Oplosbare zouten die vóór het aanbrengen van de coating op een oppervlak achterblijven, zijn een belangrijke oorzaak van voortijdige coatingdefecten. Hoewel deze verontreinigingen vaak onzichtbaar zijn, kunnen ze de levensduur van de coating aanzienlijk verkorten en de onderhoudskosten verhogen.
Deze zouten trekken vocht aan, bevorderen corrosie onder de verflaag en kunnen na het schilderen blaarvorming of hechtingsverlies veroorzaken. Aangezien gangbare methoden voor oppervlaktevoorbereiding, zoals zandstralen of reinigen met elektrisch gereedschap, oplosbare zouten niet altijd volledig verwijderen, is een controle vóór het aanbrengen van de coating vaak van cruciaal belang voor de prestaties van de coating op de lange termijn.
Drie verschillende inspecteurs testen hetzelfde gestraalde staaloppervlak volgens de Bresle-methode. De ene rapporteert 22 µS/cm, de andere 28 mg/m², en de derde 2,5 µg/cm². Alle drie vinden ze het oppervlak aanvaardbaar. Wie heeft er gelijk?
Dit soort situaties komen vaak voor omdat er veel misverstanden bestaan over het testen op oplosbaar zout. De Bresle-methode meet niet rechtstreeks de hoeveelheid zout op een oppervlak, maar biedt inspecteurs alleen een methode om monsters van het oppervlak te nemen. Om uit deze monsters zinvolle resultaten te verkrijgen, moeten andere normen en berekeningen worden gevolgd.
Om de verwarring nog groter te maken, meten sommige testmethoden de concentratie van afzonderlijke zoutionen op een oppervlak. Hoewel deze methoden ook op oppervlakteverontreiniging testen, leveren ze een heel andere waarde op en kunnen ze niet rechtstreeks worden vergeleken met de resultaten van een geleidbaarheidstest.
Om consistente en betrouwbare resultaten te garanderen, is het belangrijk dat alle betrokken partijen op de hoogte zijn van de relevante normen, de eenheden die in een specificatie worden gebruikt en de beste werkwijzen voor het meten en rapporteren van oplosbare zouten.
ISO 8502-6 en ISO 8502-9 vormen samen een gestandaardiseerde, herhaalbare methode voor het beoordelen van verontreiniging door oplosbare zouten op stalen oppervlakken vóór het aanbrengen van een coating.
ISO 8502-6 beschrijft hoe oplosbare zouten van het oppervlak worden verwijderd. Een bepaalde hoeveelheid gedeïoniseerd water wordt, met behulp van een testplaatje of cel, in contact gebracht met een bekend oppervlak om in water oplosbare verontreinigingen op te lossen.
Het gedeïoniseerde water wordt in en uit de patch gepompt en blijft vervolgens gedurende een bepaalde tijd in de patch, waarna het wordt afgetapt voor analyse.
De DeFelsko PosiPatch, de zelfklevende pleister en de zelfklevende latexpleister voldoen allemaal aan ISO 8502-6.
ISO 8502-9 beschrijft hoe de geëxtraheerde oplossing wordt beoordeeld. De geleidbaarheid van de oplossing wordt gemeten met behulp van een temperatuurgecompenseerde geleidbaarheidsmeter.
De oppervlaktedichtheid van zout wordt berekend aan de hand van de bekende geleidbaarheidswaarde van verschillende soorten zout, de hoeveelheid water die bij de test is gebruikt en het oppervlak waarmee het water in contact stond.
DeSST -sonde voldoet aan ISO 8502-9 en begeleidt gebruikers bij het uitvoeren van de testmethoden volgens ISO 8502-6 en 8502-9.
Samenvatting: ISO 8502-6 beschrijft hoe zouten worden geëxtraheerd; ISO 8502-9 beschrijft hoe de geleidbaarheid wordt omgezet in een vergelijkbare waarde voor oppervlakteverontreiniging.
Zout is een brede categorie van natuurlijke chemische verbindingen, die verschillende eigenschappen en geleidbaarheidswaarden kunnen hebben. Een te coaten oppervlak bevat doorgaans een mengsel van verschillende zouten, die elk een ander effect op de geleidbaarheid kunnen hebben.
De methode zoals vastgelegd in ISO 8502-6 en ISO 8502-9 geeft geen uitsluitsel over de specifieke samenstelling van zouten op een oppervlak. In plaats daarvan gaat de berekening uit van een verontreinigingsprofiel dat is gebaseerd op zeewater. In een invloedrijk artikel stelde Åke Bresle (naar wie de methode is vernoemd) voor om een geleidbaarheidsconstante van 5 kg·m⁻²·S⁻¹ te hanteren. Deze waarde werd rechtstreeks afgeleid uit de relatie tussen de geleidbaarheid en de totale opgeloste massa aan zouten in zeewater, dat als referentiemodel dient voor verontreiniging met oplosbare zouten. Aangezien residuen van zeewater en zouten van wegen en zeeën in het binnenland de belangrijkste bronnen van verontreiniging zijn, blijft deze aanname geldig voor de overgrote meerderheid van de toepassingen.
Er zijn andere constanten voorgesteld op basis van de aanname dat een oppervlak slechts één soort zout (zoals NaCl) of één specifiek ion (zoals Cl⁻) bevat. Deze alternatieven worden soms gespecificeerd voor bepaalde toepassingen of ter vergelijking, maar ISO 8502-9 schrijft een constante van 5 kg·m⁻²·S⁻¹ voor bij de algemene industriële oppervlaktevoorbereiding.
Om deze at beantwoorden, moeten we at de zouten vandaan komen. Bij veruit de meeste coatingprojecten doet de specifieke ionsamenstelling er niet toe, omdat deze voorspelbaar constant is. De meeste verontreiniging door oplosbare zouten op staalconstructies is afkomstig uit twee primaire bronnen: air strooizout. Zouten uit de zeelucht kunnen zich ver landinwaarts verspreiden, en wegen en bruggen worden vaak behandeld met steenzout. Beide bronnen zorgen voor een afzetting van een mengsel van zouten waarin natriumchloride (NaCl) de overhand heeft.
Aangezien deze twee bronnen verantwoordelijk zijn voor het overgrote deel van de oppervlakteverontreiniging, is de samenstelling van de ionen op een stalen oppervlak zelden een raadsel – het gaat bijna altijd om een mengsel met een hoog chloridegehalte, vergelijkbaar met zeewater. Juist vanwege deze consistentie werkt de berekening volgens ISO 8502-9: deze gaat uit van eenstandard mengsel van zouten (gebaseerd op zeewater) dat voor de meeste industriële verfprojecten een getrouwe weergave is van de werkelijkheid.
Er zijn echter uitzonderingen waarbij de bron van de verontreiniging niet aan dit profiel voldoet. In deze gevallen kan een algemene geleidbaarheidstest misleidend zijn. Zo kunnen constructies in de buurt van kolencentrales of chemische verwerkingsinstallaties bijvoorbeeld verontreinigd zijn met sulfaten of nitraten in plaats van chloriden. Bovendien kan een geleidbaarheidstest een "negatief" resultaat opleveren als een oppervlak is gereinigd met sterk geleidende reinigingsmiddelen of roestremmers, vanwege de onschadelijke resten van het reinigingsmiddel in plaats van de aanwezigheid van schadelijke corrosiezouten. In deze specifieke scenario's kan een algemene geleidbaarheidstest geen onderscheid maken tussen gevaarlijk chloride en onschadelijke resten van reinigingsmiddelen, en zijn ion-specifieke methoden (zoals titratiebuisjes) vereist.
Hoewel het type ion een belangrijke rol speelt bij chemische corrosie, is de totale concentratie bepalend voor fysische blaarvorming.
Chemische aantasting (corrosie) Bepaalde ionen tasten staal aan met een verschillende mate van agressiviteit. Chloriden zijn kleine, zeer mobiele ionen die de passieve oxidelaag van het staal binnendringen, wat leidt tot snelle putcorrosie. Sulfaten, die veel voorkomen in industriële gebieden, reageren met staal en vormen corrosieproducten die uitzetten en de coating van onderaf doen barsten. Puur vanuit corrosieoogpunt is een bepaalde hoeveelheid chloride gevaarlijker voor het staal dan dezelfde hoeveelheid van een minder agressief zout (zoals een carbonaat).
Fysische aantasting (osmotische blaarvorming) Osmotische blaarvorming wordt daarentegen veroorzaakt door concentratie, niet door chemische reacties. Oplosbare zouten die onder een coating achterblijven, zijn hygroscopisch en trekken via osmose vocht door de semipermeabele verflaag. De kracht van deze aantrekkingskracht (osmotische druk) wordt bepaald door de concentratie van opgeloste deeltjes, ongeacht welke specifieke ionen aanwezig zijn. Daarom duidt een hoge geleidbaarheidswaarde op een hoge concentratie opgeloste zouten en een navenant hoog risico op blaarvorming, zelfs als de aanwezige ionen chemisch niet agressief zijn.
Aangezien osmotische blaarvorming wordt bepaald door de totale concentratie, is de ISO 8502-9-methode een uitstekende voorspeller van het risico op blaarvorming, ongeacht het type zout.
Furthermore, it acts as a conservative safety net for corrosion. If the total conductivity is low enough to meet a strict specification (e.g., < 20 mg/m²), the concentration of any individual aggressive ion within that mix must intrinsically be even lower. By limiting the total salt level, the standard effectively limits the aggressive ions without requiring complex, expensive, and slow chemical analysis in the field. This "catch-all" approach ensures that if a surface passes the Bresle test, it is generally safe for coating.
De resultaten van oplosbare zouten worden doorgaans op een van de volgende drie manieren weergegeven:
In projectspecificaties worden acceptatiecriteria doorgaans uitgedrukt in een van deze eenheden. Om testresultaten correct te kunnen interpreteren en rapporteren, is het essentieel te begrijpen wat elke eenheid inhoudt en te weten welke omrekeningen mogelijk zijn
De geleidbaarheid is de eenvoudigste waarde om te rapporteren bij het testen volgens de Bresle-methode. Na het uitvoeren van het extractieproces zoals gedefinieerd in ISO 8502-6 kan de extractievloeistof worden gemeten met een geleidbaarheidsmeter, wat een resultaat oplevert in µS/cm of een gelijkwaardige eenheid.
Meestal zijn specificaties gebaseerd op de maximale concentratie zouten die op het oppervlak aanwezig mag zijn, uitgedrukt in een oppervlakte-dichtheidseenheid. Om geleidbaarheidswaarden om te rekenen naar oppervlakte-dichtheid, moet een berekening worden gemaakt op basis van het extractievolume, het testoppervlak en de geleidbaarheid van het zout dat op het oppervlak aanwezig is.
Op gking: Voor sommige specificaties zijn ion-specifieke metingen vereist (bijvoorbeeld de chlorideconcentratie in ppm). Deze waarden kunnen niet worden afgeleid uit geleidbaarheidsmetingen; hiervoor moeten andere testmethoden worden gebruikt.
Om de oppervlaktedichtheid van oplosbare zouten (ρA)inmg/m² te berekenen, geeft ISO 8502-9 de volgende formule:
ρA = c × 10² × V × Δγ / A
Twee van deze parameters (V en A) zijn afgeleid van de specificaties van de testprocedure en de gebruikte instrumenten, en kunnen per fabrikant en model verschillen. ∆γ is de waarde die wordt afgelezen op de geleidbaarheidsmeter.
Zoals hierboven besproken (zie: Hoe bepaalt ISO 8502-9 welk type zout zich op het oppervlak bevindt?), is de constante c gebaseerd op de veronderstelde aard van het zout op het geteste oppervlak. ISO 8502-9 beveelt aan een waarde van 5 kg·m⁻²·S⁻¹ te gebruiken om een standard van zouten weer te geven dat veel op oppervlakken voorkomt.
Rekenvoorbeeld:
Testgegevens:
• Geleidbaarheidswaarde (Δγ): 20 µS/cm
• Extractievolume (V): 3 ml
• Testoppervlak (A): 12,5 cm² = 1250 mm²
Aannames:
Ionengeleidbaarheidsconstante (c): 5 kg·m⁻²·s⁻¹
Pas de formule toe:
ρA=(c ⋅〖 10〗^2⋅ V ⋅ ∆γ)/A=(5 ⋅ 100 ⋅ 3 ⋅ 20)/1250
= 30000/1250 = 24 mg /m2
Interpretatie:
Als de projectspecificatie maximaal 50mg/m² toestaat vóór het aanbrengen van de coating, voldoet dit oppervlak. Als de specificatie 20mg/m² is, voldoet dit oppervlak niet.
Opmerking: Moderne geleidbaarheidsmeters die zijn ontworpen voor het uitvoeren van tests volgens de Bresle-methode, zoals de PosiTector SST, kunnen de hierboven weergegeven berekeningen automatisch uitvoeren. Door tijdens de instelling het extractievolume, het testoppervlak en het veronderstelde zouttype in te voeren, geeft het instrument direct na het uitvoeren van de test automatisch zowel de geleidbaarheid (µS/cm) als de zoutdichtheid (mg/m² ofµg/cm²) weer.
De oppervlaktedichtheid van oplosbare zouten wordt doorgaans uitgedrukt en weergegeven in twee verschillende eenheden: mg/m² enµg/cm². Beide eenheden geven de massa zout per oppervlakte-eenheid weer, maar at schaalniveaus. Net als bij meters en centimeters kunnen deze eenheden met behulp van een eenvoudige vermenigvuldigingsfactor in elkaar worden omgerekend.
Om eenheden om te rekenen, vermenigvuldig of deel je met tien:
Als de resultaten van de bovenstaande rekenvoorbeeld inµg/cm² moeten worden weergegeven, hoeft u alleen maar door 10 te delen om een eindresultaat van 2,4µg/cm² te krijgen.
Herinner je je onze drie inspecteurs van daarnet nog? Ze waren er allemaal van overtuigd dat het oppervlak aan de specificaties voldeed, hoewel ze elk in verschillende eenheden rapporteerden: 22 µS/cm, 28mg/m² en 2,5µg/cm².
Als we deze drie verschillende eenheden goed begrijpen, kunnen we berekeningen uitvoeren om deze waarden gemakkelijk met elkaar te vergelijken. Nadat we bij de eerste inspecteur hebben gecontroleerd dat hij 3 ml extractievloeistof en een testcel met een oppervlakte van 1250mm² heeft gebruikt, kunnen we een oppervlaktedichtheid van 26,4mg/m² berekenen. Voor de derde inspecteur kunnen we haar resultaat met 10 vermenigvuldigen om het om te rekenen naar 25mg/m².
We hebben nu drie meetresultaten met dezelfde eenheden: 26,4mg/m², 28mg/m² en 25mg/m². Deze drie waarden vallen binnen de normale meetafwijking, en in vergelijking met de projectspecificatie van 50mg/m² kunnen de drie inspecteurs terecht tot de conclusie komen dat het oppervlak voldoet en klaar is om te worden gecoat.
Naast de testmethode en de berekening zijn er verschillende factoren die de testresultaten kunnen beïnvloeden. Het is belangrijk dat een inspecteur begrijpt hoe deze factoren de meetresultaten beïnvloeden, zorgt voor consistentie tussen de tests en eventuele afwijkingen van standard rapporteert.
De eerste stap bij het uitvoeren van een test volgens de Bresle-methode is het uitvoeren van een blanco- of achtergrondmeting om te corrigeren voor eventuele verontreiniging die in het water of de apparatuur aanwezig is, en niet afkomstig is van het oppervlak zelf.
Meet, volgens de instructies van de fabrikant, vóór de test de geleidbaarheid van het gebruikte gedeïoniseerde water. Nadat deze waarde is geregistreerd, moet deze blanco-testwaarde worden afgetrokken van de uiteindelijke geleidbaarheidswaarde om de verandering in de geleidbaarheid van het water te meten nadat het in contact is geweest met het oppervlak (∆γ = geleidbaarheid na de test – geleidbaarheid van de blanco-test).
Doorgaans is een nulwaarde van 5 µS/cm of minder acceptabel voor de meting. Als er hogere waarden worden gemeten, spoel dan de geleidbaarheidsmeter en de meetinstrumenten af met gedeïoniseerd water, of gebruik een nieuwe fles gedeïoniseerd water.
Door temperatuurnormalisatie wordt de invloed van de temperatuur op de geleidbaarheidsmetingen gecompenseerd, zodat de resultaten nauwkeurig en consistent met elkaar kunnen worden vergeleken. De elektrische geleidbaarheid neemt toe naarmate de temperatuur stijgt, omdat ionen zich in warmere oplossingen vrijer kunnen bewegen.
Om dit effect te elimineren, worden de geleidbaarheidsmetingen die worden gebruikt voor het testen van oplosbare zouten genormaliseerd naar 25 °C, zoals vereist door normen zoals ISO 8502-9. Deze correctie wordt doorgaans automatisch door het instrument uitgevoerd met behulp van een ingebouwde temperatuursensor en een correctiealgoritme.
De tijd dat het water in contact blijft met het oppervlak kan van invloed zijn op de hoeveelheid en de soorten zout die worden onttrokken. De meeste fabrikanten van meetapparatuur adviseren een inwerktijd van 2 minuten als een goed evenwicht tussen praktische haalbaarheid en extractie-efficiëntie. Afzonderlijke normen geven verschillende aanbevelingen voor de tijd die moet worden aangehouden voor de extractie van oplosbare zouten. ISO 8502-9 vereiste van oudsher geen specifieke verblijftijd; de recentere herziening van 2020 specificeert een verblijftijd van at 10 minuten. Andere internationale normen (zoals SSPC Guide 15) bevelen verblijftijden aan van slechts 90 seconden.
Het is belangrijk om bij het uitvoeren van meerdere tests steeds dezelfde verblijftijd aan te houden en alleen resultaten te vergelijken van tests die met vergelijkbare verblijftijden zijn uitgevoerd. Raadpleeg de werkspecificatie of standard om te bepalen of een specifieke verblijftijd moet worden gehanteerd, of overleg met de betrokken partijen om voorafgaand aan de test overeenstemming te bereiken over de verblijftijd, met name wanneer meerdere inspecteurs de testresultaten gaan vergelijken.
Nadat de test correct is uitgevoerd en de oppervlaktedichtheid is berekend, moeten de resultaten worden getoetst aan de acceptatiecriteria. ISO 8502-6 en 8502-9 specificeren niet het niveau van zout dat aanvaardbaar is op een oppervlak; in plaats daarvan worden deze limieten bepaald door projectspecificaties of de prestatie-eisen van de coating die wordt aangebracht. Er is geen universele goed/afgekeurd-limiet voor oplosbare zouten. Aanvaardbare niveaus zijn afhankelijk van de gebruiksomgeving, het coatingsysteem, de methode voor oppervlaktevoorbereiding en de projectspecificatie.
Factoren die bepalend zijn voor aanvaardbare zoutgehaltes
In normen wordt bewust afgezien van vaste drempelwaarden; de verantwoordelijkheid voor het vaststellen van acceptatielimieten ligt bij de specificatie.
Dit zijn slechts illustratieve voorbeelden. Controleer altijd de specifieke projectvereisten aan de hand van de actuele contractdocumenten en de technische fiches van de fabrikant voordat u verdergaat.
Typische grenswaarden volgens industrienormen
IMO PSPC ( ballasttanks – nieuwbouw)—50mg/m² ( 5µg/cm²)
ISO 12944-9 (offshore & maritiem – C5/CX-omgevingen)—20mg/m² (2µg/cm²)
Olie & gas (g. Aramco) Kritische onderdompeling / bekledingsdienst — 20mg/m² (2µg/cm²)
Olie & gas (bijg. Aramco) Niet-onderdompeling / Atmosferisch — 50mg/m² (5µg/cm²)
Algemene industrie (Milde atmosferische omstandigheden - C1-C3) — 80-100mg/m² (8-10µg/cm²)
Om de resultaten van de test voor oplosbare zouten te kunnen interpreteren, moet men zowel begrijpen wat de test meet als hoe de resultaten worden berekend en gerapporteerd. De Bresle-methode meet de elektrische geleidbaarheid van een geëxtraheerde oplossing, niet de werkelijke massa of samenstelling van de zouten op het oppervlak. Deze geleidbaarheid wordt vervolgens omgerekend naar oppervlaktedichtheid aan de hand van het extractievolume, het testoppervlak en een veronderstelde geleidbaarheidsconstante die is gebaseerd op typische zoutmengsels.
Wanneer de resultaten op de juiste wijze temperatuurgecorrigeerd zijn, getoetst zijn aan een schone blanco en in de juiste eenheden worden weergegeven, vormen ze een betrouwbare en reproduceerbare indicator voor verontreiniging met oplosbare zouten. In het licht van de projectspecificaties stellen deze resultaten inspecteurs, bestekschrijvers en opdrachtgevers in staat om vóór het aanbrengen van de coating weloverwogen beslissingen te nemen over het al dan niet doorgeven van het project.
Belangrijkste punten
• Oplosbare zouten kunnen achterblijven op voorbehandelde oppervlakken en zijn een veelvoorkomende oorzaak van voortijdig falen van de coating.
Oplosbare zouten veroorzaken coatingfalen via twee processen: chemische aantasting en osmotische blaarvorming.
• De Bresle-methode meet niet de zoutmassa, maar de geleidbaarheid van een geëxtraheerde oplossing
• ISO 8502-6 definieert hoe oplosbare zouten uit een oppervlak worden geëxtraheerd; ISO 8502-9 definieert hoe de geleidbaarheid wordt geïnterpreteerd
• Testresultaten worden doorgaans gerapporteerd in eenheden van oppervlaktedichtheid, niet in de werkelijke zoutsamenstelling of ionenconcentratie
• Geleidbaarheidswaarden moeten temperatuurgecorrigeerd zijn en geverifieerd worden aan de hand van een blanco-test om betekenisvol te zijn
• De rapportage-eenheden zijn van belang: µS/cm beschrijft de geleidbaarheid van de oplossing, terwijl mg/m² of µg/cm² de oppervlakteverontreiniging beschrijven
• Het omrekenen van geleidbaarheid naar oppervlaktedichtheid vereist aannames over het extractievolume, het testgebied en de zoutsamenstelling
• Er is geen universele grens voor goed/afgekeurd — acceptatiecriteria worden bepaald door de projectspecificatie
• Als ze correct worden geïnterpreteerd, bieden de testresultaten voor oplosbaar zout een herhaalbare, gestandaardiseerde indicator van de reinheid van het oppervlak vóór het coaten
