管道防腐层的施工作业中“钢管内表面预处理”

1．表面预处理的重要性

　　表面预处理的目的是使待涂表面达到选定涂料所要求的除锈质量和粗糙度，确保待涂表面与覆盖层之间良好的附着力。表面预处理的方法和指标由覆盖层的种类决定。表面预处理的实施部门必须具备相关的设备及技术操作人员，所有的表面预处理应有专门的技术监督和检验。
　　为了正确了解表面预处理，首先应对影响其过程的因素有个完整的认识，图5—1列出了影响喷射除锈质量各种因素的体系图。粗线垂直箭头把喷射对象与喷射目的联系起来。与粗箭头左右相连的箭头，说明达到预期目的而发生作用的因素。根据被喷射工件的特性、种类和尺寸，以及喷射后预期达到的目的来选择喷射方法、磨料和传送磨料的载体等。由于涉及到的影响因素很多，因此应很慎重。
　　在管道防腐层的施工作业中，有“三分材料七分施工”之说，可见施工的重要性，面在施工程序中钢管的表面预处理(最基本的为“除锈”)，又是重中之重，其质量直接关系到覆盖层的质量和寿命。在一些文献中有这样的统计，说明表面处理是影响覆盖层寿命诸多因素中最重要的因素，见表5-1。
 

表5-1 各种因素对覆盖层寿命的影响

影响因素	影响程度/%	影响因素	影响程度/%
表面处理质量	49．5	涂料种类	4．9
膜厚(涂装道数)	19．1	其它因素	26．5

 

图5-1　影响喷射除锈的各种因素的体系图

　　通过对覆盖层的造价分析，一般表面处理的费用约占50％。减阻内涂的覆盖层膜层薄，涂覆次数少，涂料用量小，因此表面处理的费用比例更高，约为70％。所以在减阻内涂的工序设计和施工作业中要特别重视表面预处理的质量。

2．影响覆盖层质量的主要因素

2．1 氧化皮的影响
　　钢管表面在轧制和焊接的高温条件下，自然生成一层氧化皮，其主要成分是铁的氧化物的混合体，从结构上看大体为三层，最外层为Fe₃O₄或Fe₂O₃，中间层为FcO和Fe₃O₄，靠近钢表面的是FeO(如图5-2所示)^[3]。
　　在外界环境条件的作用下，如温度、湿度、外力、氧和盐等，这些氧化皮会开裂、剥离、松动，若除不净，它将会对覆盖层有三个主要的破坏作用：一是氧化皮的电极电位比钢材正0．26V，使氧化皮脱落和裂缝处暴露的钢材表面成为原电池的阳极而遭受腐蚀；其次是氧化皮的裂缝处易凝结水汽，若有SO₂溶于其中则可生成硫酸亚铁，增加电解质的导电性，促进腐蚀作用；第二是没有除掉的但已松动的氧化皮，当管道温度波动较大时，它可能完全脱落并隆起，使覆盖层破裂和剥离。
　　

图5—2 钢管表面氧化皮结构示意图

2．2 表面污物的影响
　　这里所说的污物是指钢管表面未除净的锈蚀产物及灰尘等，还应包括表面处理后钢管表面未清理干净的残留物颗粒和表面处理后未能在规定时间内涂覆而产生的新锈，由于它们的存在，妨碍获得平滑均匀覆盖层，削弱其与基体的附着力，使得涂料不能与钢表面直接接触，造成涂料的附着力降低，影响覆盖层的使用寿命。
2．3 可溶性盐的影响
　　当覆盖层下的钢表面有可溶性盐存在时，由于覆盖层的内外渗透压不同，在空气中水分作用下将透过覆盖层到达钢的表面，与可溶性盐结合造成钢表面的腐蚀而剥离覆盖层。这其中氯化物是最主要的可溶盐，因其渗透能力最强，故在Q／SYXQ11《西气东输管道内壁减阻覆盖层补充技术条件》标准中，对它有明确的规定，尤其是海运的钢管及在沿海存放一段时间的钢管，更应强调这一点。
2．4 粗糙度的影响
　　覆盖层与钢管表面的附着力是由涂料分子中极性基团和金属表面分子间的相互吸引所决定的，除物理作用(色散力、诱导力和取向力)外，主要是机械作用。钢管表面在经过喷(抛)射磨料处理后，表面粗糙度明显增大，甚至可增加20倍金属表面积^[3]。随着粗糙度的增大，表面积显著增加，覆盖层与钢管表面的附着力则相应增加。当喷(抛)出的磨料具有棱角时，经它处理过的金属表面不仅增加了表面积，还会给覆盖层的附着提供一个合适的表面化几何形状，从而利于分子吸引和机械的锚固作用。
　　不过不合理的表面粗糙度也会对覆盖层造成负面影响，如粗糙度过大，要填平锚纹的“波谷”所需的涂料的量也随之增大，太深的波谷还容易造成气泡，直接影响覆盖层的质量。另外，当覆盖层较薄时，波峰的尖端容易露出表面，破坏覆盖层的完整性，导致点腐蚀的发生。
　　对于减阻内涂覆盖层，钢管内壁的表面粗糙度应有所要求，通常为表面处理后30～50μm。表面粗糙度大小取决于磨料的粒度、形状、材料、喷射的速度、作用时间等工艺参数，其中磨料的粒度对粗糙度影响最大，表5-2给出了美国钢结构涂装协会(SSPC)对磨料与粗糙度的对应关系的推荐养值。
　　表面处理的方法较多，对于管道最为合理的是通常采用的喷(抛)射法，这是因为磨料猛烈撞击，可使材料的疲劳强度提高约80％；表面硬度也有不同程度的提高；还能消除焊缝处的内应力，使钢材的抗腐蚀能力明显提高^[3]。
 

　　注：1．表中所指的某种磨料产生的锚纹深度指该磨料在循环磨料喷射机器中，已成为稳定的混合磨料时由混合磨料产生的锚纹深度。如果用新磨料则锚纹深度将会明显增加；
　　2．表中钢丸的硬度为HRC40～50，钢砂的硬度为HRC55～60。
3．塞面处理的基本要求
　　钢管的表面处理通常要按技术标准要求，工业发达国家都先后制订了自己的除锈的质量等级标准，其中最著名的是瑞典工业标准SIS 055900《涂装前钢材表面除锈图谱标准》，长期以来为世界各国所采用，国际标准化组织依照瑞典标准制订了ISO 8501—1《涂装涂料和有关产品前钢材预处理—表面清洁度的目视评定—第一部分：未涂装过的钢材和全面清除原有涂层后的钢材的锈蚀等级和除锈等级》。我国参照ISO标准，也制订了GB 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。石油行业还制订有SY／T 0407《涂装前钢材表面预处理规范》与GB 8923配套使用。这里就标准中的要点给予摘录。
3．1 GB 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
　　GB 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准重点介绍了锈蚀等级和除锈等级的划分、目视评定及标准样片的彩色照片的使用。
　　(1)锈蚀等级 除锈前，钢材表面原始锈蚀状态分为四个等级，以A、B、C和D表示，除锈后要参照原锈蚀等级加以比较：
　　A 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面；
　　B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面；
　　C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面；
　　D 氧化皮已因锈蚀而全面剥寓，并且已普遍发生点蚀的钢材表面。
　　(2)除锈等级 GB 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》将除锈等级按不同的除锈方法加以区别，再按不同的方法分别给出各个不同的等级。用“Sa”、“St”和·“Fl”分别代表了喷(抛)射除锈法、手工和动力工具除锈法和火焰除锈法。字母后面的阿拉伯数则表示除锈的等级程度。
　　①喷射或抛射除锈 以“Sa”表示，共分四级，其表述如下。
　　Sa1 轻度的喷射或抛射除锈：钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和涂层等附着物。
　　Sa2 彻底的喷射或抛射除锈：钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且氧化皮、铁锈和涂层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。
　　Sa2．5 非常彻底的喷射和抛射除锈：钢材表面应无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。
　　Sa3 使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈：钢材表面应无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。
　　②手工和动力工具除锈 以“St”表示，GB 8923给出两个等级，分别是：
　　St2 彻底的手工和动力工具除锈：钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和涂层等附着物。
　　St3 彻底的手工和动力工具除锈：钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且设有附着不牢的氧化皮、铁锈和涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。
　　③火焰除锈 以“F1”表示，火焰除锈应包括在火焰加热作业后以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面的产物。标准中只给出一个等级：

F1 火焰除锈：钢材表面应无氧化皮、铁锈和涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表面化变色(不同颜色的暗影)。
　　(3)锈蚀等级和除锈等级的评定 在GB 8923标准中给出了目视评定和标准照片的评定方法和要求。评定锈蚀等级时，以相应锈蚀较严重的等级照片所标示的锈蚀等级作为评定结果；评定除锈等级时，以与钢材表面外观最接近的照片所标示的除锈等级作为评定结果。影响钢材表面除锈等级目视评定结果的因素很多，其中主要有：
　　①喷射或抛射除锈所用的磨料，手工和动力工具除锈所使用的工具；
　　②不属于标准锈蚀等级的钢材表面锈蚀状态；
　　③钢材本身的颜色；
　　④因腐蚀程度不同造成各部位粗糙度的差异；
　　⑤表面不平整，例如有凹陷；
　　⑥工具划痕；
　　⑦照明不匀；
　　⑧喷射或抛射除锈时，因磨料冲击表面的角度不同而造成的阴影；
　　⑨嵌入表面的磨料。
3．2 SY／T 0407《涂装前钢材表面预处理规范》
　　该规范要求与GB 8923配合使用，大部分内容是参照美国钢结构涂装委员会SSPC标准编写。结合管道减阻工艺要求中的相关内容简单介绍如下：
　　(1)喷(抛)射除锈前后的表面处理 在喷(抛)射除锈前，除掉钢材表面可见的油、油脂和积垢。除锈后，涂装前，应用干燥、无袖的空气吹，吸尘器吸或刷子刷等方法清除工件表面的浮锈和灰尘。喷(抛)射除锈后的钢材表面应在未受污染之前就进行涂装，若涂装前钢材表面已受污染，应重新清理。
　　(2)磨料的选用 根据喷射试验的结果，作为磨料以锆砂和线粒为最好，金刚砂为最差，铸铁碎粒和两种电熔金刚砂位于其间^[1]。金刚砂的表面除锈作用很慢，很不好，并且产生非常剧烈的尘埃飞扬。线粒特别适用于精致截面的除锈，砂子的除锈作用也很好，但均会产生尘埃。对于电熔金刚砂，其磨料输送量几乎只及锆砂、铸铁碎粒和线粒的一半。对于同一除锈工作，用铁质磨料所需的量，在容积上比矿物质材料要少2～3倍，也就是说重颗粒较轻颗粒的除锈作用要好。一定除锈作用所需的喷射时间，与所选用的磨料有关，单位时间内的除锈作用按下列顺序递减：砂、锆砂、铸铁碎粒、0．65线粒、0．97线粒、0．72电熔金刚砂、0．75电熔金刚砂、金刚砂。在实际操作中0．65线粒比0．97线粒除锈要快。
　　应根据钢管的钢号、种类、原始锈蚀程度、所用涂料的类型、除锈方法以及涂装所要求的表面粗糙度选择磨料。喷(抛)射除锈可采用铸钢丸、铸铁丸、铸钢砂、铸铁砂和钢丝段等金属磨料。
　　可根据涂装系统对钢材表面锚纹深度的要求，参照表5—2选用磨料。注意表中的钢丸硬度为HRC 40～50，钢砂的硬度为HRC55～60。表中典型的锚纹深度是在良好的喷(抛)射条件下(叶轮或喷嘴)预期达到的最大及平均的表面粗糙度。标准的附录给出了钢丝段的规格、成分、硬度等性能要求。在表面处理中，磨料中加入一定量的钢丝段，可产生尖形的粗糙度“峰谷”，对增加涂料膜层与钢材表面的机械附着力很有益处。
　　磨料的耗量决定于磨料寿命，这是一个难以定义的概念。通常以磨料的碎裂性为依据。在工程中用“可用次数”来表示其寿命，它决定了相对成本。表5-3给出了几种金属磨料的成本比较和可用次数。
 

3．3 GB／T13288《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》
　　该标准适用于以金属或非金屑磨料喷、抛射清理后表面的除锈等级高于GB 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中Sa2．5级的钢材表面。将涂装前钢材表面经磨料喷、抛射清理后形成的表面粗糙度分为三个粗糙度等级，其划分法可见表5-4。
 

　　粗糙度参数对覆盖层的影响取决于下列因素：
　　①增大表面积，提高涂料的附着性，增进表面的活化状态；
　　②影响涂料的用量；
　　③影响覆盖层的防护作用，尖峰的露出。
　　粗糙度的大小取决于下列的因素：
　　①磨料的种类和规格；
　　②磨料的喷击速度和角度；
　　③喷射磨料的流量和作用时间；
　　④工件本身的种类、硬度和表面结构。
3．4 可溶性氯化物的检测标准
　　ISO 8502—2《清洁表面氯化物的实验室确定》标准，对存在钢表面的可溶性氯化物规定了一种测试方法，这种方法是先对一定面积的钢件表面进行清洗，接着采用硝酸汞滴定法以二苯卡巴腙-溴苯酚蓝作为指示剂，对收集的清洗掖中的氯化物进行分析测定。除此之外，与之相关的标准还有，ISO 8502—5《待涂装钢材表面氯化物检测—氯离子检测管法》、ISO 8502—6《待涂装表面可溶性杂质的取样方法》和ISO 8502—7《待涂装表面可溶性杂质分析—氯离子现场分析方法》。
4．钢管内表面预处理
　　为了保证内覆盖层的质量和使用寿命，在涂装作业前必须对涂装表面进行彻底的表面预处理，与防蚀用覆盖层相比减阻内覆盖层较薄，所以表面粗糙度应属表5—4中的细(F)级，按Q／SY xQ11 标准的要求，除锈等级为Sa2．5级，粗糙度应为30～50μm。
　　在表面处理的几种方法中，针对管道内壁的喷(抛)射最为合适，具体的选用要根据管径和设备条件，大口径管可选用抛丸，小口径(如762mm以下)可选用喷砂。
荷兰金属研究所曾对喷射除锈进行过专题研究^[1]，认为喷射除锈可看作是一种期望用侵蚀达到的磨耗作用。对于喷射除锈技术提出了以下几点。
　　(1)喷击的颗粒速度对颗粒动能是决定性的，极受回弹颗粒的影响，颗粒速度是喷射距离的函数。
　　(2)射流的喷射角决定了颗粒在喷击时相碰撞的程度，在喷射角为45°时或为最大。
　　(3)颗粒的大小对除锈的均匀性极为重要。要达到预定目的，必有一个最佳颗粒大小。颗粒大小很大程度上取决于表面层性能(轧制氧化皮、锈或铸造硬皮)和其下的表面状态。
4．1 抛丸处理
　　抛丸处理是利用抛丸机的叶片在高速旋转时所产生的离心力，将磨料(钢丸、钢丝段、棱角钢砂等)以很高的线速度射向被处理的管内壁表面，产生的敲击和磨削作用，除去表面的氧化皮与锈蚀，让表面露出金属本色，并提供出对涂料具有锚固能力的粗糙度。因抛丸处理不仅可以除去钢管表面的氧化皮、锈迹，而且可使钢管表面强化，消除残余应力，提高耐疲劳性能和抗应力腐蚀能力，抛丸处理磨料利用率高、除锈速度快、成本低，适合大规模作业，因此钢管内表面处理首选是抛丸处理。抛丸处理工艺要求有：管子预热、抛丸除锈、表面清理。
　　(1)管子预热 预热是将管于内表面升温、除去表面的水分，部分油污，预热的方法有中频感应加热、火焰加热和热水喷淋加热。在选择方法时应因地制宜、经济合理，与流水线相适应。
　　①中频加热结构简单，感应线圈安装在辊道上，不占地方，耗能少。但中频加热对除去表面的油污、垃圾的效果不太好。
　　②火焰加热是以清洁的液化气燃烧，以火焰直接加热钢管内表面，这样做可烧掉表面上的水分。这一方法的前提是必须要有充足的液化气供应。
　　③热水喷淋加热，除去油污、垃圾的效果好，但设备复杂，要有蒸汽源、热水泵和热水蒸发的通风室，占地较大。
　　(2)抛丸除锈 在生产线上，抛丸工序是在抛丸箱里进行的，它是由抛头、磨料循环装置、磨料清扫装置、通风除尘装置所组成。当管子进入抛丸箱后，抛头的叶片在电动机带动下高速旋转，产生强大的离心力，在离心力的作用下，磨料沿叶片长度方向加速运动，直至抛出。抛出的磨料成扇形流束，敲打在管子内表面上，以除去氧化皮和锈蚀。当磨料抛出后，磨料循环系统将使用过的磨料再行回收、筛选，转送到供料端重复使用。
　　(3)表面清理 抛丸处堙过的管子内部残留有磨料粉尘和锈渣等污物，要经过清扫处理，在老式装置中有的是将管子倾斜，倒出残留物，这样做需要消耗很大的动力，并需要一定的时间，故现代新的装置上已很少采用。新的清扫手段是用压缩空气吹扫或用真空吸尘装置吸取。随着HSE意识的增强，在抛丸作业的生产线中都应装有通风除尘装置，用来吸取抛丸过程中产生的粉尘和分离回收磨料。
　　(4)磨料 抛丸处理用的磨料主要有铁丸、钢丸、钢丝段和棱角钢砂四种。从经济实用上讲钢丸较好，从抛丸效果，亡讲钢丝段较好。理想的抛丸处理磨料应是钢丸加钢丝段或钢丸加钢砂，两者比例为1：1到2：1之间。
4．2 喷砂(丸)处理
　　喷砂(丸)处理是以压缩空气为动力，将磨料(砂或丸)以一定的速度喷向被处理的钢材表面，在磨料的敲击和磨削的作用下，将金属表面上的氧化皮、锈蚀产物及其它污物清除掉。喷砂(丸)处理的装置，一般包括有：压缩空气输送(处理、储存)系统；喷嘴、胶管、磨料回收循环系统；牵引照明电控系统；除尘系统及供气供砂系统。
　　影响喷砂(丸)除锈效果的因素较多，如空气压力、磨料的种类和规格、磨料的喷射角度和速度、喷嘴至钢表面的距离等。磨料要根据表面处理的要求和钢材表面的原始状态来选取，通常可用钢丸、钢丝段、棱角钢砂、石英砂或它们的混合物。
　　喷砂(丸)处理的除锈等级及表面粗糙度的要求，与质量检测的内容和前面所述的标准相一致，从结果上看，喷砂(丸)处理和抛丸处理效果是一样的，方法的选择主要的因素是经济性和条件所限，如当管径小于762mm时，因抛距(抛头至被处理的表面间距离)不够，无法使用抛丸处理，而不得不采用喷砂(丸)处理。喷砂(丸)处理是一项成熟技术，其设备也都商品化了，当管道内表面预处理选用时，只要稍加改造便可使用。
4．3 清理作业
　　经过喷(抛)射处理过的表面，必须要用毛刷、压缩空气清扫，或用吸尘器清理。以便将从表面上脱落下来的锈灰、磨料细粒从锚纹“峰谷”的低凹处清理掉。
　　对于大口钢管通常采用吹扫方法，方法有两种：一种是在抛丸的同时用大排量的吸尘器抽吸除锈过程中的主要粉尘和钢丸，余下的微小粉尘在内喷涂前，打开喷枪的气源，喷枪便开始对钢管内表面进行吹扫，喷枪从钢管的一端一直吹到另一端，另一端的端部用吸尘器吸走粉尘。另一方法是采用倒丸装置，将钢管抬起一定角度，使钢丸下滑至回收装置内，然后再对钢管内壁进行吹扫，用吸尘器吸走微小粉尘。
　　如果是湿法处理的表面，则必须用加有足够的缓蚀剂的淡水冲洗，或先用淡水冲洗再加以钝化处理。必要时，还要用刷子进行补充处理，以清除掉所有残渣。
5．质量控制
　　钢管的内表面处理质量控制主要有两个方面，即清洁度和粗糙度。
5．1 清洁度
　　按ISO 8501—1和GB 8923标准的要求，减阻内涂的钢管内表面经处理后应达到Sa2．5级，此级的定义为：钢材表面应无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和涂料等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。这一清洁度要求可通过目视检查。除此之外，ISO 8502标准还给出了表面清洁度的检测方法。
　　ISO8502—1标准对表面处理过的钢表面上残留的可溶性铁盐提供了检测方法。其主要方法是用水清洗钢表面，将可溶性铁盐溶于水中，然后用2，2联吡啶作指示剂，通过比色对所收集的清洗液进行测定。可供参考的指标是，当铁离子在钢表面上的含量低于15mg/m²／时，则可认为对覆盖层不会产生较大影响。
　　ISO 8502—2标准对钢管表面上易溶于水的氧化物含量提供了实验室检测方法，这种方法可用于表面处理前后的钢管表面。方法中规定先用已知体积的水对一定面积的钢表面进行清洗，收集清洗水，然后用硝酸汞滴定法，以二苯卡巴腙—漠苯酚蓝作为指示剂，对收集到的清洗液中的氯化物进行分析测定。捐J定过程中，汞离子与游离的氧离子反应生成HgCl₂，氯离子消耗完后，多余的汞离子在混合指示剂中呈现紫色，表明滴定过程结束。关于这项检测，在Q／SY XQ11中参照国外相关标准给出一个指标为20mg／m²，不过这一指标是指钢管表面处理前，是否应对钢管在面进行冲洗的指标。按ISO标准的要求在清洗后还应检测一次。表5-5是国外标准对钢管表面盐分的要求指标。
　　ISO 8502—3标准是评定待涂装钢表面灰尘沾污程度的标准。该标准将钢材表面灰尘沾污程度分为五个级别，以标准图谱来定义；将灰尘按其颗粒大小分为六个等级，分别是：
　　0 10倍放大镜下不可见的微粒；
　　1 10倍放大镜下可见但肉眼不可见(颗粒直径小于50μm)的颗粒；
　　2 正常或校正视力下恰好可见(直径为50～100μm)的

3 正常或校正视力下明显可见(直径小于0．5mm)的颗粒；
　　4 直径为0．5～2．5mm的颗粒；
　　5 直径大于2．5mm的颗粒。
 

　　检测方法是用压敏胶带内贴粘待测钢表面，然后将粘有灰尘的胶带与标准图谱比较，以此来确定钢材表面灰尘沾污程度的等级。
　　ISO 8502—4标准是评估钢材表面在涂装前凝露可能性的方法。该方法是通过测定环境空气的温度和相对湿度，从而测得相应环境条件下的露点，再测定钢材表面温度，从该沮度与露点的差值来评估表面凝露的可能性。对于溶剂型的涂料来说，待涂装的钢管表面沮度必须高于环境露点温度3℃以上。
　　此外，国际标准化组织ISO／TC35／SCl2还制订其他有关的表面清洁度的测试方法标准，除了在上面提到过的ISO 8502—5、ISO 8502—6和ISO 8502—7外，还有：
　　ISO 8502—8 待涂装表面可溶性杂质分析—硫酸盐现场分析方法；
　　ISO 8502—9 待涂装表面可溶性杂质分析—铁盐现场分析方法；
　　ISO 8502—10 待涂装表面可溶性杂质分析—油脂现场分析方法；
　　ISO 8502—11 待涂装表面可溶性杂质分析—潮气现场分析方法。
5．2 粗糙度
　　参照ISO标准编写的GB 13288标准，对表面处理后的粗糙度评定作出相应的规定。其步骤是：清除表面上的浮灰和碎屑，根据磨料选择合适的粗糙度比较样块(“G”样块和“S”样块)，将其靠近待测钢表面的某一测定点进行目视比较，以与钢材表面外观最接近的样块所标示的粗糙度等级为评定等级。如果采用放大镜评定时，要在放大镜中同时能观察到样块和待测钢材表面的外观。如果目视评定有困难，可用拇指甲或用拇指和食指夹住木制触针在被测表面和比较样块的各个部位上移动，以最为接近的触觉所示的粗糙度等级为评定结果。
　　表面粗糙度基准比较样块是一块分为四个部分．各具有扭规定的基准表面粗糙度的平直板，其外形如图5—3所示。
　　表面粗糙度比较样块的粗糙度基准值必须符合表5—6的规定，且其直观表面清洁度应不低于Sa2．5级。
　　反映喷射棱角砂类磨料(GRIT)获得的表面粗糙度特征的样块称作“G”样块；反映喷射丸类磨料(SHOT)获得的表面粗糙度特征的样块称作“S”样块。
 

图5-3 比较样块各分的表面粗造度(μm)

　　表中粗糙度参数Ry是根据ISO 8503—4用触针法测量的粗糙度参数，Ry系指最大峰-谷高度。而触针法测量通常是采用Ry5，系指平均最大峰-谷高度，它们定义见图5—4。
 

 

图5—4 喷射清理过的表面粗糙度特征

　　表面粗糙度测试方法较多，生产中常用的还有粗糙度对比仪法，Keane-tator粗糙度对比仪是常用的一种仪器。它由一个具有五个扇形汇合在一起的标准模板所构成，这五个扇面以五针星形分布，在五针星的中间有一个孔。每个扇面代表了一个标准的粗糙度样板，使用时将模板放在待测的表面上，用一专用放大镜放在中间孔的上方，把待测表面与标准扇面进行对比，从而认定表面粗糙度值。该法简单易行，不需复杂的工具，测试结果基本可靠。
　　拓模纸法是另一常用的测试方法，采用一种专用的拓模胶带，使用时剥去纸背，将胶带的乳胶面放置在钢表面上，在胶带的背面用圆滑的工具或其它钝器以划圈的形式强烈摩擦，直至使表面变成均匀的灰色，取下胶带，利用弹簧测微计测量拓模胶带上的厚度，为了得到薄膜上的粗糙度高度，将测微计读数扣除50．8μm，以抵消薄膜垫层的厚度，测量时应对仪器进行校正。这一方法可见ASTM D 4417方法C。该法简单易行，所拓下的印模可作为生产过程中的档案永久保存。
5．3 新动态
　　通过对喷射处理的表面，用标准样块或照片作对比，来作为判断其除锈程度的手段，这种用肉眼观察的方法主观意识较强．往往不同的人员会得出不同的结果。日本的佐藤靖先生根据喷砂处理后新露出的金属表面被活化，要放出电子，建议用测定其电子放射程度来确定喷射除锈的程度，但这种方法还在探索阶段，并未实际使用。