도장에 관한 이야기 1 - 표면처리

표면처리란

SURFACE PREPARATION (표면처리)

표면 처리의 두 가지 중요한 이유

첫째, 적용된 피도체에 알맞게 부착을 할 수 있게 하기 위하여 자체적인 오염뿐만 아니라 모두를 제거하며, 둘째는 ANCHOR PATTERN 혹은 SURFACE PROFILE을 만들어서 표면 거칠기를 증가시킨다

MECHANICAL ADHESION (기계적 부착)

MECHANICAL  ADHESION은 물리적 표면 거칠기 혹은 PROFILE과 연관 지어진다.

이것은 피도체의 윗끝(PEAK)에서 바닥(VALLEY) 사이의 거리로 측정된 것이고, 그것은 아래와 같이 두 가지 방법이 도료 부착력에 영향을 준다.

PREVENTION OF SLUMPING (흐름 방지)

실질적 거칠기는 도료가 피도체에 부착되는 것을 도와주는 마찰력을 만들어 낸다. 또한, 도료는 상대적으로 내부적인 결합력이 약하므로 특히 얇은 도막에 중요하다. 때문에  ROUGHNESS는 도료의 부착을 지속시키고, SLUMPING (저하, 흐름)을 피할 수 있도록 도와준다. 대부분 중방식 선박 도료는 50에서 75㎛범위가 요구된다.

INCREASING SURFACE AREA (표면적 증가)

PROFILE를 만들어 표면을 거칠게 하면 표면적에 2배, 3배로 만들 수 있다. 이것은 수많은 표면에 반응되는 도료들의 화학적 결합이 2배 혹은 3배로 증가 될 수 있다. 그리고 전체적인 부착 결합력이 크게 증가된다

오염 (CONTAMINATION)

모든 오염의 종류는 도장을 하려는 피도체에서 제거되어야 하다. 그렇지만 완벽한 제거는 실질적으로 어렵고 도료들은 피할 수 없이 어떠한 오염물 위에 도장될 것이다. 잔존하는 오염의 부착이 단단한 곳에서 문제가 되지 않는다. 그리고 OLD PAINT혹은 PRIMER의 자국이 남겨져 있는 듯한 경우라면 아무런 해로운 영향을 가지지 않는다. 불행하게도 대부분 오염원들은 피도체에 약하게 결합되거나, 혹은 그것들은 스스로 손상을 입어서 피도체 부식의 원인이 되고 도료의 파손이 될 수 있다. 현장에서 자주 발생하는 피도체 오염의 형태는 다음과 같다.

MILLSCALE (밀스케일, 흑피)

MILLSCALE은 용광로에서 대기의 산소와 뜨거운 금속이 화합하여 피도체 표면에 산화물에 형성되는 것으로서 ROLLING MILL안에서 형성된다.

대부분 산화물은 ROLLING(HOT METAL을 회전) 과정에서 생성하는 것이다. 

BALLAST TANK혹은 선박 외판과 같이 주위가 물과 접촉하는 목적으로 사용하는 철에서 MILLSCALE을 제거하는 것은 매우 중요하다. MILLSCALE은 원칙적으로 Fe3O4 혹은 MAGNETITE(자철광)가 구성된다. 해수와 같은 전해질 속에 MAGNETITE로서 GALVANIC CORROSION CELL이 형성된다.

도료들은 습기와 산소가 침투할 수 있기 때문이다.

그 도료 스스로 부식 순환 관계 (CORROSION CIRCUIT)에서 높은 전기적인 저항성으로 역할을 할 것이며 그 과정이 느려질 것이다. 그러나, 그것은 완전하게 정지할 수는 없을 것이다. 실제적으로 도료의 파손은 부식의 PITTING을 아주 빠르게 진행시킬 것이다. 그래서 MILLSCALE의 제거는 중요하다.

RUST CONTAMINATION (녹 오염물)

녹은 얇고 두꺼운 SCALE에서 밝은 담적 황색의 범위까지 IRON(철광성) 혹은 STEEL(철판)에서 생성되는 부식의 모든 형태들을 묘사할 때 사용되는 일반적인 용어이다. 그것들은 철판 표면의 오염을 가장 일반적으로 설명 되어지고 완벽하게 제거하기에는 어려워질 수 있다. 그렇지만 오염 문제의 심각성은 부식 생성물로 설명되는 형태에 따라 크게 의존된다.

단순한 Fe2O3은 밝고 검은 갈색이고, HIGH PRESSURE FRESH WATER로 세척하거나 HYDRO BLASTING을 했을 때 철판에 FLASH RUSTING 같이 발생되는 것으로 내부적인 MATERIAL이다. 그것이 느슨해진다면 도료 부착성에 영향을 줄 것이다. 그러나 STEEL과 COATING이 더 빠른 화학적 반응의 원인으로는 되지 않을 것이다. 오염물의 형태는 WIRE BRUSHING 혹은 ABRASIVE BLASTING에 의해 제거되어야 한다.

선박에서 설명하는 RUST는 용해되는 황화염 그리고 염화물 염을 포함한 산화된 FeO가 될 것이다. 그것은 대기 혹은 바닷물에서 오염되어 형성되는 것이다. 이 염들은 대개 녹의 표면 뒤에 있지 않고 STEEL과 경계면 가까이 있다. 그것들은 높은 반응을 하면서 STEEL 표면 위에서 부식이 계속되는 원인이 된다. RUST 오염의 형태에 대한 제거는 다양한 수동적, 물리적, BLASTING METHOD로 수행된다.

SALT CONTAMINATION (염 오염물)

최고의 오염과 부식 문제를 만들어 내는 염들은 황화물 (SULPHATE)과 염화물 (CHLORIDE)이다. SULPHATE들은 산업 환경에서는 보다 더 일반적이며 공기 오염으로부터 발생된다. 그것들은 CHLORIDE와 같이 활동적인 것은 아니지만, SHIP DECK위에 특정한 문제의 원인이 될 수 있다. 반면, 해양 환경에서의 거의 모든 표면들은 바다와 SALT(소금) 분산으로부터 CHLORIDE 오염에 노출되어 있다. CI 이온과 물은 철판 위에 FeCl2 수용액이 형성되어 전기 화학적 부식 반응 전도율을 도와줄 뿐만 아니라 그 스스로 철판을 강하게 부식시킨다. FeCl2 분자는 보다 더 산화하여 Fe2Cl4로 형성하여 HYGROSCOPIC SALT(흡습성 염)가 된다. 공기 중에 습기로부터 물기를 끌어당기며 철판 표면에 Fe2Cl4 수용액이 만들어져서 다시 한번 부식 반응을 도와준다.

철판에 FeCl2, FeCl4의 분자들이 잔존하거나 부식된 부위 아래 PIT들은 염화철 수용액으로 농축된다. 이것은 DARK GREEN에 LIGHT YELLOW로 색깔이 바뀌면서 점점 더 갈색과 검은색으로 유사해지면서 오염된 부위로 전환되어 철의 부식이 초래될 것이다.

DEFECTS IN STEELWORK (철제 결함)

이것들이 엄격하게는 오염원들이 아닐지라도 STEELWORK에서 표출되는 결점들은 도장 실패의 원인이 되므로 표면 처리 과정에서 제거되어야만 한다. NEWBUILDING 상황에서 STEELWORK의 전처리는 건조 과정 부분에서 중대한 관점이 되어야만 한다. 적당한 STEELWORK가 부족하면 도료의 손상은 피할 수가 없으며, 조선소와 제조업체 둘 다 선주로부터 CLAIM 청구를 초래하게 될 것이다. 만약, 큰 CARGO TANK에 WELD SEAM과 날카로운 끝단 부위들에서 넓게 도료 결함이 발생했다면 결과적으로 CARGO에 오염이 발생하며, 그 CLAIM의 범위와 알맞은 작업의 어려움이 어떤 것인지 알고 있다.

SURFACE LAMINATIONS (표면 박판)

이러한 결점들은 표면 위에 위치하는 경향이 있기 때문에 아마도 GRIT BLASTING 후 표출될 것이다.

COATING SYSTEM은 적절하게 도장하거나 혹은 철판의 들뜸 (LAMINATION)을 보호할 수 없다. 그래서 그것들은 GRINDING 혹은 DISC SANDING에 의해서 제거되어야만 한다.

CRACKS AND DEEP CREVICE (균열과 깊은 홈)

이 DEFECT 형태는 홈 속에 습기가 포함되어 있어 부식 전기 반응을 만들 수 있다. 너무 깊지 않다면 둥글게 만들어야만 한다. 이런 경우에는 그것들은 WELDING으로 메우고 둥글게 SMOOTH 하게 한다.

INCLUSION (함유물)

철판에서는 MILLSCALE을 포함한 모든 표면 함유물은 WHEELABRATOR 과정에서 제거되어질 수 없다. CHIPPING과 GRINDING에 의해 제거되어야만 한다. 필요하다면 그 표면들은 용접으로 메우고 둥글고 SMOOTH 하게 만들어야 한다.

SHARP EDGE (날카로운 모서리)

WET PAINT는 SHARP EDGE, 그리고 GAS CUT EDGE 등을 포함한 모든 EDGE에서 흐르는 경향이 있어 얇은 도막이 형성되어 깨어질 수 있으므로 GRINDING에 의해 SMOOTH하게 만들어져야만 한다.

SHARP EDGE를 SMOOTH하게 만드는 원호는 2-3mm 사이로 추천하다.

WELD SPATTER (용접 스패터)

WELD SPATTER는 도장 실패의 원인이 될 수 있다. 그것은 날카롭고 불규칙한 이유 때문이거나 혹은 피도체와 느슨한 부착성을 가지기 때문이다.

이것들은 GRINDING, CHIPPING 혹은 SCRAPPING에 의해 제거되어야만 한다.

WELD POROSITY (용접 다공성)

WELDING 구멍에 효과적인 도장은 불가능하다. 부식 전기 반응이 이 부분에 만들어져서 도료에 손상을 입힐 것이다. 구멍 DEFECT는 금속 WELDING으로 메우고 SMOOTH 하고 둥글게 만들어져야 한다.

WELD UNDERCUT (용접 패임)

WELDING UNDERCUT는 도장하기가 어려울 수가 있고, 도장 실패가 초래될 수 있다. 많은 UNDERCUT들은 GRINDING 혹은 FILLING(메우기)에 의해 수정되어야만 한다.

JAGGED MANUAL WELDING SEAMS (불균일한 수동 용접심)

자동 WELDING SEAM들은 정상적으로 SMOOTH 해야 하고, 어떠한 문제도 존재해서는 안 된다. 그러나, 수동 용접들은 SHARP EDGE와 불규칙한 면이 나타나고 도료 손상의 원인이 된다. 불규칙적인 WELDING은 GRINDING에 의해 제거되어야만 한다.

MISSED WELDS AND STITCH WELDING (용접 누락과 스티치 용접)

MISSED WELD들은 생각하는 것보다 더 일반적인 것이다. 결점이 있는 부분이 발견되면 도장 시공이 시행되기 전 수정되어야 한다. 그러나 알아보기 힘들거나 숨은 부위에는 못 보고 넘어갈 수도 있을 것이다.

두 철판 사이에 완전하게 함께 WELDING 되지 않은 홈은 도장으로 메우기는 불가능하다. 부식은 도료의 손상 결과로 이 부위서 발생될 것이다. 수정하기 위한 최상의 방법은 이러한 DEFECT들을 용접 시공 하에 완벽하게 해야 하는 것이다.

EPOXY STOPPER 혹은 FILLER로 메우는 것이 나쁜 수정 방법이다.

STITCH WELDING(바느질식 용접방법)은 용접 SECTION사이에 벌려진 공간들을 고려한 용접에 대한 하나의 기술이고 그것은 선박에서 부식을 발생시킬 수 있다. 도료와 관련하여 거리가 먼 설계의 결점이다. 그리고 DESIGN STAGE와는 관계없이 처리되는 것이 최상이다. 그것은 현장에 그 홈을 금속 WELDING으로 처리하거나 혹은 EPOXY FILLER 화합물로 마지막 처리되어진다.

WELD SLAG AND WELDING FLUX RESIDUES (용접 슬러그와 용접 플럭스 저항)

WELD SLAG는 깨어지기 쉽고 유동성 있는 WELD가 고체화된 것이다. 그것은 용접의 빈 공간을 침투하고서 주위에 퍼져 나갈 것이다. 알칼리성 때문에 완벽하게 제거되거나 혹은 OIL BASED 주제와 함께 반응할 수 있고 도료 아래에서 부식 생성물을 촉진시킬 것이다. 그것은 CHIPPING 혹은 BLASTING으로 제거되어야 한다.

뿐만 아니라, WELD SLAG, 연기, 그리고 산화물 축적들은 용접에 의한 원인으로 발견되고 그 가까이 있는 용접 부위에도 심각하게 도료 부착성의 영향을 미친다. WIRE BRUSHING, GRINDING 혹은 BLASTING에 의해 전체적으로 WELDING 잔여물을 제거하는 것이 정상적인 실 예이다.

대부분의 표면 DEFECT들은 GRINDING에 의해 통상적으로 제거된다고 설명한다. GRINDING은 역시 표면 PROFILE을 없애고 SMOOTH 하게 만들어 도료 그 자체적으로는 알맞지 않은 상태로 된다는 것을 명심해야 한다. 이것은 그  DEFECT를 제거하기 위한 GRINDING 장비 사용에 의존한다. 어떤 경우에는 표면 PROFILE를 다시 한번 만들기 위하여 이 부위에 대하여 재 전처리가 필요할 것이다.

S.S.P.C 표면처리 규격의 개요

STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (U.S.A)의 규정.

상세한 표면처리의 방법, 종류, 정도(등급)를 명시하고 있음.

S.S.P.C-SP-2 : HAND TOOL CLEANING (HAND공구를 사용하는 탈청)

S.S.P.C-SP-3 : POWER TOOL CLEANING (동력 공구에 의한 탈청)

S.S.P.C-SP-5 : WHITE METAL BLAST CLEANING (완전 청정한 블라스트 탈청)

S.S.P.C-SP-6 : COMMERCIAL BLAST CLEANING (경제적 블라스트 탈청)

S.S.P.C-SP-8 : PICKLING (산처리)

S.S.P.C-SP-10 : NEAR WHITE BLAST CLEANING (완전 청정에 가까운 블라스트 탈청)

S.S.P.C.-SP-2

HAND TOOL CLEANING (HAND 공구로 처리하는 탈청 작업)

먼저 기름, 구리스, 용해성의 용접 FLUX 등의 잔사(잔여물)를 용제로 닦아내야 한다. 손으로 문지르는 BRUSHING, SANDING, SCRAPING, CHIPPING 혹은 다른 공구 또는 이러한 것들을 교환 사용하여, 유리된 상태 (들뜬상태)의 밀-스케일, 녹, 구도막, 기타의 이 물질을 제거하는 방법이며 이 목적은 밀-스케일, 녹, 구도막 등을 전부 제거하는 것이 아니고, 유리되어 있는 것과, 유해한 이물질만을 제거하는 것임. (재 도장일 경우에는 유리되어 있거나 밀착되지 않은 도료는 전부 제거해야 됨. 남아 있는 구도막의 두꺼운 부분을 문질러 없애서 표면이 평평하게 되도록 해야 함.)

탈청 작업 후 표면으로부터 먼지 등 기타의 부착물을 제거해야 함.

S.S.P.C.-SP-3

POWER TOOL CLEANING. (동력 공구에 의한 탈청 작업)

개요: 전동(電動) 도는 압축 공기로 움직이는 DISC-SANDER, TUBE-CLEANER, BRUSH 등 각종 형태의 동력 기구로 들뜬 녹, 밀-스케일 및 들뜬 구도막 기타의 부착물을 제거하는 방법을 말함. 이 대 공구로 소지면을 너무 거칠게 처리하지 말아야 하며 튜브-클리너를 사용할 때는 특히 이 점을 주의해야 함.

동력 공구에 의한 탈청은 밀-스케일의 제거 능력에서는 블라스트 법보다 떨어지지만 능률적이고도 양호한 표면처리를 할 수 있다. 또 용접 부분에 대해서의 SLAG 및 SPOTER는 해머나 금속용 끌로 제거하며, SEAM LINE 전체를 POWER-BRUSH로 철저히 제거해야 한다.

리벳트의 접합 부분, 블록하고 오목한 앵글은 동력에 의한 와이어 브러시, CHIPPING 끌, 로터리-샌더 등의 공구를 교환하는 방법으로 처리하여야 한다. 도저히 동력 공구로 처리할 수 없는 곳은 HAND 공구로 주위 깊게 조치 하여야 함. 탈청 후에는 표면으로부터 먼지 기타의 부착물을 제거하고, 유해한 기름, 구리스는 용제로 세척하여야 함. 세척 작업 후에는 표면 상태가 나빠지기 전에 되도록 빨리 하도 도장을 해야 함.

S.S.P.C.- SP-5

WHITE METAL BLAST CLEANING. (완전 청정한 블라스트 탈청)

철강재에 기름이나 구리스가 부착되어 있는 경우에는 이를 미리 용제로 닦아내야 함.

모래, GRIT, 또는 SHOT를 휠 (CENTRIFUGAL WHEEL) 또는 노-줄로 산포 하는 불라스트법 (건식 또는 습식)으로 기름, 구리스, 오물, 밀-스케일, 녹, 부식생성물, 구도료 및 기타 이 물질을 육안으로 판별하지 못할 정도로 깨끗이 제거하는 방법임.

이때 가장 중요한 것은 산포하는 입자의 선택이며, 입자가 큰 것을 사용하면 녹 제거의 효과는 있으나, 도장 효과가 나빠짐.

블라스트 후에는 부착물이 남지 않도록 압축 공기를 분사하여 씻어 주고 즉시 숍-프라이머(또는 하도 도료)를 도장하지 않으면 안 됨.

S.S.P.C. - SP-6

COMMERCIAL BLAST CLEANING (경제적 블라스트 법)

철강제에 기름이나 구리스의 부착이 있을 때는 미리 용제로 씻어 낸다. 모래, GRIT 또는 SHOT를 휠 또는 노-줄로 산포 하는 블라스트법 (건식 또는 습식)으로 오물 및 밀-스케일, 녹, 부식생성물, 구도막 및 기타 이물질을 제거하여, 적어도 표면 1평방인치에 2/3는 육안으로 녹, 밀-스케일의 잔여분이 보이지 않아야 함. 이때 중요한 것은 산포하는 입자의 선택이며 입자가 큰 것을 사용하면 녹 제거의 효과는 있으나 도장 효과가 나쁘게 됨. 블라스트 처리 후에는 부착물이 남지 않도록 압축 공기를 분사하여 씻어 주고 즉시 숍-프라이머(또는 하도 도료)를 도장하지 않으면 안 된다.

S.S.P.C – SP-8

PICKLING (산처리, 산세척)

PICKLING이란 도장을 하기 위해 모든 밀-스케일, 녹 및 RUST SCALE을 화학반응 또는 전해역, 혹은 이 두 가지를 병용하여 완전히 제거하는 방법으로 산세척을 한 표면은 밀-스케일, 녹, RUST SCALE 등과 기타 이 물질을 전연 함유하지 않을 것을 목적으로 하고 있음. 이때, 미 반응 혹은 유해한 산 알칼리나 기타의 오염물을 함유해서도 안된다. 또 산을 사용할 때는 INHIBITOR(억제제)를 병행 사용치 않으면 안 되며, 필요 이상으로 산세척을 하지 않도록 주의해야 함. 산 세척 후 표면을 중화하기 위한 물세척 공정을 철저히 하여야 되고 산이나 수분이 모여 있게 될 오목한 부분, 잘라진 부분을 특히 신경을 써서, 이런 부분에  잔존하는 산이나 수분을 철저히 제거하여 건조시켜야 함.

이 산세척 방법은 대형 철구조물에는 장치 설비에 제한을 받게 되므로 이 규격에서는 건축용에 쓰이는 것, 석가래, 평평한 판의 녹, 밀-스케일을 제거하는데 그 비용이 적당하다고 생각되는 경우에 한해서만 사용토록 규정되어 있음.

S.S.P.C – SP-10

NEAR WHITE BLAST CLEANING. (완전 청정에 가까운 블라스트 법)

철강제에 기름이나 구리스의 부착이 있는 경우에는 이를 용제로 닦아내야 함. 모래 또는 GRIT, SHOT를 휠 또는 노-줄로 산포 하는 블라스트법(건식 또는 습식)으로 모든 기름, 구리스, 오물, 밀-스케일, 녹, 부식 생성물, 구도료의 도막 및 기타의 이물질을 완전히 제거하는 것임. 표면 1평방인치에 적어도 95%는 육안으로 판별할 수 있는 잔사(잔여물)가 없도록 하여야 함.

블라스트를 할 때 가장 중요한 것은 산포하는 입자의 선택이며, 입자가 큰 것을 사용하면 녹 제거의 효과는 있으나 도장 효과가 나빠짐.

블라스트 후에는 부착물이 남지 않도록 압축 공기를 분사하여 씻어주고 즉시 숍-프라이머(또는 하도 도료)를 도장하지 않으면 안 된다.

S.I.S 표면처리 규격의 개요

SWEDEN 규격인 SVENSK STANDARD SIS 05 59 00이며, 주로 표면처리의 마감 상태의 등급을 사진으로 규정하고 있음. 처리될 철강재의 표면을 A, B, C, D의 4단계로 분류하여 동력 공구 또는 HAND공구에 의한 처리정도와 블라스트에 의한 처리 정도를 다음과 같이 표시하고 있음.

※ RUST GRADES (ISO 8501-1) : 처리 전의 철강재 상태 (RUST GRADES)의 규정

A-GRADE : 

MILL SCALE이 완전히 강력하게 부착되어 있고, 부분적으로 녹이 약간 슬기 시작한 철강재 면.

B-GRADE : 

빨간 녹이 생기기 시작, 밀-스케일이 인편상으로 들뜨기 시작한 철강재 면

C-GRADE : 

밀-스케일이 발청으로 들떠서 SCRAPER로도 제거할 수 있는 상태이며, 육안으로도 작은 공식(공식: PITTING CORROSION)을 볼 수 있는 철강재 면.

D-GRADE : 

밀-스케일이 발청으로 떨어져 나가고, 육안으로도 심한 공식을 볼 수 있는 철강재 면.

처리 후의 철강재 상태의 규정 (PREPARATION GRADES)

동력 공구 또는 HAND공구에 의한 처리정도 (MANUAL SCRAPING AND WIRE BRUSHING)

St.0 : 처리하지 않는 면

St.1 : 가벼운 와이어 브러시 처리. 스크래파를 강하게 누르며, 철강재 전면을 골고루 문지름.

St.2 : 스크랩파와 와이어 브러시 처리. 요령은 St2와 동일함. 표면에 깨끗한 금속 광택이 나도록 하는 상태임.

St.3 : 스크랩파와 와이어 브러쉬 처리. 요령은 St.2와 동일함. 표면에 깨끗한 금속 광택이 나도록 하는 상태임

블라스트에 의한 처리 정도 (BLAST CLEANING)

Sa.0 : 처리하지 않은 면

Sa.1 : 가벼운 블라스트 작업. 분사에 의해 철강재 면의 들뜬 밀-스케일이나 녹 기타의 이물질을 제거함

Sa.2 : 완전한 블라스트 시공. 처리된 면에서 금속광택이 약간 나타날 수 있도록 하는 상태임.

Sa.2 1/2 : 완전한 블라스트 시공. 처리된 면은 금속 광택이 나타날 수 있도록 하는 상태임.

Sa.3  : 완전한 블라스트 시공. 처리된 면은 금속 광택이 나타날 수 있도록 하는 상태임.

 

HAND TOOL CLEANING 

: 잘 붙은 MILL SCALE이나 녹, 페인트 제거는 안 되며 적은 비용의 처리가 요구되거나 PAINT SYS이 짧은 생명일 때 사용하며, 침투성이 좋은 EPOXY 도료로 도장할 경우 좋은 결과를 나타낸다.

POWER TOOL CLEANING

1) WIRE BRUSH : 표면을 부드럽게 하여 도막 부착력 감소 초래하는 단점(ROUGHNESS 감소로 인한 표면적 감소)

2) COATED ABRASIVE (DISC GRINDING) : PAINT 제거 시 달라붙는 단점. 소지 연마

3) NON-WOVEN ABRASIVE : PAINT 제거 시 달라붙지 않음

FLAME CLEANING (THERMAL PROCESS)

: 하향 추세: (現) CENTRIFUGAL BLAST-CLEANING & SHOPPRIMED IN PLANTS.

 

처리 속도가 느리고 BLAST CLEAING보다 덜 깨끗한 소지 처리

▶ 장점 

1) MILL- SCALE & RUST 제거 (TENSION에 의한  CRACK 발생) : MILL-SCALE 약 20% 제거 →부식도가 올라가면 제거율도 향상 ←MILL SCALE이나 RUST내에 있는 물이 팽창하여 기인.

2) 표면의 FAT & OIL 제거, 표면의 건조.

3) 예열 효과에 의한 도장 건조가 빨라짐.

BLAST  CLEANING

종류

CENTRIFUGAL ABRASIVE BLAST CLEANING

→ 연마제: GRIT + SHOT + CUT STEEL WIRE→ 혼합해서 주로 사용

→ 고정된 장치 또는 유동 장치에 연마제가 들어가 고속으로 소지 표면을 연마

→ 대체적으로 이후에 SHOP PRIMER 도장 

   PROTECTION – IRON OXIDE SHOP PRIMER : 15~20㎛ / ZINC SHOP PRIMER : 10~15㎛

COMPRESSED-AIR ABRASIVE BLAST CLEANING 

↘WATER & OIL이 없어야 한다

AIR PRESSURE : 7 Kp/Cm2 (100 P.S ) ---------> 4.2Kp/Cm2 : 생산성 50% 감소

                        ↘GENERAL PRESSURE

NOZZLE : STRAIGHT BORE NOZZLE : 300Km/h

             VENTURI NOZZLE : 700Km/h

                      ↘ STRAIGHT BORE NOZZLE보다 같은 SIZE로서는 균일하게 넓게 처리됨.

VACUUM OR SUCTION-HEAD ABRASIVE BLAST CLEANING

→ MAINLY IT IS USED FOR SMALL SPOTS & WELDING SEAMS

→ P.E 선체 공정이나 P.E 공정에서 JOINT LINE에 대해 POWER TOOL CLEANING 보다 BLAST CLEANING이 요구될 때 사용.

MOISTURE- INJECTION ABRASIVE BLAST CLEANING

→ 소지 처리 시 먼지 발생이 없다.

→ 적은 양의 청수가 더해져 소지 처리: 표면이 초기에 수분을 가지나 몇 분 후 사라짐

→ 무시할 정도의 “FLASH RUST”형성→ RUST INHIBITOR를 첨가해야 되거나 삼투성 수포가 발생할 위험이 커진다→ 도료와 맞는 RUST INHIBITOR 사용 (상용성) 

WET ABRASIVE BLAST CLEANING

→ MOISTURE- INJECTION ABRASIVE BLAST CLEANING과 비슷.  좀 더 많은 양의 물이 사용

 

→ 모든 종류의 구조물과 다른 부식도를 가진 적용 물에 적용 가능하며 PIT가 발생했거나 화학적인 CONTAMINATION이 된 곳에 특히 적절

→ 적은 양의 SOLUBLE SALTS가 표면에 잔류

 

<- WET BLASTING WITH SAND AND WATER

 

 

 

 

 

 

WATER JETTING & HYDRO BLASTING 

300~3000 BAR, 20~ 수백 ℓ/MIN → 녹과 OLD COATING 제거에 효과적이나 ADDITIONAL SURFACE ROUGHNESS를 기대할 수 없다.

 

  WATER JETTING : NOZZLE PRESSURE: 700 BAR (10,000 PSI)↑

  WATER CLEANING : NOZZLE PRESSURE: 700 BAR (10,000 PSI)↓

 

→ 압력에 따른 구분

1. LOW-PRESSURE WATER CLEANING : 34 MPA (340 BAR, 5,000 PIS) ↓

2. HPWC : 34 MPA ~ 70 MPA

3. HPWJ : 70 ~ 170 MPA

4. ULTRA-HIGH-PRESSURE WATER JETTING (UHPWJ) : 170 MPA↑(200 ~ 250 MPA)

                            

* FLASH RUSTING : WATER JETTING→ FLASH RUST 발생 (LOW ROUGHNESS)

      

                    SALT CONTAMINATION과 HUMIDITY에 좌우됨.

                                

 습도가 높은 상태보다는 기다렸다 마른 상태에서 FLASH RUST위에 도장하는 것이 좋음

   

 

 

<- WET BLASTING 후의 FLASH RUSTING(표면 발청)

 

 

 

 

 

 

 

→ FLASH RUST와 같은 도장 표면에 도장하기 위해서는 WETTING과 PENETRATION의 물성이 뛰어난 도료가 요구된다.

   - EPOXY MASTICS

   - COAL TAR EPOXIES

 

→ 도료가 PENETRATING 물성이 좋으면 THINNING이 필요하지 않으나 그렇지 않으면 THINNING이 필요.

* ABRASIVES 

: SPEC에 요구되는 SURFACE PROFILE에 따라 ABRASIVE SIZE 결정 DUST, SALT, OIL 및 다른 CONTAMINATION이 없어야 한다.

 

- SHAPES OF ABRASIVES 

→ GRIT (ANGULAR)

→ SHOT (ROUND)

→ WIRE CUT (CYLINDRICAL)

- METALLIC- ABRASIVE → 비싸나 충격 저항성으로 1회 이상 사용

→ CHILLED IRON GRIT (ANGULAR), HIGH –CARBON CAST STEEL GRIT & SHOT (ANGULAR OR ROUND), LOW-CARBON CAST STEEL SHOT (ROUND), CUT STEEL WIRE (CYLINDRICAL)

- NON-METALLIC ABRASIVES (MINERAL ABRASIVES)

→ 대게 COMPRESSED-AIR ABRASIVE BLAST CLEANING에 사용

→ 대게 1회 사용이나 값이 싸다 (FUSED ALUMINIUM OXIDE는 1회 이상 사용 가능)

→ SILICA SAND, COPPER REFINERY SLAG, COAL FURNACE SLAG, NICKEL REFINERY SLAG, IRON FURNACE SLAG, GARNET, OLIVINE, FUSED AL, OXIDE…etc

- CHECKING CONTAMINATION’S IN THE ABRASIVE : (ACCORDING TO ASTM D4940)

ABRASIVE를 병에 넣고 증류수를 넣어 1분간 흔들고 8분간 세워둔 다음 1분간 흔든 다음 ABRASIVE가 가라 앉힌다. 

① CONDUCTIVITY : 혼합액을 필터에 거른 다음 전도도 측정 (최대 1000μs)

② OIL함유 : 30분간 방치한 체 증류수 상부에 기름막이 형성되는가를 관찰

ELECTROLYTIC DESCALING WITH MAGNESIUM STRIPS

→ VESSEL의 WATER BALLAST TANK 처리에 효율적

→ VERY PROMISING ALTERNATIVE FOR PRE-TREATMENT OF SEAWATER CONTAINING TANKS (PARTICULARLY BALLAST TANKS) AS PART OF A MAINTENANCE PROCEDURE

→ 배가 운항 줄일 때 녹이나 SCALE을 제거할 수 있다

→ 원리: CATHODIC PROTECTION

MAGNESIUM이 빨리 부식되어 Mg2+와 2e-로 분해되며 이 전자들은 전기적인 결합체(연결체)를 찾아 양자 (Mg2+)에서 STEEL로 이동, RUST나 SCALE밑에 있는 STEEL에 대해 고전류를 형성한다.

STEEL표면에서 전자는 물이나 수소 GAS로부터 수소 이온을 가져다 반응하여 다시 수소 분자를 형성하며 이 수소가 STEEL표면으로부터 RUST나 SCALE을 들어 올리는 공정을 가진다

Mg2+는 OH-과 반응 석회질을 형성 표면에 침강하게 된다→ 침전 반응

* PRE-TREATMENT OF ALUMINIUM

- LIGHT SAND PAPERING OR DISC-SANDING 권장

(FOR ROUGHENING THE SURFACE-ADHESION 증가)