كنترل شرايط محيطي

به منظور موفقيت در عمليات اجرايي آماده‌سازي سطوح، اعمال و مرحله پخت پوشش، كنترل شرايط محيطي ضروري مي‌باشد. در ادامه، پارامترهاي محيطي كه بايد كنترل و نظارت شوند به همراه اثرات هر كدام بر روي يك عمليات موفق، بررسي و ارائه مي‌شود. همچنين تجهيزات بازرسي شرايط محيطي معرفي مي‌گردند.

براي جلوگيري از وقوع عيب و نقص در پوشش اجرا شده بايد فرآيند آماده‌ازي سطوح و كاربرد رنگ، تحت شرايط محيطي بهينه صورت گيرد. ابزار گوناگوني را مي‌توان براي نظارت و كنترل پنج پارامتر محيطي به كار برد. اين پارامترها عبارتند از:

  • دماي هوا؛
  • دماي سطح؛
  • رطوبت نسبي (RH)؛
  • دماي نقطه شبنم (Dew-Point)؛
  • اختلاف بين دماي سطح و دماي نقطه شبنم.

به طور عمومي همه مي‌دانند كه اغلب پوششها در دماي پايين و رطوبت نسبي بالا، به طور كامل خشك نمي‌شوند. آنچه كه كمتر مورد توجه قرار مي‌گيرد تأثيري است كه رطوبت سطح بر طول عمر و نحوه عملكرد مواد دارد.

هنگامي كه هواي نسبتاً گرم و مرطوب با سطح در تماس باشد، رطوبت طي فرآيند ميعان يا چگالش، بر روي سطح كندانس مي‌كند. رطوبت، موجب خوردگي فولاد بدون حفاظ مي‌گردد. همچنين رطوبت محبوس شده بين پوشش و زير لايه باعث ايجاد عيوبي در رنگ اعمالي خواهد شد.

مشاهده ميعان رطوبت بر روي سطوح بلاست شده مشكل مي‌باشد لذا به جاي يافتن رطوبت، از ابزارهايي به منظور تشخيص احتمال شكل گرفتن رطوبت بر روي سطح، استفاده مي‌شود.

براي محاسبه دماي نقطه شبنم در قبل، بعد و هنگام اعمال رنگ، بايد آزمايشاتي صورت پذيرد. دماي نقطه شبنم بايد با دماي سطح مقايسه شود تا اطمينان حاصل گردد كه اين دو دما به اندازه كافي از يكديگر فاصله داشته و احتمال شكل‌گيري رطوبت وجود ندارد.

نظارت دقيق بر شرايط محيطي و درك صحيح از اثرات آنها بر كيفيت و طول عمر سيستم پوششي اعمالي، براي تمامي پيمانكاران و بازرسين، داراي اهميت مي‌باشد.

 دماي هوا و سطح

اولين پارامتر لازم براي تشخيص احتمال شكل گرفتن رطوبت و ميعان آن بر روي سطح پايه؛ دماي سطوح آماده شده يا پوشش داده شده و همچنين دماي هواي اطراف سطح مي‌باشد.

در شب، عموماً قطعات ساخته شده از فولاد، حرارت پس داده و خنك‌تر از هواي محيط مي‌باشند. در طي روز، اين قطعات، حرارت را جذب كرده و گرمتر از دماي هواي محيط هستند. بنابراين در صورتي كه دماي فولاد يا هوا، خيلي سرد يا گرم باشد به دليل ايجاد اختلاف دماي سطح و هوا، بايد نظارت كامل در فرآيند رنگ‌آميزي صورت گيرد.

اعمال پوشش در دماي نامناسب مي‌توان ايجاد عيوبي نظير: تاول زدن، سوراخ شدن، حفره‌زايي، اسپري خشك و ترك خوردگي عميق را به همراه داشته باشد. بنابراين توليدكنندگان بايد حداقل و حداكثر دماي سطح را براي استفاده از پوشش مشخص نمايند.

در استاندارد بازرسي رنگ (ASTM D 3276) اشاره شده است كه به طور عمومي حداقل دماي سطح براي كاربرد پوشش، براي 5 درجه سانتيگراد مي‌باشد. البته ممكن است در فرآيند پخت سرد در سيستمهاي يك يا دو جزيي، حرارت سطح به 18 – درجه سانتيگراد هم برسد و يا در سيستمهاي دوجزيي متداول، اين حداقل تا دماي 100 درجه سانتيگراد افزايش يابد.

حداكثر دماي سطح هنگام اعمال رنگ را عموماً 50 درجه سانتيگراد پيشنهاد مي‌كنند مگر آن كه توليدكننده دماي ديگري را بر حسب نوع پوشش و مكانيزم خشك شدن آن، مشخص كرده باشد.

سطحي كه خيلي داغ باشد ممكن است موجب بخار شدن سريع حلال و ايجاد مشكل در اعمال رنگ و بروز عيوبي نظير تاول‌زدگي و خلل و فرج گردد.

رطوبت نسبي

ميزان پخت و خشك شدن پوشش، مستقيماً تحت تأثير رطوبت نسبيت (RH) مي‌باشد. رطوبت نسبي عبارتست از: ميزان رطوبت موجود در هوا كه به صورت درصدي از ميزان اشباع شدگي در يك دماي معين، مشخص مي‌گردد.

هواي مملو از رطوبت نمي‌تواند به اندازه هواي خشك، حاوي حلال باشد. بنابراين، رطوبت نسبي بالا مي‌تواند ميزان تبخير حلال را كند نمايد. به همين دليل، حداكثر ميزان رطوبت نسبي كه در آن، امكان استفاده و عمل پخت پوشش وجود دارد، 85 درصد پيشنهاد مي‌گردد.

البته برخي از پوششها براي پخت و سخت شدن به رطوبت نياز دارند لذا ضروري است كه مشخصات هر پوشش براي انتخاب شرايط بهينه، بررسي شود.

دماي نقطه شبنم

دمايي كه در آن، رطوبت شروع به شكل‌گيري و ميعان بر روي سطح مي‌كند. به عبارت ديگر، دمايي كه در آن يك حجم هوا بايد سرد شده تا به مرحله اشباع برسد و اين، نتيجه تأثير متقابل دماي هوا و ميزان رطوبت نسبي محيط مي‌باشد.

اختلاف بين دماي نقطه شبنم و دماي سطح

در صورتي كه اين دو دما يكسان باشند، رطوبت و ميعان آن بر روي سطح، شكل مي‌گيرد. حتي در صورت نزديكي اين دو دما به يكديگر هم، خطر شكل‌گيري رطوبت به طور  غيرمنتظره وجود دارد.

استانداردهايي نظير ASTM D 3276 و ISO 8502-4 بر اين مسئله تأكيد دارند كه دماي سطح بايد در مراحل مختلف پوشش دادن نظير: آماده‌سازي، اعمال و پخت، حداقل 3 درجه سانتيگراد بالاتر از دماي نقطه شبنم باشد. اين حداقل اختلاف باعث مي‌شود تا همزمان با تبخير حلالها و يا زماني كه از مواد سرد استفاده مي‌شود، دماي سطح كاهش پيدا كند.

تجهيزات اندازه‌گيري

دماي هوا، دماي نقطه شبنم و ميزان رطوبت نسبي را مي‌توان با استفاده از يك سايكومتر، اندازه‌گيري نمود. براي استفاده از اين نوع تجهيزات، بايد دستورالعمل كاربرد آنها را به دقت مطالعه كرده و بر اساس آن اندازه‌گيري را انجام داد.

ترمومتر اندازه‌گيري دماي سطح از يك المنت حساس تشكيل شده است. ترمومتر را بايد در يك مكان براي مدت كافي (2 الي 3 دقيقه) براي تثبيت دما، نگه داشت. از نور مستقيم خورشيد، باد، گرما، مجاري تهويه و ساير موارد اين چنيني بايد در هنگام اندازه‌گيري دما، اجتناب نمود. براي اندازه‌گيري دماي سطح مي‌توان از ترمومترهاي ديجيتال مادون قرمز، بدون تماس با سطح استفاده كرد. در اين حالت هر چه دستگاه دورتر از سطح نگه داشته شود، منطقه وسيعتري اندازه‌گيري شده و خطاي بيشتري وجود خواهد داشت.

با توجه به آنكه شرايط محيطي و جوي دائماً در حال تغيير مي‌باشد لذا بايد اندازه‌گيري به طور مداوم انجام شود. بين منظور معمولاً يك دوره زماني 4 ساعته پيشنهاد مي‌شود.

هنگام عمليات سندبلات و همچنين پس از اعمال رنگ در مرحله پخت، شرايط محيطي به نظارت بيشتري نياز دارند. در اين صورت اطمينان حاصل مي‌شود كه دماي فلز پايه بالاتر از نقطه شبنم مي‌باشد.

استفاده از ابزارهاي ديجيتال چندمنظوره در سالهاي اخير متداول شده است. اين ابزارها فرآيند اندازه‌گيري و محاسبه تمامي پارامترهاي محيطي را به سرعت و با دقت و سادگي بهتري انجام مي‌دهند. همچنين اين قابليت را دارند كه به صورت خودكار در بازه زماني تعريف شده، اندازه‌گيري را انجام داده و آن را ثبت نمايند. كاربرد آسان و حتي يك دستي آنها هنگام بالا رفتن از نردبان يا داربست و امكان سنجش مناطقي كه دسترسي به آنها مشكل است، موجب شده كه به عنوان يك ابزار مطلوب، در بازرسي رنگ و پوشش مورد استفاده قرار گيرند.