ISO 12944-1 钢结构防腐蚀保护总则|梦能每日解读防腐涂料行业标准
前言:钢结构防腐蚀保护的“总纲”
未经保护的钢材在大气、水和土壤中会因腐蚀而损坏。因此,为了避免腐蚀损坏,在钢结构服役期间需采取一些防腐蚀保护措施。有很多种不同的方式可以用于保护钢结构免遭腐蚀。ISO 12944 针对的是采用涂料体系和涂覆层来保护。该标准的各部分内容的宗旨,都是为了获得适当的、成功的钢结构防腐蚀保护效果。
ISO 12944-1:2017《色漆和清漆—防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护—第1部分:总则》 正是整个 ISO 12944 系列标准的“总纲”。它由国际标准化组织(ISO)于2017年发布,代替了1998年的旧版。该标准定义了 ISO 12944 系列标准的总体范围,提供基本术语与定义,并介绍其余部分内容及健康、安全、环保方面的通用要求。本标准适用于具备专业知识的人员,且假定使用者熟悉相关国际标准。本标准不处理商业合同问题,但不遵从建议可能造成严重经济后果。
梦能涂料解读: 这份标准是整个 ISO 12944 系列标准的“总纲”。对于钢结构防腐蚀领域的业主、设计人员、咨询顾问、防腐蚀施工承包商、涂料制造商、涂装检查员而言,本标准的核心价值在于:它建立了整个防腐蚀保护工作的技术框架,强调了多相关方协作与清晰信息传递以避免误解。理解并掌握本标准,是确保钢结构防腐蚀保护工作有效性的“必修课”。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准全称 | 色漆和清漆—防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护—第1部分:总则 |
| 英文名称 | Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems — Part 1: General introduction |
| 标准编号 | ISO 12944-1:2017 |
| 发布机构 | 国际标准化组织(ISO) |
| 发布日期 | 2017-11 |
| 标准类型 | 国际标准(ISO) |
| 适用范围 | 定义了ISO 12944(所有部分)所涵盖的总体范围。给出了一些基本的术语和定义,并对ISO 12944的其他部分作了一般性介绍。此外,还包括关于健康、安全和环境保护的一般性声明,以及为某一具体项目使用ISO 12944标准(所有部分)的指南。 |
二、 范围(第1章)——标准的“应用边界”
1: 这个文件定义了ISO 12944(所有部分)所涵盖的总体范围。它给出了一些基本的术语和定义,并对ISO 12944的其他部分作了一般性介绍。此外,它还包括关于健康、安全和环境保护的一般性声明,以及为某一具体项目使用ISO 12944标准(所有部分)的指南。
梦能涂料解读: 范围章节明确指出了本标准的三个核心信息:一是定义了整个ISO 12944系列标准的总体范围;二是给出了基本术语和定义;三是提供了针对具体项目使用该系列标准的指南。标准名称和范围的高度一致性,使得使用者可以快速判断本标准的适用性。
三、 规范性引用文件(第2章)——标准的“技术连接点”
2: 下列参考文件通过本标准的引用而成为标准不可缺少的文件。在本标准出版时,这些引用标准的版本都是有效的。但所有的标准都会修订,鼓励各方讨论这些标准的最新版本在ISO 12944继续引用的可能性。IEC和ISO的成员对目前有效的国际标准保持着登记。引用的标准包括:ISO 4628-1至ISO 4628-5(涂层老化评定系列标准)、ISO 12944-2至ISO 12944-9(ISO 12944系列其他部分)。
梦能涂料解读: 第2章是“技术连接点”。本章系统引用了多个配套标准,构成了完整的防腐蚀保护标准体系:
① 涂层老化评定系列(ISO 4628-1至4628-5): 这些标准规定了涂层老化的评定方法,包括起泡、锈蚀、开裂、剥落等缺陷的等级评定;
② ISO 12944系列其他部分(第2部分至第9部分): 这些标准构成了完整的防腐蚀保护技术体系,从环境分类到设计考虑,从表面处理到涂料体系选择,从实验室测试到施工监管,从规格书制定到海上平台保护。
四、 术语和定义(第3章)——标准的“语言基础”
| 编号 | 术语 | 定义 | 工程意义 |
|---|---|---|---|
| 3.1 | 涂层(Coat) | 涂料经一次施涂所得到的连续的膜 | 定义了涂层的基本单元 |
| 3.2 | 腐蚀(Corrosion) | 因为环境或技术体系方面原因而产生的一种金属和所处环境之间的物理、化学相互作用,导致金属性质的变化及功能的损伤 | 明确了腐蚀的本质是物理化学作用 |
| 3.3 | 腐蚀损坏(Corrosion damage) | 因为环境或技术体系方面原因而产生的,导致对金属的功能有损害的腐蚀结果 | 区分了腐蚀现象与腐蚀后果 |
| 3.4 | 腐蚀应力(Corrosion stresses) | 促进腐蚀的环境因素 | 明确了腐蚀的外部驱动因素 |
| 3.5 | 耐久性(Durability) | 某防护涂料体系从涂装后到第一次维修的预期时间 | 定义了防护涂料体系的技术寿命 |
| 3.6 | 色漆(Paint) | 含有颜料的涂层材料,涂于底材时,能形成具有保护、装饰或特殊性能的不透明薄膜 | 定义了涂料的基本组成和功能 |
| 3.7 | 防护涂层体系(Protective coating system) | 被应用或将被应用到某种基材上提供防腐蚀保护的金属材料、或色漆或相关材料形成的涂层总成 | 定义了包含金属涂层的防护体系 |
| 3.8 | 防护涂料体系(Protective paint system) | 被应用或将被应用到某种基材上提供防腐蚀保护的色漆或相关产品的涂层总成 | 定义了纯涂料体系的防护系统 |
| 3.9 | 基材(Substrate) | 涂层材料将被应用或已被应用到的表面 | 明确了涂装的底层对象 |
| 3.10 | 局部修补(Spot repair) | 局部修复(包括表面处理)损伤的防腐蚀保护体系 | 定义了维修的一种类型 |
| 3.11 | 部分翻新(Partial refurbishment) | 在局部修补后,继续对整个表面进行表面处理并涂装至少一道面涂层 | 定义了维修的另一种类型 |
| 3.12 | 整体翻新(Total refurbishment) | 完全除去原防护涂料体系并施工新的防护涂料体系 | 定义了最彻底的维修方式 |
| 3.13 | 样板区域(Sample area) | 一种用于测试的新施工的涂层区域 | 定义了用于质量验证的参照区域 |
梦能涂料解读: 第3章是“语言基础”。本章系统定义了13个核心术语,构成了整个ISO 12944系列标准的语言基础。其中特别值得关注的是:
① 耐久性(3.5): 这是整个防腐蚀设计中最核心的工程参数之一,它决定了防护涂料体系的技术寿命和维修周期;
② 防护涂层体系(3.7)与防护涂料体系(3.8)的区别: 前者包含金属材料涂层(如喷锌、喷铝),后者仅包含色漆和相关产品;
③ 局部修补(3.10)、部分翻新(3.11)和整体翻新(3.12): 这三个术语定义了维修工作的三种不同深度,为维修技术规格书的制定提供了分类依据。
五、 对ISO 12944系列的总体介绍(第4章)——标准的“体系框架”
4.1 总结: ISO 12944 (所有部分) 论述了采用防护涂料体系对钢结构进行防腐蚀保护的内容。
4.2 所涵盖的防护功能: ISO 12944 (所有部分) 仅涵盖了涂料体系的防腐蚀保护功能。针对其它情况的防护功能,如微生物、化学品、机械功能和火,未包含在ISO 12944 (所有部分)中。
4.3 应用领域: 应用领域通过以下条件界定:结构类型、表面类型和表面处理、环境类型、防护涂料体系的类型、工作类型、防护涂料体系的耐久性。
4.3.2 结构类型: ISO 12944 (所有部分) 仅涉及设计用作力学结构材料,厚度不低于3mm的碳钢或低合金钢制成的结构的防腐蚀保护。混凝土和钢铁的复合结构的防腐蚀保护没有包含在ISO 12944(所有部分)之中。
4.3.3 表面类型和表面处理: ISO 12944 (所有部分) 处理以下由碳钢或低合金钢构成的表面类型和它们的表面处理:无涂层表面、热喷涂锌/铝或它们的合金的表面、热浸锌表面、电镀锌表面、粉末镀锌表面、涂了预涂底漆的表面、其它涂了漆的表面。
4.3.4 环境类型: ISO 12944 (所有部分) 处理涉及以下环境类型:6种大气环境腐蚀性级别(C1至CX)和4种结构浸水或埋地腐蚀性级别(Im1至Im4)。
4.3.5 防护涂料体系类型: ISO 12944 (所有部分) 涵盖以下环境条件下干燥和固化的一系列涂料产品,但不包括:粉末涂料、烤漆、热固化涂料、贮罐内表面的防护涂层(衬里)。
4.3.6 工作类型: ISO 12944 (所有部分) 适用于新建涂装和维修涂装。
4.3.7 防护涂料体系的耐久性: ISO 12944 (所有部分) 规定了以下4种不同的耐久性范围:低(L)不超过7年、中等(M)7-15年、高(H)15-25年、很高(VH)大于25年。耐久性范围不是“担保时间”。
梦能涂料解读: 第4章是“体系框架”。本章系统介绍了ISO 12944系列标准的总体框架和应用领域。其中特别值得关注的是:
① 防护功能范围(4.2): ISO 12944仅涵盖涂料体系的防腐蚀保护功能,不涵盖微生物、化学品、机械功能和火等其他防护功能;
② 结构类型(4.3.2): 仅适用于厚度不低于3mm的碳钢或低合金钢;
③ 环境类型(4.3.4): 6种大气腐蚀性级别(C1至CX)和4种浸水/埋地腐蚀性级别(Im1至Im4);
④ 耐久性范围(4.3.7): 4个耐久性范围(L、M、H、VH),且明确耐久性不是“担保时间”。
六、 一般考虑和要求(第5章)——标准的“设计原则”
5.1: 因为一般情况下涂层体系提供的有效保护期比这个结构的服役期要短,因此,在规划和设计阶段就应考虑对其进行维修和重建的可能性。样板区域可提供翻新类型指导,也可用于目视评估(旧涂层)。
5.2: 对于暴露在腐蚀应力下的结构部件以及那些在装配后无法采取进一步有效防腐蚀措施以延长其使用寿命的结构部件,(规划设计时)应该采取有效的防腐蚀措施以确保结构件在服役期间的稳定可靠。如果单采用防护涂料体系不能得到这一保证,则应该采用其它方法(例如:用耐腐蚀材料来制造、在部件的设计上考虑易于更换或考虑足够腐蚀裕量)。
5.3: 某一防腐蚀保护系统成本效益通常会与其有效防护期成正比的,因为在钢结构的服役期内所需要的维修或更换工作次数会变少。
5.4: 环境条件的类型(4.3.4)和涂层系统的耐久性(5.5)是选择涂层系统的主要参数。
5.5: 在第一次主要的防腐维修工作进行前,各相关方应按照ISO 4628-1至ISO 4628-5标准对涂层失效程度进行评估。例如:当有约10%表面达到了ISO 4628-3中定义的Ri3级(锈蚀等级)时,第一次维修通常需要进行。在这个标准中,给出了4个耐久性范围:低(L)不超过7年、中等(M)7-15年、高(H)15-25年、很高(VH)大于25年。耐久性不是“担保时间”,它是一个能够帮助业主进行维修计划的技术依据。担保时间是在合同中具有法律效力的条款。担保时间通常比耐久性短。且并没有规则来阐明这两个时间的关联性。
梦能涂料解读: 第5章是“设计原则”。本章揭示了防腐蚀设计的几个核心原则:
① 维修规划(5.1): 在规划和设计阶段就应考虑维修和重建的可能性;
② 不可进入部件的防护(5.2): 对于装配后无法进入的部件,应采取更有效的防腐蚀措施;
③ 成本效益(5.3): 防腐蚀保护系统的成本效益通常与其有效防护期成正比;
④ 主要选择参数(5.4): 环境条件和耐久性是选择涂层系统的主要参数;
⑤ 耐久性与担保时间(5.5): 明确区分了耐久性(技术参数)和担保时间(合同条款),两者没有固定的关联规则。
七、 健康、安全和环境保护(第6章)——标准的“社会责任”
6: 它是业主、设计人员、施工承包商、油漆制造商、监理和所有项目参与者的责任,他们有责任保证在不危及他们及其他人员健康和安全的方式下进行防腐蚀相关工作。为履行职责,相关各方在他们的工作中要确保符合所在国(关于健康、安全和环境保护方面)的所有法定要求。需要特别注意的项目,举例如下:不设计或者使用有毒或致癌物质;减少挥发性有机化合物(VOCs)排放量;对烟气、粉尘、蒸气、噪声和火灾危害采取防治措施;保护身体,包括眼睛、皮肤、耳朵和呼吸系统;在防腐蚀工程施工中保护水和土壤;材料回收利用和废物处理。
梦能涂料解读: 第6章是“社会责任”。本章明确了所有项目参与者在健康、安全和环境保护方面的共同责任。其中特别值得关注的是:
① 共同责任: 健康、安全和环境保护是所有项目参与者的共同责任,不是某一方的单独责任;
② 法定要求: 必须符合所在国的所有法定要求;
③ 重点关注领域: 包括有毒物质、VOCs排放、烟气粉尘、身体保护、水和土壤保护、废物处理等。
八、 ISO 12944 其他部分的信息(第7章)——标准的“系列导航”
| 编号 | 标准部分 | 主要内容 | 工程作用 |
|---|---|---|---|
| 7.1 | ISO 12944-2 | 环境分类 | 描述大气、水和土壤造成的腐蚀应力,定义腐蚀性分类 |
| 7.2 | ISO 12944-3 | 设计考虑 | 给出从钢结构设计和构造方面改善腐蚀防护能力的信息 |
| 7.3 | ISO 12944-4 | 表面类型和表面处理 | 描述不同底材表面类型及机械、热和化学处理方法 |
| 7.4 | ISO 12944-5 | 防护涂料体系 | 描述不同类型涂料的基本化学组成和成膜过程,给出适用涂料体系案例 |
| 7.5 | ISO 12944-6 | 实验室性能测试方法 | 详细说明评估防护涂料系统性能的实验室测试方法 |
| 7.6 | ISO 12944-7 | 涂装工作的实施和监管 | 描述涂装工作在工厂或现场是如何进行的 |
| 7.7 | ISO 12944-8 | 新建和维修防腐技术规格书的制订 | 给出制订防腐技术规格书的指导 |
| 7.8 | ISO 12944-9 | 海上平台和相关结构的保护涂料体系和实验室性能测试方法 | 描述腐蚀性级别为CX和Im4的海上平台及相关结构防护体系的要求 |
梦能涂料解读: 第7章是“系列导航”。本章系统介绍了ISO 12944系列其他8个部分的主要内容,构成了完整的防腐蚀保护技术体系。从环境分类(第2部分)到设计考虑(第3部分),从表面处理(第4部分)到涂料体系选择(第5部分),从实验室测试(第6部分)到施工监管(第7部分),从规格书制定(第8部分)到海上平台保护(第9部分),形成了一个完整的、闭环的技术标准体系。
九、 附录A——ISO 12944在某一具体项目中的应用指南
A: 为了确保防腐蚀保护措施的有效性,为这个项目编写合适的技术规格书是很重要的,可以从以下方面着手进行:
a)分析或评估钢结构所处的或即将处于的地区的环境腐蚀性(ISO 12944-2);
b)确认任何可能影响涂料体系选择的特殊条件(ISO 12944-5);
c)检查结构设计,避免腐蚀陷阱,要为防腐施工提供充足工作通道。通过采取绝缘措施来避免不同金属间的电偶腐蚀(ISO 12944-3);
d)对于维修涂装,评估要处理的表面的状态(ISO 12944-4);
e)从那些被列出的涂料体系中,找出适合相关腐蚀环境(ISO 12944-5)和耐久性要求的涂料体系,如果没有长期的成功应用经验,还可以参照实验性能测试(ISO 12944-6)结果来进行选择;
f)从所找出的涂料体系中,选定最优的一个,考虑到将要采用的表面处理方法(ISO 12944-4);
g)确保对环境的损害和所有的健康及安全风险达到最小(ISO 12944-1、ISO 12944-8);
h)建一个(防腐蚀)工作计划,选择一种施工方式(ISO 12944-7);
i)建立一个在防腐蚀工作进行期间和之后的检查程序(ISO 12944-7、ISO 12944-8);
j)建立一个在钢结构整个服役期间的维修保养计划。
梦能涂料解读: 附录A是“应用指南”。本章系统给出了ISO 12944系列标准在具体项目中的应用流程,从环境腐蚀性分析到维修保养计划,共10个步骤。这10个步骤构成了一个完整的、闭环的防腐蚀保护工作流程,为业主、设计人员、施工承包商等各相关方提供了清晰的工作指引。
十、 总结与梦能金句
ISO 12944-1:2017告诉我们:钢结构防腐蚀保护工作,不是一句简单的“刷层漆就行了”,而是一个从“环境腐蚀性分析(ISO 12944-2)→结构设计检查(ISO 12944-3)→表面状态评估(ISO 12944-4)→涂料体系选择(ISO 12944-5)→实验室性能测试(ISO 12944-6)→施工实施与监管(ISO 12944-7)→技术规格书制定(ISO 12944-8)→海上平台特殊要求(ISO 12944-9)”的完整、闭环的标准化技术体系。
它用第3章的13个核心术语定义,在防腐蚀工作开始前就建立了一套统一的“语言体系”——只有各方对术语的理解一致,才能避免在实际履行防腐蚀工作时各相关方之间产生误解和偏差;它用第4章的“应用领域界定”,在防腐蚀工作开始前就明确了ISO 12944系列标准的适用范围——仅适用于厚度不低于3mm的碳钢或低合金钢,仅涵盖涂料体系的防腐蚀保护功能;它用第5章的“耐久性范围(L、M、H、VH)”,为业主提供了制定维修计划的技术依据——耐久性不是担保时间,但它是帮助业主进行维修计划的技术参数;它用第6章的“健康、安全和环境保护”,为所有项目参与者划定了社会责任的红线——不设计或者使用有毒或致癌物质,减少VOCs排放,保护水和土壤。
一个核心定位: 整个ISO 12944系列标准的“总纲”和“入门指南”。
三大核心功能: ① 定义总体范围和基本术语;② 介绍其他部分内容;③ 提供项目应用指南。
四大关键参数: ① 环境腐蚀性级别(C1至CX,Im1至Im4);② 耐久性范围(L、M、H、VH);③ 表面类型(7种);④ 工作类型(新建和维修)。
一个根本性认知: 钢结构防腐蚀保护是一个涉及多相关方、多技术环节的系统工程。ISO 12944-1:2017为这一系统工程提供了统一的技术框架和语言基础。掌握本标准,就是掌握了钢结构防腐蚀保护的“总纲”。
梦能金句: “ISO 12944-1:2017是钢结构防腐蚀保护的‘总纲’——它用第3章‘涂层、腐蚀、耐久性’等13个核心术语定义,在防腐蚀工作还未开始时就竖起了一道‘各方理解必须一致’的铁闸——只有业主、设计人员、施工承包商、涂料制造商、涂装检查员对术语的理解一致,才能避免在实际履行防腐蚀工作时各相关方之间产生误解和偏差;它用第4章‘仅涉及厚度不低于3mm的碳钢或低合金钢’的结构类型界定,在防腐蚀工作开始前就划定了ISO 12944系列标准的适用范围——混凝土和钢铁的复合结构、粉末涂料、烤漆、热固化涂料、贮罐内衬都不在ISO 12944的涵盖范围之内;它用第5章‘耐久性范围:低(L)不超过7年、中等(M)7-15年、高(H)15-25年、很高(VH)大于25年’的耐久性分级,为业主提供了制定维修计划的技术依据——耐久性不是担保时间,但它是帮助业主进行维修计划的技术参数,担保时间是在合同中具有法律效力的条款,两者没有固定的关联规则;它用第6章‘不设计或者使用有毒或致癌物质,减少VOCs排放量,保护水和土壤’的健康安全环保要求,为所有项目参与者划定了社会责任的红线——健康、安全和环境保护是所有项目参与者的共同责任,不是某一方的单独责任。在这套由13个术语定义、7种表面类型、6种大气腐蚀性级别、4种浸水/埋地腐蚀性级别和4个耐久性范围共同编织的‘总纲’下,每一次防腐蚀保护工作的开展都在遵循ISO 12944系列标准的技术框架——从环境腐蚀性分析到结构设计检查,从表面状态评估到涂料体系选择,从实验室性能测试到施工实施与监管,从技术规格书制定到海上平台特殊要求,ISO 12944-1:2017为整个钢结构防腐蚀保护工作提供了统一的技术框架和语言基础。”