T∕CANSI 20003-2026 船舶涂裝前激光清洗技術(shù)要求

中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)IT/CANSI20003—2026前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 24基本要求 24.1基材 24.2環(huán)境 24.3人員 34.4設(shè)備 35清洗程序 45.1清洗操作流程 45.2清洗前準(zhǔn)備 45.3激光參數(shù)選擇 55.4清洗后表面保護(hù) 66質(zhì)量控制與驗(yàn)收 66.1檢查項(xiàng)目 66.2檢查方法 76.3檢查規(guī)則 77記錄 77.1激光清洗作業(yè)記錄 77.2表面處理檢查記錄 8附錄A（資料性）激光清洗等級(jí)樣板照片 9參考文獻(xiàn) T/CANSI20003—2026本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)提出。本文件由中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位：廣船國(guó)際有限公司、齊魯中科光物理與工程技術(shù)研究院、上海船舶工藝研究所、中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七二五研究所、北京新雙高科技有限公司、中遠(yuǎn)佐敦船舶涂料(青島)有限公司、海虹老人北亞投資有限公司、龐貝捷涂料(昆山)有限公司、上海國(guó)際油漆有限公司、上海海隆賽能新材料股份有限公司。本文件主要起草人：段正啟、康友平、陳中正、王鵬、董雪巖、郭利雄、寇揚(yáng)、冀海俊、徐晟辰、劉自磊、鄭惠錦、曾登峰、梁志、劉壯菲、洪育濤、李學(xué)鍇、陳有達(dá)、童鵬、喻航、陳瑾子、許楊溢。T/CANSI20003—2026船舶涂裝前激光清洗技術(shù)要求本文件規(guī)定了船舶鋼質(zhì)板材、型材及管材表面激光清洗的基本要求、清洗程序、質(zhì)量控制與驗(yàn)收、記錄。本文件適用于船舶鋼質(zhì)板材、型材及管材的表面預(yù)處理、二次除銹和油漆覆涂前拉磨的激光清洗作業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T7247.1—2024激光產(chǎn)品的安全第1部分：設(shè)備分類和要求GB/T8923.1—2011涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定第1部分：未覆涂過(guò)的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)GB/T10320—2011激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全GB/T13277.1—2023壓縮空氣第1部分：污染物凈化等級(jí)GB/T13288.2—2011涂覆涂料前鋼材表面處理噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性第2部分：磨料噴射清理后鋼材表面粗糙度等級(jí)的測(cè)定方法比較樣塊法GB/T13288.4—2013涂覆涂料前鋼材表面處理噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性第4部分：ISO表面粗糙度比較樣塊的校準(zhǔn)和表面粗糙度的測(cè)定方法觸針?lè)℅B/T13288.5—2009涂覆涂料前鋼材表面處理噴射清理后的鋼材表面粗糙度特性第5部分：表面粗糙度的測(cè)定方法復(fù)制帶法GB16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T18570.3—2005涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的評(píng)定試驗(yàn)第3部分：涂覆涂料前鋼材表面的灰塵評(píng)定（壓敏粘帶法）GB/T18570.9—2025涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的評(píng)定試驗(yàn)第9部分：水溶性鹽的現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)電率測(cè)定法GB/T34033.3—2023船舶與海上技術(shù)船舶防污底系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估第3部分:船用防污底涂料應(yīng)用和去除過(guò)程中防污活性物質(zhì)的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法GB/T41643—2022高功率激光制造設(shè)備安全和使用指南GB/T41735—2022綠色制造激光表面清洗技術(shù)規(guī)范GB44703—2024光輻射安全通用要求12T/CANSI20003—2026ISO11145:2018光學(xué)和光子學(xué)激光和激光相關(guān)設(shè)備詞匯和符號(hào)（Opticsandphotonics-Lasersandlaserrelatedequipment-Vocabularyandsymbols）國(guó)際海事組織IMOMSC.215(82)所有類型船舶專用海水壓載水艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)（Performancestandardforprotectivecoatingsfordedicatedseawaterballasttanksinalltypesofshipsanddouble-sideskinspacesofbulkcarriers）3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T41735—2022和ISO11145:2018界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1激光清洗lasercleaning利用激光束去除工件表面污染物及不需要的材料的過(guò)程。[來(lái)源：GB/T41735—2022，3.1]3.2脈沖激光pulsedlaser以脈沖持續(xù)時(shí)間小于0.25s的單脈沖或序列脈沖形式輻射的激光。[來(lái)源：ISO11145:2018，3.19.3]3.3連續(xù)激光continuouswavelaser激光器連續(xù)不斷地發(fā)射輻射，輻射持續(xù)輸出時(shí)長(zhǎng)大于或等于0.25s的激光。[來(lái)源：ISO11145:2018，3.19.2]4基本要求4.1基材4.1.1鋼質(zhì)板材、型材及管材表面可處于未經(jīng)預(yù)處理狀態(tài)，或已預(yù)處理并涂有車間底漆，或已進(jìn)行二次處理并覆蓋正式配套涂層。4.1.2未經(jīng)預(yù)處理的鋼質(zhì)板材、型材及管材表面應(yīng)干燥，并使用溶劑清除油污。4.2環(huán)境4.2.1溫度與濕度要求如下：a）施工環(huán)境的相對(duì)濕度應(yīng)不超過(guò)85%；b）鋼質(zhì)板材及型材表面的溫度應(yīng)高于露點(diǎn)溫度3℃以上；c）工作環(huán)境溫度應(yīng)控制在0℃~40℃之間；d）鋼板預(yù)處理線應(yīng)配置烘干裝置。當(dāng)鋼板表面溫度低于25℃時(shí)，宜開(kāi)啟烘箱使內(nèi)部溫度維持在40℃~60℃。3T/CANSI20003—20264.2.2提供穩(wěn)壓電源，電壓波動(dòng)范圍宜小于±5%。4.2.3提供潔凈干燥的壓縮空氣，其質(zhì)量應(yīng)滿足GB/T13277.1—2023中規(guī)定的凈化等級(jí)[0,2,0]或更優(yōu)，具體要求如下：a）固體顆粒物滿足GB/T13277.1—2023中表1的0級(jí)要求；b）壓力露點(diǎn)不高于GB/T13277.1—2023中表2的-40℃;c）含油量滿足GB/T13277.1—2023中表3的0級(jí)要求；d）氣壓處于0.5MPa～0.8MPa之間。4.3人員4.3.1操作者應(yīng)經(jīng)過(guò)專門的安全與技術(shù)培訓(xùn)，明確并履行安全防護(hù)措施，熟悉設(shè)備操作規(guī)范，了解設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)要求。4.3.2操作者應(yīng)通過(guò)應(yīng)急處置能力考核，并掌握滅火器等消防器材的使用方法。4.4設(shè)備4.4.1脈沖激光清洗設(shè)備組成激光清洗設(shè)備應(yīng)包含以下主要組成部分：a）激光器：輸出脈沖激光，光譜為750nm～1400nm，脈沖寬度范圍為1ns～1000ns，可通過(guò)光纖或空間光路輸出脈沖激光；b）掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括但不限于手持式、機(jī)械臂式、多軸桁架式、移動(dòng)機(jī)器人式；c）控制系統(tǒng)：應(yīng)具備參數(shù)調(diào)節(jié)功能，以滿足不同的工藝需求；d）冷卻裝置；e）激光安全防護(hù)裝置。4.4.2連續(xù)激光清洗設(shè)備組成激光清洗設(shè)備應(yīng)包含以下主要組成部分：a）激光器：輸出連續(xù)激光，光譜為750nm～1400nm，發(fā)光輻射持續(xù)輸出時(shí)長(zhǎng)≥0.25s，可通過(guò)光纖或空間光路輸出連續(xù)激光；b）掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括但不限于手持式、機(jī)械臂式、多軸桁架式、移動(dòng)機(jī)器人式；c）控制系統(tǒng)：應(yīng)具備參數(shù)調(diào)節(jié)功能，以滿足不同的工藝需求；d）冷卻裝置；e）激光安全防護(hù)裝置。4.4.3掃描系統(tǒng)要求掃描振鏡應(yīng)具備高精度，重復(fù)定位精度不大于8μrad，8h以上漂移應(yīng)不高于0.5mrad。掃描范圍和掃描速度應(yīng)具備可調(diào)節(jié)能力。掃描系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到IP54防護(hù)等級(jí)。掃描系統(tǒng)應(yīng)在光路出口設(shè)置可更換的保護(hù)鏡片，并設(shè)計(jì)有正壓清潔風(fēng)刀或空氣簾。4T/CANSI20003—20265清洗程序5.1清洗操作流程清洗操作流程見(jiàn)圖1。圖1清洗操作流程5.2清洗前準(zhǔn)備5.2.1職業(yè)健康防護(hù)作業(yè)場(chǎng)所和環(huán)境控制.1清洗區(qū)域外應(yīng)劃定安全控制區(qū)，設(shè)置安全警戒帶，標(biāo)明安全距離，并包含安全標(biāo)識(shí)。.2激光清洗設(shè)備配套的除塵系統(tǒng)排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB16297中對(duì)工業(yè)作業(yè)中粉塵的排放濃度限值的要求。設(shè)備安全與健康防護(hù)要求.1激光清洗設(shè)備應(yīng)符合以下要求：a）GB/T7247.1—2024中對(duì)激光安全的規(guī)定；b）GB/T10320—2011中對(duì)激光設(shè)備電氣部分安全的規(guī)定；c）GB/T41643—2022對(duì)高功率激光制造設(shè)備中安全操作程序的規(guī)定。.2激光清洗設(shè)備應(yīng)符合GB44703—2024中激光對(duì)人體健康防護(hù)的要求。人員個(gè)體防護(hù)應(yīng)檢查并確認(rèn)操作者佩戴符合規(guī)定的防護(hù)眼鏡、口罩、工服等激光防護(hù)用具。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估激光清洗設(shè)備在除銹和除漆過(guò)程中對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法按GB/T34033.3—2023的規(guī)定執(zhí)行。5.2.2場(chǎng)地檢查作業(yè)前應(yīng)檢查并確保設(shè)備狀態(tài)正常，清除工作區(qū)域的易燃易爆物品，檢查并確認(rèn)在清洗區(qū)域外圍設(shè)置安全警戒帶，標(biāo)明安全距離，并設(shè)置安全標(biāo)識(shí)。5.2.3供電檢查應(yīng)檢查并確認(rèn)供電線路連接正確。應(yīng)檢查并確認(rèn)大面積清洗時(shí)，電源線路長(zhǎng)度滿足要求。5.2.4設(shè)備檢查應(yīng)檢查并確認(rèn)掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)的保護(hù)鏡片清潔，如有臟污，應(yīng)使用酒精擦拭或更換。5T/CANSI20003—202對(duì)于水冷激光清洗設(shè)備，應(yīng)檢查并確認(rèn)冷卻水量和溫度符合設(shè)定值。5.2.5保護(hù)蓋處理作業(yè)前應(yīng)取下掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)鏡頭保護(hù)蓋，作業(yè)完畢后應(yīng)及時(shí)裝回鏡頭保護(hù)蓋。5.3激光參數(shù)選擇5.3.1激光功率輸出應(yīng)根據(jù)激光清洗作業(yè)面的原始狀態(tài)及清洗報(bào)驗(yàn)要求，選擇不同的激光功率輸出。5.3.2激光重復(fù)頻率與脈沖寬度應(yīng)根據(jù)激光平均功率選擇與之相對(duì)應(yīng)的激光重復(fù)頻率與脈沖寬度。5.3.3掃描速度應(yīng)根據(jù)激光平均功率與清洗程度判定掃描速度。掃描過(guò)程中，應(yīng)以均勻的速度運(yùn)動(dòng)，可采用肉眼觀察或工裝輔助等方式確保速度近似均勻。5.3.4激光光斑重疊率（僅適用于脈沖激光）根據(jù)激光光斑重疊率計(jì)算方法選擇參數(shù)，激光光斑重疊率宜處于30%～50%，具體選擇的參數(shù)以滿足清洗質(zhì)量為準(zhǔn)。脈沖激光光斑重疊率按公式（1）和公式（2）計(jì)算。 式中：x——激光光斑在長(zhǎng)度方向上，相鄰的兩個(gè)點(diǎn)光斑間直徑的重疊率，無(wú)量綱，結(jié)果乘以100后以%表示；——掃描長(zhǎng)度，指振鏡單程掃描時(shí)，作業(yè)光斑在焦點(diǎn)處劃過(guò)軌跡的長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）；scan——振鏡掃描頻率，為振鏡驅(qū)動(dòng)下作業(yè)光斑沿周期性直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的重復(fù)頻率，單位為赫茲（Hz）；——脈沖重復(fù)頻率，單位為赫茲（Hz）；——焦點(diǎn)處作業(yè)光斑直徑，單位為毫米（mm）；y——激光光斑在垂直于長(zhǎng)度方向移動(dòng)時(shí)，沿移動(dòng)方向相鄰的兩個(gè)點(diǎn)光斑間直徑的重疊率，無(wú)量綱，結(jié)果乘以100后以%表示；feed——移動(dòng)掃描速度，為手持或工裝夾持下掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行清洗作業(yè)時(shí)的移動(dòng)速度，單位為毫米每秒（mm/s）。5.3.5參考參數(shù)部分脈沖激光清洗參數(shù)見(jiàn)表1。6T/CANSI20003—2026表1部分脈沖激光參數(shù)（最大激光功率輸出狀態(tài)）W達(dá)到上述激光清洗等級(jí)的工件原始表面為銹蝕或舊涂層，其中銹蝕等級(jí)為A級(jí)和B級(jí)業(yè)時(shí)應(yīng)往復(fù)數(shù)次直至達(dá)到清洗等級(jí)要求。使用以上參數(shù)進(jìn)行的激光清洗對(duì)基材表面溫清洗等級(jí)的代碼含義見(jiàn)附錄A。部分連續(xù)激光清洗參數(shù)見(jiàn)表2。表2部分連續(xù)激光參數(shù)（最大激光功率輸出狀態(tài)）W達(dá)到上述激光清洗等級(jí)的工件原始表面為銹蝕或舊涂層，其中銹蝕等級(jí)為A級(jí)和B級(jí)業(yè)時(shí)應(yīng)往復(fù)數(shù)次直至達(dá)到清洗等級(jí)要求。使用以上參數(shù)進(jìn)行的激光清洗對(duì)基材表面溫5.4清洗后表面保護(hù)5.4.1鋼質(zhì)板材、型材及管材表面預(yù)處理激光清洗后，應(yīng)噴涂一度車間底漆。5.4.2二次除銹激光清洗或漆面拉磨后，宜在4h內(nèi)進(jìn)行油漆涂覆保護(hù)。6質(zhì)量控制與驗(yàn)收6.1檢查項(xiàng)目激光清洗后鋼材和型材表面質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目及質(zhì)量要求按表3。7T/CANSI20003—2026表3激光清洗后鋼質(zhì)板材、型材及管材表面質(zhì)量無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢。在良好光線下，結(jié)合待檢表面要求等級(jí)用圖A.1～A.4樣板照片與待檢表面對(duì)無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢。在良好光線下，用圖A.5樣特6.2檢查方法6.2.1外觀在良好的光線條件下，采用目測(cè)方法檢查。6.2.2清潔度按GB/T8923.1—2011規(guī)定的方法進(jìn)行檢查，參照附錄A進(jìn)行評(píng)級(jí)。6.2.3粗糙度按GB/T13288.2—2011、GB/T13288.4—2013或GB/T13288.5—2009規(guī)定的方法進(jìn)行檢查。6.2.4灰塵殘留等級(jí)按GB/T18570.3—2005規(guī)定的方法進(jìn)行檢查。6.2.5水溶性鹽含量按GB/T18570.9—2025規(guī)定的方法進(jìn)行檢查。6.3檢查規(guī)則6.3.1激光清洗后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查及驗(yàn)收，并填寫表面處理檢查記錄。6.3.2涂裝前不應(yīng)出現(xiàn)返銹和表面污染，如出現(xiàn)返銹或表面污染，應(yīng)重新處理。7記錄7.1激光清洗作業(yè)記錄激光清洗作業(yè)記錄應(yīng)至少包含以下內(nèi)容：a）工程名稱及清洗作業(yè)部位、面積；b）清洗前表面原始狀況；8T/CANSI20003—2026c）激光參數(shù)；d）環(huán)境溫度、濕度及氣候條件；e）作業(yè)日期及操作人員。7.2表面處理檢查記錄表面處理檢查記錄