超耐涂料在船舶涂裝中的運用

高建良

大連中遠(yuǎn)海運重工有限公司 遼寧 大連 116113

我國的造船工業(yè)在本世紀(jì)80年代初期開始,出現(xiàn)了歷史性的轉(zhuǎn)折,不斷的引進(jìn)和學(xué)習(xí)了國外的先進(jìn)的造船技術(shù)和生產(chǎn)管理模式,造船工業(yè)開始迅猛的發(fā)展,同時對船舶涂料和船舶涂裝帶來了推動的作用。超耐涂料被廣泛運用到船舶涂裝上,涂裝的新技術(shù)、新裝備、新設(shè)施、新工藝在不斷的取代陳舊、落后的模式,取得了很好的成果。船舶由于其復(fù)雜而龐大的表面積以及長期所處的室外露天作業(yè)的特點,使船舶涂裝作業(yè)與一般的鋼鐵制造產(chǎn)品的涂裝有很多不同的地方,要正確的、科學(xué)的、合理的使用涂裝工藝和相應(yīng)的涂料,是船舶涂裝要始終遵循的原則。

一、船舶超耐涂料概述

船舶涂裝在船舶內(nèi)外,目的是為了延長船舶使用的壽命和滿足船舶不同位置的特殊要求,船舶的龐大的表面積決定了,船舶的超耐涂料首先要滿足在常溫下即可干燥,需要加熱烘干的涂料特性無法滿足船舶涂料的基本要求,并且要適合于通過高壓無氣噴涂作業(yè)。船舶的很多部分施工比較困難,所以往往需要厚膜型的涂料,從而達(dá)到一次涂裝就可以有比較高的膜厚。船舶的水下部分通常需要陰極保護(hù),所以使用在船舶接觸水以下的部分要有較好的耐電位性、耐堿性,以油作為原料的涂料因為容易發(fā)生皂化作用,所以不適合作為水線下的船舶涂料。從安全方面考慮,船舶船艙內(nèi)、上層建筑內(nèi)的涂料應(yīng)該保證是不易燃的涂料,或者是燃燒是不產(chǎn)生大量煙霧的涂料。因此易燃、燃燒易出煙的硝基漆、氯化橡膠漆都不能夠作為船舶船艙內(nèi)的裝飾涂料。超耐候性面漆具有耐候性和耐久性好的特點,使用時間非常長,可以作為船艙防腐蝕部分的涂料使用,目前廣泛運用的新型低溫固化改性有機(jī)硅樹脂涂料主要有有機(jī)硅醇酸樹脂涂料、有機(jī)硅改性聚氨酯涂料、丙烯酸有機(jī)硅樹脂涂料。氟碳樹脂是一種優(yōu)良的樹脂品種,具有耐候性、耐水性、耐油性、耐沾污性、耐化學(xué)品性、耐溶劑性等特點,是非常好的船舶涂裝材料[1]。

二、船舶不同位置超耐涂料的運用

(一)船舶底部。船舶底部的鋼板由于長期、大范圍的浸泡在海水當(dāng)中,而海水的復(fù)雜、強(qiáng)烈的電解質(zhì)、大量的鹽分使得海水導(dǎo)電率非常的高,海水的超高的導(dǎo)電率是導(dǎo)致船底外板腐蝕、銹蝕的重要原因之一。海水的溫度對于船板銹蝕的速度有一定的影響,海水的溫度越高,銹蝕的速度越快,而海水的溫度受到季節(jié)和緯度的變化而變化,同時,海洋中的很多生物和植物,喜歡寄生在船底外板,對于外板的涂層也是一種污損,漏出船底的金屬表面,很容易造成嚴(yán)重的銹蝕[2]。

船底的涂層涂料一般是以防銹底漆為主,加上防止海生物附著的防污漆。整體配套要具備很好的耐水性,在長時間的海水浸泡下依然要做到不起泡不脫落,同時要有耐堿性、耐電位性、不被海洋生物污染的性能,由于防銹漆和防污漆的兼容性較差,可以在兩層涂料中間加一層能夠使其上下兼容的過渡性涂料,可采用環(huán)氧乙烯系或氯化橡膠系作為中間漆。防銹底漆多采用高固體份環(huán)氧漆,玻璃鱗片加強(qiáng)環(huán)氧漆或者超強(qiáng)耐磨環(huán)氧,防污漆根據(jù)性能要求不同可采用無錫自拋光防污漆,有機(jī)硅低表面能防污漆,丙烯酸硅樹脂水解型防污漆,氟聚物不粘污涂料等。

(二)液艙涂料。船舶液艙包括載壓水艙、飲水艙、淡水艙、燃油艙、滑油艙以及貨油艙等,對于不同的部分,涂裝涂料也有不同的要求。

載壓水艙是保障船舶平穩(wěn)、安全的運行的關(guān)鍵所在,長期浸泡著海水,處在一個悶熱、潮濕的環(huán)境下,加之載壓水艙是全船舶涂裝工作面積最大、工作量最大、施工難度最高的部分,所以對于載壓水艙的涂料涂裝有著比較高的要求。載壓水艙由于長期的處在海水栽壓和空載的干濕交替的狀態(tài),所以其所處的環(huán)境相對濕熱、高鹽分、不通風(fēng),所以如果出現(xiàn)問題,維修和保養(yǎng)也十分的困難,所以在載壓水艙建造施工的時候就要達(dá)到一定的涂裝質(zhì)量,這就要求栽壓水艙所使用的涂料有良好的耐水性、耐鹽性、抗腐蝕性以及在干濕交替的情況下不會開裂脫落[3]。

對于傳統(tǒng)船舶淡水艙的預(yù)防保護(hù)的手段是涂布水泥,其優(yōu)點就是在于對于水質(zhì)完全沒有任何不利的影響,但是涂布水泥的弊端在于,水泥空氣多,容易開裂,對于船舶鋼板的防腐蝕效果不盡如人意。新型現(xiàn)代的淡水艙的防護(hù)手段現(xiàn)在多為使用淡水艙漆涂裝,淡水艙涂料要保證有良好的耐水性以及不會污染水質(zhì)。

燃油艙、滑油艙存放燃滑油,不易發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象,可以采用環(huán)氧樹脂類耐油類的涂裝進(jìn)行保護(hù)即可,這樣的涂料一般能夠經(jīng)受起載油以及海水壓力的交替裝載。對油艙的頂部是需要特殊注意的,裝載原油的艙室很難將油全部裝滿,所以頂部容易出現(xiàn)腐銹的現(xiàn)象。

(三)機(jī)艙、泵艙、房艙。機(jī)艙和泵艙、甲板機(jī)械室、甲板儲物艙室是一艘船舶的主要工作的部分,其特點為溫度一般高于其他艙室,相較于其他艙室也比較干燥,不容易發(fā)生銹蝕的現(xiàn)象,是船舶上工作人員的日常工作和活動的區(qū)域,所以機(jī)艙和泵艙的涂料的要求是燃點高,不易燃燒,既是燃燒也不會放出大量的煙霧,所以要選用船檢部門許可的涂料。

房艙的裝飾一般不需要涂料涂裝,但是在絕緣層下面和里子板內(nèi)部需要涂裝防銹的涂料,工作艙室、儲藏室、衛(wèi)生間需要進(jìn)行涂裝保護(hù)和裝飾。對于房艙內(nèi)使用的涂料要具備優(yōu)異的防腐秀性能,同時也要具有一定的美觀性,不易沾污又便于清潔,為了安全性,房艙中使用的涂料要具備不容易燃燒的特點。

(四)水線區(qū)域。在船舶載滿貨物時,直船底是在海水以下,在船舶在空載或半載的時候,則會露出水面的水線區(qū)域,會受到海水浸泡、太陽光暴曬受熱、紫外線照射、海洋氣候變化的影響,還會受到海浪的沖刷,屬于干濕交替的區(qū)域。同時,供養(yǎng)差異的問題也是使得水線區(qū)域銹蝕速度快、程度高的一個主要的原因,而流水沖刷導(dǎo)致這個部分比其他部分的磨損率要大一些,這個區(qū)域還是停泊碼頭時容易與緩沖物碰撞的部分,風(fēng)浪、樁基、摩擦對于涂層的破壞也是很嚴(yán)重的。所以對于水線區(qū)域的自拋光防污涂料膜厚要比平船底的自拋光防污涂料膜厚的厚度厚,均衡平直兩區(qū)域的使用期限[4]。

結(jié)束語

超耐涂料、防腐蝕涂料作為船舶所必需的關(guān)鍵性材料,對于海洋工程設(shè)施的開發(fā)與建設(shè)、海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著很重要的作用,近期以及可預(yù)見的未來都有著不可替代性。雖然我國在防腐、超耐候性涂料的長效機(jī)理方面有了一定的突破和建樹,但是進(jìn)展比較緩慢,基礎(chǔ)研究也相對薄弱,船舶涂層的研究主要是需要依靠經(jīng)驗、方法以及后續(xù)經(jīng)過時間的累計來驗證其正確性,導(dǎo)致研制的周期長,防腐蝕性的效果難以達(dá)到預(yù)期。因此,還要繼續(xù)開展防腐涂層的基礎(chǔ)性研究,將傳統(tǒng)技藝形式向科學(xué)化、現(xiàn)代化、合理化、持久化的方向轉(zhuǎn)變,突破防腐涂層的長效關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,開拓延長防腐、防污、安全、環(huán)保的涂層使用壽命,切實地提高涂料和涂裝的質(zhì)量和工藝,推動我國船舶涂層科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展。