PROTECTIVE COATINGS

RECUBRIMIENTOS
De las tecnologías utilizadas para el control de la corrosión, la protección en recubrimientos es una de la más significativa. Se utiliza para proveer protección a la mayoría de los materiales y de los tipos de superficies en la mayoría de los medioambientes. Aproximadamente el 90% de los desembolsos asociados al control de la corrosión están relacionados con la protección en recubrimientos. Una adecuada selección y un sistema de recubrimientos aplicado pueden aumentar el uso de la vida del material a la vez, que se reduce la sustitución y se mantienen los costos.
NACE Internacional provee los medios para la capacidad técnica en la industria de recubrimientos a través de cursos específicamente desarrollados para la puesta en práctica de las pinturas. La industria de recubrimientos NACE/NCCER, los cursos de Aplicación de Revestimientos y el programa de entrenamiento NACE PCS están orientadas hacia el entrenamiento especializado individual con varios niveles de experiencia en pinturas, desde aplicadores y contratistas hasta ingenieros y propietarios de proyecto.
Principios Básicos PCS 1
El PCS 1 provee la información del nivel introductorio sobre recubrimientos y revestimientos utilizados en el control de la corrosión, enfocándose en cuándo, dónde y cómo se deberían de implementar. Este curso está dirigido a especificadores, mantenimiento, diseño, ingeniería, y al personal de supervisión responsable de recubrimientos y revestimientos, los que son nuevos en el campo o puesto de trabajo. No se exige ningún requisito para cursar este curso.

 

 

PCS 1

Basic Principles

 

PCS 1 Basic Principles will introduce you to the theoretical and practical aspects of the use of coatings to control corrosion as well as the economic benefits. This course defines and examines common corrosion control coatings and addresses when, how, and where they should be used. The course was designed to be applicable forspecifiers, maintenance and project engineers in all industries, marketing representatives of coating materials or equipment, and unit managers involved in corrosion.

Course Design

PCS 1 Basic Principles is presented in a concentrated format spanning three days with a final examination on the afternoon of the third day. There is a variety of supplemental information in the manual appendices. Make certain you review the specific information in all of these references so you will be familiar with important concepts

and be better prepared for class discussions and activities. These materials will prove useful both in the course and as you deal with protective coatings in your career. During the course, you will participate in discussions and activities, ask questions, exchange ideas, and gather information. Several class activities will occur in small groups or teams. An individual from each team will be asked to present the results of the team’s project. Each of you will have the opportunity to make one of your team’s presentations during the course. Case studies will be used to give you an opportunity to apply some of the concepts and skills presented.

Prior to, and in preparation for the final exam on the last afternoon of the course, there will be several practice quizzes. Quiz and exam questions are drawn both from material presented during the class and the student manual. The practice quizzes are designed to help you check your understanding of the material, prepare for the final exam, and help the instructor check your progress. The final, open-book exam determines whether you have the required grasp of the material. The exam is graded pass-fail, with a score of 70% or above required to pass.

 

 

 

PCS 1 BASIC PRINCIPLES

TABLE OF CONTENTS

Chapter 1: Introduction

Evolution of Coating Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Early History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1ndustrial Age. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

20th Century . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Major Changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Industry Support and Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Current Protective Coatings Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Markets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Bridge and Highway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Petrochemical — Oil and Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Industrial Plants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Marine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Power Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Water and Waste-water Treatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Chapter 2: Corrosion

What is Corrosion? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Principles of Corrosion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Electrolyte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Anode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Metallic Pathway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Cathode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Effects of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Appearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Program Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Cost Reduction Potential of Protective Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Forms of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Uniform Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Localized Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Metallurgically Influenced Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Mechanically Assisted Degradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Environmentally Induced Cracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Microbiologically Influenced Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Chapter 3: Coatings

Basic Mechanisms of Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Barrier Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Inhibitive Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Sacrificial Coatings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Desirable Coating Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Chemical Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Water Resistance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Resistance to Moisture Absorption. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Resistance to Moisture Vapor Transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Ease of Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Adhesion to Substrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Cohesive Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Tensile Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Flexibility/Elongation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Impact Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Abrasion Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Temperature Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Resistance to Cold Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Dielectric Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Other Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Coating Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Type of Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Organic (Carbon-containing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Inorganic (Non-Carbon-containing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Film Formation and Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Non-convertible Coatings (Thermoplastic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Solvent-Evaporation Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Solvent Evaporation Cure Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Coalescence/Evaporation-cure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Coalescence/Evaporation-cure Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Fusion Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Convertible Coatings (Thermoset). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Oxygen-induced Polymerization Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Chemically Induced (Co-Reaction) Polymerization Coatings. . . . . . . . . . . . 19

Heat-Induced Polymerization Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Hydrolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Liquid/Liquefiable Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Pigment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Vehicle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Resin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Liquid Additives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Solvent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Manufacture of Liquid/Liquefiable Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Ball/Pebble Mills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Sand Mills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

High-Speed Dispersers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Quality Control in Manufacturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

More on Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Chapter 4: Coating System Selection

Single-Coat Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Multiple-coat Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Multiple-coat Systems with the Same Coating. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Multiple-coat Systems with Different Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Components of Multiple-coat Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Factors to Consider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Type of Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Atmospheric Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Operating Conditions vs. Upset Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Substrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Atmospheric Conditions During Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Ambient Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Relative Humidity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Dew Point. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Surface Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Environmental Regulations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Budget. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Operation or Shutdown Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Application: Labor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Time Constraints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

New Construction/Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Shop/Field Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Design/Fabrication Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Fabrication Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Government and/or Industry Regulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Candidate Coating Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Variables to Consider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Cost-Benefit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Service Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Accessibility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Surface Preparation Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Performance in Specific Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Qualification of Specific Vendors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Chapter 5: Surface Preparation

Purpose of Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Surface Preparation Errors and/or Omissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Surface Preparation Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

NACE/SSPC Joint Surface Preparation Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

SSPC Surface Preparation Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

International Organization for Standardization (ISO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Initial Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Visual Guides for Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Solvent Cleaning, SSPC-SP 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Organic Solvents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Alkaline Cleaners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Acidic Cleaners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Detergents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Emulsion Cleaners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Water and/or Steam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Hand Tool Cleaning, SSPC-SP 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Power Tool Cleaning, SSPC-SP 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Power Tool Cleaning to Bare Metal,

SSPC-SP 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Power Tool Cleaning to Commercial Grade, SSPC-SP 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Acid Etching (Pickling), SSPC-SP 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Types of Acids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Cleaning and Preparing the Metal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Pickling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Treating Acid Etching (Pickled) Metal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Waterjetting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Waterjetting: NACE WJ-1/SSPC-SP WJ-1, NACE WJ-2/SSPC-SP WJ-2, NACE

WJ-3/SSPC-SP WJ-3, NACE WJ-4/SSPC-SP WJ-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Visual Surface Preparation Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Flash Rust. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Description of Non-Visible Surface Cleanliness Definitions . . . . . . . . . . . . 21

Waterjetting Equipment and Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Equipment Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

High-Pressure Water Blast Cleaning with Abrasive Injection . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Abrasive Blast Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Pre-Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

NACE Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

ISO Surface Cleaning Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Types of Abrasives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Metallic Abrasives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Hard Non-Metallic Abrasives (Oxides, natural, or synthetic) . . . . . . . . . . . . . . 31

Agricultural Abrasives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Slag Abrasives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Specialty Abrasives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Abrasive Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Methods of Abrasive Blast Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Dry Abrasive Blast Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Wet Abrasive Blast Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Centrifugal Blast Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Portable Wheel Blast Cleaning Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Wheel Blast Abrasives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Vacuum Blasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Surface Preparation of Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Initial Surface Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Techniques for Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Mortar Application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Abrasive Blasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Hand and Power Tool Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Low-Pressure Water Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Acid Etching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Surface Preparation Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Testing For Degraded Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Effects of Environment on Abrasive Blasting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Temperature (air and substrate) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Relative Humidity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Dew point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Atmosphere (Environmental Exposure) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Surface Preparation Quality Control Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Equipment and Material Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Nozzle Throat Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Blotter Test ASTM D4285 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Needle Gauge Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Abrasive Tests. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Size. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Cleanliness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Surface Cleanliness Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Visual Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Water Mist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Ultraviolet (UV) light. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Surface Profile (Anchor Pattern) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Profilometer/Digital Dial Depth Gauge Micrometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Comparators and Coupons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Replica Tape (Testex® Tape) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Magnification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Tests for Soluble Salts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Qualitative Test for Soluble Ferrous Salts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Semi-Quantitative Tests for Soluble Chemical Salts . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Testing for Moisture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Chapter 6: Application

Brush/Roller/Mitt Application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Spray Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Conventional Air-Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Air Control Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Hoses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Material Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Spray Pots (Pressurized Tank Containers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Pressure-Feed Tank Regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Guns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Coating Corners and Edges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Airless Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Pumps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Hose and Fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Guns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Spray Application Variations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Plural-component Spray Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Electrostatic Spray Equipment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Centrifugal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Powder Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Spray Metallizing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

High-Volume/Low-Pressure (HVLP) Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Hot Spray Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Other Types of Zinc Coatings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Thick-barrier Lining Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Surface Preparation, Application, and Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Unbonded Linings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Bonded Linings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Chapter 7: Safety

Regulatory Agencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Safety Checklists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

General Work Site Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Ladder Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Scaffold Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Abrasive Blast Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Spray Application Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Personal Protection Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Hose and Gun Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Solvent and Coating Material Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Test Equipment Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Material Safety Data Sheets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Personal Protective Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Breathing Apparatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Hood Respirators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Mouth and Nose Air-Supplied Respirators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Organic-Vapor Respirators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Dust and Particulate Respirators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Protective Clothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Chapter 8: Specification and Pre-Job Conference

Coating Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Coating Specification Sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Terms and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Reference Standards and Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Environmental Regulations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Pre-Job Conference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Coating Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Sampling Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Coating Schedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Workmanship . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Work Schedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Repair and Remedial Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Documentation/Submittals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Pre-Job Conference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Chapter 9: Inspection and Quality Control

Inspection Instruments and Tests. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Wet-film Thickness Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Dry-Film Thickness Magnetic Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Eddy Current Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Ultrasonic Thickness Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Holiday Detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Tooke Gauges (paint inspection gauge) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Knife Adhesion Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Tape Adhesion Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Pull-off Adhesion Testers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Pencil Hardness Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Hardness Testers . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PCS 2

Advanced

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PCS 2 ADVANCED

TABLE OF CONTENTS

Chapter 1: Coating and Lining Issues in Various Industries

External Factors Influencing Coating and Lining Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Operational Issues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Legacy Materials and Practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Management Philosophy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Case Study 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Chapter 2: Coatings Overview

Coating Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Solvents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Binders/Resins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Additives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Pigments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Curing Mechanisms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Convertible Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Convertible Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Non-convertible Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Non-convertible Processes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

How Coatings Are Classified . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Content: Organic & Inorganic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Generic Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Other Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Material Availability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Material Costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Material Functionality. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Chapter 3: Convertible Coatings

Alkyds and oil bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Special and Unique Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Modified Alkyds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Silicone Alkyds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Uralkyds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

High Solids Alkyds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Polyesters and vinyl esters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Special and unique considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Epoxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Modified Epoxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Polyamine Epoxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Polyamide Epoxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Novolac Epoxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Bisphenol A versus Bisphenol F Epoxies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Phenolics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Waterborne Epoxies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Coal-Tar epoxy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Polyurethanes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Type I: One Package Pre-reacted Polyurethane Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Type II: One Package Moisture Cured Polyurethane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Type III: One Package Heat Cured (Blocked) Urethane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Type IV: Two Package Catalyst (Moisture Cure With Co-reactant) . . . . . . . . . . 8

Type V: Two Package Polyol (Isocyanate and Containing Reactive Hydrogen) 8

Type VI: One Package, Nonreactive Lacquer Polyurethane . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Polyureas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Organic Zincs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Inorganic Zincs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Silicones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Polysiloxanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

High Solids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Key Issues / Concerns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Chapter 4: Non-Convertible Coatings

Non-Convertible Curing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Non-Convertible Processes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Chlorinated Rubbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Benefits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Four Categories of Chlorinated Rubbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Vinyls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Beneficial Properties of Vinyl Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Film Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Chemical and Water Resistance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Variations of Vinyl Resin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Vinyl Organosols and Plastisols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Vinyl Powder Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Asphaltic Coatings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Asphalts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Coal Tar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Acrylic Resins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Chapter 5: Specialty Coatings

Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Types of Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Continuous Line Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

After Fabrication Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Application Process for Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Zinc Bath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Post Treatments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Characteristics of Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Thickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Thickness Measurement Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Conversion between Weight and Thickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Appearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Corrosion Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Soil Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Chemical Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Advantages of Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Health and Safety Concerns during Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Uses / Applications of Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Standards for Hot-Dip Galvanizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Fireproofing Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Types of Fireproofing Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Subliming Coatings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Intumescent Coatings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Types of Fires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Application Process for Fireproofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Subliming Coatings Application Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Intumescent Coatings Application Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Characteristics of Fireproofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Subliming Coating Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Intumescent Coatings Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Level of Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Uses / Applications for Fireproofing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Types of Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Electric-Arc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Other Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Flame Spray (combustion) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

High Velocity Oxygen/Fuel (HVOF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Application Process for Thermal Spraying. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Surface Preheat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Metallized coating application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Finishing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Anchor Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Adhesion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Bend Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Surface Finish . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Dry Film Thickness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Characteristics of Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Materials. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Corrosion Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Advantages and Disadvantages of Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Improved Corrosion Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Increased Initial Costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Resistance to Mechanical Damage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Suitability for Immersion Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Health and Safety Concerns of Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Uses/Applications of Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Standards for Thermal Spray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Types of Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Natural Rubber Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Soft Natural Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Semi-Hard Natural Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Hard Natural Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Hardness Scales and Coating Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Triflex (Soft/Hard/Soft) Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Synthetic Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Butyl Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Chlorobutyl Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Neoprene Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Nitrile Rubber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Chlorosulfonated Polyethylene (Hypalon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Application of Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Adhesive Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Applying Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Plant Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Field Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Curing (Vulcanization) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Plant Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Field Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Inspecting Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Inspection before Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Repair before Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Inspection after Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Repair after Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Characteristics of Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Causes of Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Swelling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Chemical Attack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Chemical Concentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Dynamic Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Advantages of Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

6 Uses / Applications of Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Standards for Rubber Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Glass Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Types of Glass Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Application of Glass Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Characteristics of Glass Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Disadvantages of Glass Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Uses/Applications for Glass Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Fiber Reinforced Plastic (FRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Application of FRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Metal Substrates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Priming Surface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Lining application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Inspection and Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Disadvantages of FRP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Uses/Applications of FRP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Standards for FRP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Chapter 6: Testing Coating Properties and Performance

Sources for Coating Test Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Coating Test Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Test Classifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Test Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Representative Sections in a Standard Test Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Physical Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Liquid Coating Properties. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Condition in Container. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Freeze-Thaw Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Microorganism Resistance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Fineness of Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Coarse Particles and Foreign Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Density (Weight per Gallon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Viscosity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Flash Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Volatile Content/ Volatile Organic Compound Content . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Volume Solids Content . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Chemical Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Application and Film Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Transfer Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Application Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Drying Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Leveling Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Low Temperature Coalescence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Wet Film Thickness (WFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Touch-up. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Sag Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Pot Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Properties of Dried Film . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Color . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Gloss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Hiding Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Abrasion Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Adhesion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Dry Film Thickness (DFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Non-Destructive Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Destructive Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Elongation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Internal Stresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Hardness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Discontinuities (Holidays) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Impact Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Burning Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Slip Coefficient and Creep Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Chapter 7: Surface Preparation Methods for Various Substrates

Steel and Cast Iron. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Cast Iron. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Surface Preparation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Surface Preparation Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Solvent Cleaning: SSPC-SP 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Hand Tool Cleaning: SSPC-SP 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Power Tool Cleaning: SSPC-SP 3, SP 15, and SP 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Surface Preparation by Waterjetting: NACE WJ-1/SSPC WJ-1, NACE WJ-2/

SSPC WJ-2, NACE WJ-3/SSPC WJ-3, NACE WJ-4/SSPC WJ-4 . . . . . . . . . 5

Abrasive Blast Cleaning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Air Abrasive Blasting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Stainless Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Aluminum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Mechanical Surface Preparation of Aluminum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Chemical Surface Preparation of Aluminum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Conversion Coatings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Anodized Aluminum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Galvanized Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Newly Galvanized Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Weathered Galvanized Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Coating Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Maintenance Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Concrete Substrates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Concrete Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Hand and Power Tool Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Acid Etching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Smoothing Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Fiber-Reinforced Plastic (FRP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Chapter 8: Coatings Selection

Coating System Goals and Objectives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Coating System Performance Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Performance Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Case Histories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Manufacturer’s Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Independent Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Technical Literature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Failure Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Engineered Properties of Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Adhesion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Abrasion Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Anti-fouling and Foul Release . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Chemical Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Color . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Corrosion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Fire Inhibition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Flexibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Gloss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Hardness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Rapid Cure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Temperature Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Additional Considerations for Coatings Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Concrete Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Chapter 9: The Coatings Specification

The Role of the Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

How to Create a Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Elements of the Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Terms and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Reference Standards and Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Scope of Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Pre-Job Conference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Coating Schedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Site Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Utility Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

ESOH (Environmental, Safety and Occupational Health). . . . . . . . . . . . . . . . 9

Environmental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Occupational Health. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Hazardous Materials or Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Surface Preparation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Coating Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Coating Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Workmanship . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Work Schedule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Repairs and Remedial Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Paint Warranty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Quality Assurance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Documentation and Submittals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Resolution of Conflicts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Implementing the Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Departures from the Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Specification Shortcomings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Effect of Specification Elements on Coating Service Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Surface Preparation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Chapter 10: Surveys and Maintenance

Coating Surveys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Planning a Survey of a Facility or Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Breaking the structure into manageable number of parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Establishing standard evaluation criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Determining the level of inspection needed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Determining if the inspection is an initial survey or a follow-up

survey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Deciding what data to collect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Useful data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

What data is needed? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

How much data to collect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Main Steps in a Coating Survey – Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Divide the Facility into Meaningful Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Facility breakdown approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Facility breakdown details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Tips for Estimating Surface Area to be Coated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Develop standardized evaluation criteria for condition of substrate and coating. . . 4

Visual Rating Methods for Assessing Coating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

ISO Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

ASTM Standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

SSPC Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Determine Condition of Substrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Visible Rust. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Blisters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Tools and Instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Dry Film Thickness (DFT) Measurement (Non-Destructive) . . . . . . . . . . . . . . . 9

Type-I Magnetic Pull-Off Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Type-II Electromagnetic DFT Gauges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Factors Affecting Electromagnetic DFT Gauges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Eddy Current DFT Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Eddy Current DFT Gauge Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Dry Film Measurements (Destructive Means) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

The Tooke Gauge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Tooke Gauge Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Uses of Tooke Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Advantages of Tooke Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Disadvantages of Tooke Gauges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Adhesion Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Knife and Micrometer Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Pull-Off Adhesion Tests Using Portable Testers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Estimating Square Footage for Budget Purposes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Documenting and Recording Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Using Survey Data for Maintenance, Planning & Asset Management. . . . . . . . 19

Use the survey data to help establish an overall Asset

Management Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Software-based Asset Management Tools. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Benefits of an Asset Management Program. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

 

 

 

 

 

 

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