ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ
ПОКРЫТИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ
МЕТОДЫ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
В ЖИДКИХ АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ
ГОСТ 9.083—78
И
Цена 20 коп.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Едмная система защиты от коррозии и старения
П
ГОСТ
9.083-78
Методы ускоренных испытаний на долговечность
в жидких агрессивных средах
Unified system of corrosion and ageing protection.
Paint coatings. Accelerated test methods for durability
in liquid corrosive media
ОКСТУ 0009
Дата введения 01,01,79
Настоящий стандарт распространяется на химически стойкие лакокрасочные покрытия (далее — покрытие), применяемые для защиты металлических поверхностей от коррозии в водных растворах кислот или щелочей (далее — агрессивная среда) при температуре от точки замерзания до точки кипения, со скоростью движения не более 3 м/ч, давлении не более 0,15 МПа (1,5 кгс/см2), при отсутствии абразивных воздействий.
Стандарт устанавливает методы ускоренных испытаний покрытий на долговечность, определяемую их ресурсом* в агрессивных средах.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Определение ресурса покрытия проводят ускоренным испытанием образцов при нескольких значениях температуры и (или) концентрации агрессивной среды, повышенных по сравнению с рабочими, с последующей экстраполяцией полученных результатов в область рабочих значений температуры и концентрации агрессивной среды.
По каждому воздействующему фактору проводят две или более серии испытаний не менее чем по трем режимам (один из которых может быть общим для обоих воздействующих факторов).
* Термин «ресурс» — по ГОСТ 27.002—83.
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1989В каждой серии испытаний один из воздействующих факторов (температуру или концентрацию) изменяют, а другой сохраняют неизменным, что позволяет определить зависимости
In tH=F}(T)
In V=F2(T) при C=const,
In x=F3(T)
In t„—(pi(C)
In V—q>2(C) при T=const,
In x = q3(C)
где t„ — продолжительность испытания до начала коррозии металла под покрытием, ч;
V— скорость коррозии металла под покрытием, г/см2-ч;
С— концентрация агрессивной среды, % (масс.);
Т — температура агрессивной среды, К; т — ресурс покрытия, год.
Режимы испытаний по концентрации и температуре агрессивной среды устанавливают по обязательному приложению 1.
Устанавливают три метода испытаний, сущность которых приведена соответственно в разд. 2, 3 и 4.
Методы 1 и 2 предназначены для испытания покрытий, отказ которых вызывается отслаиванием покрытия от защищаемого металла в результате подпленочной коррозии1.
Метод 1 применяют для испытания покрытий, которые в процессе испытания до наступления отказа можно удалить с поверхности металла.
Метод 2 применяют для испытания покрытий, которые в процессе испытания до наступления отказа невозможно удалить с поверхности металла (температура сушки покрытий не должна превышать 200°С).
Метод 3 применяют для испытания покрытий, электрическое сопротивление которых изменяется в процессе испытаний (начальное электрическое сопротивление покрытий должно быть не менее 108 Ом-см).
Примеры выбора метода испытаний для конкретных покрытий в зависимости от вида пленкообразующего лакокрасочного материала и агрессивной среды приведены в справочном приложении 2.
Перед испытаниями разрабатывают план испытаний (далее — ПИ). Результаты испытаний записывают в протокол испытаний.
Формы и содержание плана и протокола испытаний приведены в рекомендуемом приложении 3.
МЕТОД 1
Сущность метода заключается в экспериментальном определении зависимости средней удельной коррозионной потери массы металла образцов (показатель подпленочной коррозии) от продолжительности испытания для каждого режима. Из этих зависимостей находят время начала коррозии /пр и скорость коррозии Ур для каждого режима испытаний. Полученные величины экстраполируют в область рабочих значений температуры и концентрации агрессивной среды и рассчитывают ресурс покрытия в условиях эксплуатации.
За величину критерия отказа, определяющую предельное состояние покрытия, принимают величину адгезии покрытия, при которой отслаивание происходит на (35±5)% поверхности образца. Адгезию определяют по ГОСТ 15140—78 методом решетчатых надрезов.
Требования к образцам .
Образцами являются окрашенные с обеих сторон круглые (диаметром 70± 1 мм) или прямоугольные (70Х70±1 мм) металлические пластинки толщиной 0,5—1,0 мм.
Перед окрашиванием пластинки маркируют кернением, очищают от продуктов коррозии, обезжиривают и взвешивают с погрешностью до 0,0001 г.
При окрашивании пластинок должны применяться лакокрасочные материалы из одной партии, удовлетворяющие требованиям соответствующей нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке (далее — НТД). Окрашивание производят по ГОСТ 8832—76 или по технологии, предусмотренной ПИ.
Испытываемые покрытия не должны иметь пор и пузырей.
Наличие пор проверяют следующим образом. К образцу пластилином прикрепляют стеклянную воронку диаметром 50 мм. В воронку заливают дистиллированную или водопроводную воду, подкисленную соляной кислотой до pH 5—6. При температуре воды (20±5)°С измеряют электрическое сопротивление покрытия при помощи тераомметра типа МОМ-4 или других приборов, позволяющих измерять электрическое сопротивление в пределах от 102 до 1013 Ом.
Тераомметр присоединяют при помощи двух медных проводов, очищенных на концах от изоляции и продуктов коррозии. Один из них опускают в воду, другой соединяют с металлом образца.
Сопротивление измеряют через 2, 15, 60 мин и через 24 ч.
Покрытие считают беспористым, если начальная величина электрического сопротивления больше 10® Ом, и ее наибольшее уменьшение в течение 24 ч составляет следующие величины:
для начального сопротивления св. 10® до 107 Ом—103 Ом,
» » » » 107 » 109 Ом—104 Ом,
» » » » 109 » 1013 Ом—105 Ом.
После проверки на наличие пор воронку снимают, образец освобождают от остатков пластилина и края образца дополнительно защищают толстым (500—700 мкм) слоем того же или другого лакокрасочного покрытия.
Толщину покрытия на образце измеряют не менее чем в пяти точках. Ее неравномерность не должна превышать 10% от установленной в ПИ толщины покрытия.
На ферромагнитных материалах толщину покрытия измеряют магнитным толщиномером типа MT-ЗОН, МТ-41НЦ на немагнитных — микрометром или толщиномером типа ВТ-ЗОН; ВТ-10НЦ.
Допускается применение других толщиномеров, не разрушающих покрытие при замере (например, БТП-1 и КТП-1Б).
2.1.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).
А п п а р а ту р а, материалы, реактивы
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88, класс точности 1.
Толщиномеры типов МТ-30Н, МТ-41НЦ, ВТ-ЗОН. ВТ-10НЦ.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Тераомметр типа МОМ-4 или другие по НТД.
Воронки стеклянные по ГОСТ 25336—82.
Колбы плоскодонные по ГОСТ 25336—82, вместимостью 250—4000 см3.
Цилиндры мерные по ГОСТ 1770—74, вместимостью 100—1000 см3.
Бюретки по ГОСТ 20292—74.
Кислоты и щелочи марки х. ч. по соответствующим стандартам.
Эксикаторы по ГОСТ 25336—82.
Индикаторы на кислоты и щелочи по соответствующим стандартам.
Набор денсиметров по ГОСТ 18481—81.
Термостат воздушный типа Ш-005 или другие.
Резинка чернильная.
Подготовка к испытаниям
Для двух выбранных режимов испытаний (при максимальных температуре и концентрации агрессивной среды — режим I, при максимальной температуре и минимальной концентрации агрессивной среды — режим II) готовят по тридцать образцов, для остальных режимов испытаний (см. п. 1.3) — по двадцать образцов.
Готовят растворы агрессивной среды заданных в ПИ концентраций и проверяют концентрацию растворов титрованием или по плотности.
Образцы размещают в эксикаторах по рекомендуемому приложению 4.
В термостатах устанавливают требуемую температуру.
Агрессивную среду разливают по эксикаторам.
Эксикаторы с образцами помещают в термостаты.
Проведение испытаний
Испытания образцов проводят по всем режимам, установленным ПИ. При невозможности одновременного испытания по всем режимам в первую очередь проводят испытания по режимам I и II (см. п. 2.3.1).
При общей продолжительности испытаний, равной или меньшей пяти суток, испытания проводят непрерывно.
При общей продолжительности испытаний более пяти суток допускаются перерывы длительностью не более 24 ч. Суммарная Длительность всех перерывов должна составлять не более 17% от бщей продолжительности испытаний.
В перерывах испытаний образцы хранят в эксикаторах с агрессивной средой при выключенных термостатах.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Концентрацию агрессивной среды во время испытания поддерживают с погрешностью до ±1%. Для исключения влияния накапливающихся продуктов разложения покрытий агрессивная среда в процессе испытаний должна заменяться не реже одного раза в 12 сут.
Колебания температуры во время испытаний в месте расположения образцов не должны превышать ±2°С. Допускается кратковременное (не более 15 мин за 6 ч) изменение температуры в пределах ±5°С.
Началом испытаний считают время, когда в термостате устанавливается заданная температура.
Периодически через время t, указанное в ПИ, четыре образца вынимают из эксикатора, удаляют с пластинок покрытие соответствующим растворителем или механически, продукты коррозии — механически (например, чернильной резинкой), определя-
(
—— I каждой пластинки, после чего вычисляют величину средней удельной потери массы СР) по четыРем пластинкам за время t.
На образцах, испытываемых по режимам I и II, перед снятием покрытия по п. 2.4.5 определяют среднюю величину адгезии по четырем образцам и устанавливают ее зависимость от продолжительности испытаний не менее чем по пяти точкам.
На основании установленной зависимости находят приближенную продолжительность испытания до наступления отказа покрытия /Кр экстраполяцией к величине адгезии, определяющей предельное состояние покрытия.
Для определения величины показателя подпленочной кор-
Amm„ розни в предельном состоянии покрытия ср испытания по
режимам I и II оставшихся образцов продолжают.
При этом съем образцов с испытаний (по пяти образцов) производят:
для режима I — через (tKP—2) ч и (7Кр4~2) ч;
» » II — » (tKp—5) ч и (7кр+5) ч.
На снимаемых с испытаний образцах определяют величину адгезии.
Для каждого образца, покрытие которого находится в предельном состоянии, определяют удельную потерю массы по п. 2.4.5 и вычисляют средние величины показателей подпленочной коррозии
ср для режимов I и II.
В случае, когда -—"'ах - ср для режима I существенно
A/Ttnia х т »
отличается от ср для режима II, в качестве показателя
подпленочной коррозии в предельном состоянии покрытия принимают значение ср, полученное при концентрации агрес
сивной среды, наиболее близкой к рабочей.
А^Лгпах
Существенность отличия величин ср, полученных по
режимам I и II, устанавливают по обязательному приложению 7 по формуле (7), где 6 — -А~л,ах.. ср для режима I, Ь' — то же для режима II.
Данные испытаний заносят в таблицу протокола испытаний.
О б р а б о т к а результатов испытаний
Ресурс покрытия т в условиях эксплуатации вычисляют по формуле
t . Ліспах 1
Т=ГнэН ср-—j^—-, (1)
где tH3— продолжительность эксплуатации до начала коррозии металла, ч;
Уз — скорость коррозии металла под покрытием в условиях эксплуатации, г/см2-ч;
—ср—показатель подпленочной коррозии металла в предельном состоянии покрытия, г/см2.
Величины tH3 и Уэ находят экстраполяцией полученных экспериментально зависимостей времени начала коррозии и скорости коррозии от температуры и концентрации агрессивной среды в области рабочей температуры и концентрации.
Зависимости tH и V от температуры и концентрации вычисляют по формулам:
1п /н=1п t0—Лі1пС+—у— (2)
lnV=ln Vo+n2lnC (3)
где: to, Vo, Пі, n2, Bi и B2— постоянные параметры, определяемые экспериментально по методам настоящего стандарта.
Ага*. Ср для каждой длительности воздействия агрессивной среды в данном режиме испытания вычисляют по формуле