Badanie szczelności

Sprawdzenie szczelności powłoki malarskiej jest istotnym badaniem w zapewnieniu odpowiedniej ochrony przed korozją. Nieszczelne powłoki nie zapewniają całkowitej bariery między podłożem a otaczającym środowiskiem atmosferycznym. Obecność porów w powłokach wpływa ujemnie na własności ochronne tych powłok. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej tematyce badania szczelności, omawiając jego znaczenie, metody oraz zastosowania w praktyce.

Czym jest badanie szczelności?

Badanie szczelności polega na wykryciu nieciągłości w powłoce malarskiej, tzw. porów, za pomocą odpowiednich detektorów, omówionych poniżej. Dzięki przewodzeniu prądu przez pory możliwa jest identyfikacja miejsc, w których znajdują się wady. Przyczyną powstania nieciągłości może być zbyt cienko położona powłoka, uwięzione pęcherzyki powietrza lub wtrącenia ciał stałych, które mogą stać się ogniskami korozji.

Procedura pomiaru szczelności zawarta jest w normie PN-EN ISO 29601 Farby i lakiery. Ochrona przed korozją za pomocą ochronnych systemów malarskich. Ocena i porowatość suchych powłok. Przedstawione w niej zostały dwa typy urządzeń, różniące się rodzajem detektorów, natomiast łączy je ta sama zasada pomiaru. W obu przypadkach aparat, który generuje napięcie elektryczne w sondzie, podłącza się przewodem do przewodzącego podłoża metalowego. Gdy operator przesunie sondę po powierzchni i napotka ubytek w powłoce, obwód elektryczny zostanie zamknięty i wywoła sygnał świetlny lub dźwiękowy, sygnalizując wykrycie nieciągłości. Główna różnica między obydwoma typami testerów polega na wartości generowanego przez nie napięcia, które należy dobrać w zależności od grubości nieprzewodzącej powłoki malarskiej.

Metody badania szczelności

Przed wykonaniem badania należy upewnić się czy powłoka jest całkowicie utwardzona oraz czy zawiera przewodzące pigmenty lub wypełniacze, które mogłyby zakłamywać wyniki badania. Należy również zmierzyć grubość powłoki, a następnie wybrać odpowiednią metodę pomiaru szczelności oraz ustawić wartość napięcia pomiarowego odpowiadającej danej grubości. Stosujemy dwie metody pomiaru szczelności:

• Metoda niskonapięciowa (low-voltage pinhole detectors) wykorzystująca detektor wyposażony w mokrą gąbkę i stosowana do cieńszych powłok o grubości do 500 um, co związane jest z zastosowaniem niższych napięć testowych 9 V (powłoki o grubości do 300 um) lub 90V (powłoki o grubości do 500um).  Urządzenie należy uziemić przewodem do metalowego podłoża, a sondę zakończoną nawilżoną gąbką przesuwać jednostajnym ruchem po powierzchni powłoki. W miejscu wystąpienia nieciągłości powłoki dojdzie do zwarcia, co jest sygnalizowane dźwiękowo przez urządzenie.
• Metoda wysokonapięciowa wykorzystująca detektor iskrowy (high – voltage spark test). Stosowana jest głównie do powłok malarskich o grubości większej niż 500 um, jednakże można ją zastosować do cieńszych powłok, przy czym wartość napięcia musi być dobrana  odpowiednio do grubości powłoki zgodnie z tabelą umieszczoną w normie. Schemat urządzenia i zasada pomiaru podobny jest do metody niskonapięciowej, z tym że sondy zazwyczaj wykonane są z metalu i przyjmują postać szczotki lub sprężyny uformowanej w obręcz, stosowanej do badania rur. Występują również sondy zakończone łopatką ze specjalnej, przewodzącej gumy, używane w przypadku delikatnych powierzchni, które mogłyby ulec zarysowaniu. Metoda ta najczęściej wykorzystuje napięcia do kilkudziesięciu kilowoltów, co wiąże się koniecznością zachowania należytej ostrożności przez operatora.

Zastosowania badania szczelności

Badanie szczelności znajduje zastosowanie tam, gdzie wymagana jest najwyższa jakość powłoki antykorozyjnej, aby uchronić ją przed szybką degradacją, co również wiąże się z dodatkowymi kosztami eksploatacyjnymi.

Badanie szczelności powłoki ma zastosowanie gałęziach przemysłu takich jak:

Przemysł chemiczny – zapewnienie, że zbiorniki i rurociągi są szczelne, aby zapobiec wyciekom niebezpiecznych substancji chemicznych.

Przemysł petrochemiczny – testowanie szczelności zbiorników ropy naftowej i gazu oraz instalacji do transportu paliw.

Transport i logistyka – zapewnienie szczelności kontenerów i pojazdów transportujących wrażliwe towary.

Przemysł morski – sprawdzanie szczelności powłok kadłubów statków,  na  platformach wiertniczych oraz urządzeń portowych.

Energetyka odnawialna – elektrownie wiatrowe – zapewnienie odpowiedniej szczelności turbinom wiatrowym, chroniąc je przed zmiennymi warunkami atmosferycznymi.

Niezależnie od branży, badanie szczelności powłok i innych elementów może być niezwykle istotne dla zapewnienia ich prawidłowego funkcjonowania, bezpieczeństwa użytkowników oraz minimalizacji ryzyka awarii czy przestojów.