港口機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂裝與保護(hù)

李興軍

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

1 港口設(shè)備腐蝕的具體原因

（1）自身材料存在差異，港口機(jī)械設(shè)備大部分是鋼材制作，但也有其他材料制作的機(jī)械。由于材料不同，設(shè)備抗腐蝕能力也存在較大差異，大致來說，若材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好，則抗腐蝕能力越強(qiáng)，兩者成正比關(guān)系。例如，鋼材和鐵材兩種設(shè)備，若環(huán)境相同，鐵材抗腐蝕性能差。

（2）與外界環(huán)境息息相關(guān)，港口位置處于海洋性氣候，空氣中存在較大濕度，晝夜溫差較大等，設(shè)備長期暴露在這種環(huán)境中，鐵受到酸、堿、鹽的侵蝕，使得港口機(jī)械設(shè)備很容易被腐蝕。

2 預(yù)處理和預(yù)涂處理

2.1 預(yù)處理

這一工作具體是進(jìn)行港口機(jī)械的清理以及除銹，這個(gè)工序目的是將金屬表面存在的異物除掉，最終達(dá)到耐蝕性，同時(shí)，會提高其金屬以及涂膜存在的附著力。常見除銹處理方式有4 種。

（1）拋丸。該處理方式可以將氧化表皮、鐵銹去除，效率較高，但是受場地限制，薄板件或是形狀復(fù)雜的地方不能使用拋丸處理。

（2）干式噴砂。處理效率較高，與拋丸相比，即使是形狀復(fù)雜的器械也可用該方法進(jìn)行除銹，該方式耗能大，污染嚴(yán)重。

（3）濕式噴砂。與干式噴砂相比，在使用過程中利用水，減少環(huán)境污染范圍，但是后期易生銹。

（4）噴鐵砂或噴鋼丸鋼絲段。除銹效率高，形狀復(fù)雜的器械也可處理，而且不會造成環(huán)境污染，但是耗能較大。

2.2 預(yù)涂處理

預(yù)涂工作是進(jìn)行港口設(shè)備保護(hù)及涂裝的前提，其工作主要內(nèi)容是將機(jī)械設(shè)備角落中難以噴涂的區(qū)域或是一些邊邊角角的地方均勻涂上漆。預(yù)涂的重點(diǎn)就是那些噴涂無法達(dá)到或無法有效噴涂的地方[1]。

以往港口機(jī)械設(shè)備腐蝕時(shí)，常常是某些不起眼的部位最先受到腐蝕，然后隨著時(shí)間流逝，腐蝕區(qū)域慢慢擴(kuò)大，加速設(shè)備腐蝕，最終對其性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，設(shè)備穩(wěn)定性與安全性得不到保證。因此只有先將這些角落中的位置處理好，才不會因小失大。預(yù)涂常常以圓頭刷作為涂漆工具，這種工具可以將漆涂抹在一些零部件的死角位置，將其涂抹均勻，保證預(yù)涂效果。

3 底漆處理

3.1 車間底漆

車間底漆也稱為保養(yǎng)底漆，主要有4 種形式：①環(huán)氧鐵紅車間底漆；②環(huán)氧富鋅車間底漆；③聚乙烯醇縮丁醛車間底漆；④無機(jī)硅酸鋅車間底漆。這些保養(yǎng)底漆，常見于船舶和大型鋼鐵結(jié)構(gòu)等建筑中。在實(shí)際涂裝環(huán)節(jié)，車間底漆可以去除，也可以保留，保留或去除主要取決于正式涂裝時(shí)車間底漆層本身的完好性和第一層涂裝涂料對表面處理的具體要求。標(biāo)準(zhǔn)要求下，車間底漆應(yīng)具有良好耐熱性、耐沖擊性和韌性，對鋼板切割、焊接均無不良影響的快干性等特征。車間底漆是一種臨時(shí)保養(yǎng)型底漆，其防銹性能有效期限一般不超過1 年，主要是為接下來的涂層處理做好鋪墊作用。車間底漆中不含有鉻等有害元素的顏料，因此在相應(yīng)切割和電焊工作時(shí)，煙塵副產(chǎn)物對人無健康影響。

環(huán)氧富鋅底漆是由鋅粉、環(huán)氧樹脂、增稠劑、溶劑等為原料組成的特殊涂料，是一種非常高效的防腐涂料。防腐蝕性能好、耐水性能優(yōu)異、附著力強(qiáng)、具有電化學(xué)保護(hù)作用[2]。防腐機(jī)理：鋅的電化學(xué)活性比鐵更活潑，在鐵表面涂上一層以鋅粉為主要原料的涂漆時(shí)，鋅粉、鐵與周圍環(huán)境會組成鋅—鐵電池，其中鋅活性強(qiáng)，因此失去電子被氧化，是電池的陽極，而鐵是電池的陰極，被保護(hù)。

無機(jī)硅酸鋅車間底漆是由無機(jī)硅酸鋅樹脂、鋅粉、溶劑和助劑等材料組成，該底漆中富含鋅粉，因此同樣在噴涂后會與鐵、空氣、水組成鋅—鐵電池，對鐵起到保護(hù)作用。另外漆膜干燥快、硬度高、耐高溫、附著力強(qiáng)、熱加工損傷面積小，是一種很好的防腐漆。而且底漆中鋅含量的不同，其性能也有很大差別。通常情況下，高鋅含量的無機(jī)硅酸鋅車間底漆防銹可達(dá)9～14 個(gè)月，而在低鋅含量的無機(jī)硅酸鋅車間底漆防銹時(shí)間為2 個(gè)月左右。與港口機(jī)械制作施工周期相當(dāng)，因此在港口機(jī)械防腐涂裝時(shí)，常使用低鋅含量的無機(jī)硅酸鋅車間底漆，不僅符合機(jī)械防腐需求，而且在相關(guān)切割和焊接作業(yè)時(shí)，也會減少含鋅煙塵的量，避免危害人體健康。

聚乙烯醇縮丁醛車間底漆簡稱PVB，是在傳統(tǒng)磷化底漆基礎(chǔ)上的新型底漆。涂上該底漆后，磷酸鹽會在鐵表面形成一層耐熱性保護(hù)層，保護(hù)層表面相對粗糙，會給后續(xù)涂漆提供良好的作業(yè)條件。

環(huán)氧鐵紅車間底漆是由有機(jī)硅樹脂、高分子環(huán)氧樹脂、防銹顏料、助劑等原料組成，該底漆防銹保護(hù)作用優(yōu)良。漆膜硬度高，高附著力，良好的機(jī)械性能，熱加工損傷面積小，是一種優(yōu)良車間底漆。但是該底漆中不含鋅，因此其防銹性能要比上述幾種弱一些。

乙烯磷化底漆主要由防銹顏料、溶劑、PVB 樹脂和磷化液組成，顏色呈暗紅色，該底漆干燥快，且附著力強(qiáng)，使用時(shí)不會影響焊接和切割，常作為預(yù)處理底漆，以增加防銹漆和金屬間的附著力。

丙烯酸鐵紅車間底漆主要是由丙乙烯樹脂、溶劑、顏料、防沉劑、防銹顏料和助劑等組成。該底漆在常溫下干燥速度快，與面漆配套性好，防銹能力強(qiáng)。

3.2 防銹底漆

防銹底漆與鋼鐵表面存在較強(qiáng)附著力，耐水性和耐候性較好，漆膜機(jī)械強(qiáng)度高、抗摩擦力強(qiáng)，柔韌性好。

3.2.1 環(huán)氧磷酸鋅底漆

環(huán)氧磷酸鋅底漆是由環(huán)氧樹脂、磷酸鋅、防銹顏料和溶劑等原料配制而成，是一種雙組份、高性能、化學(xué)固化環(huán)氧防銹底漆。磷酸鋅在環(huán)境中會逐漸水解生成氫氧化鋅和二代磷酸鹽離子，之后其與底材進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)生成金屬M(fèi)e、Zn 和P2O5。這些物質(zhì)在金屬底材表面形成一層附著力強(qiáng)的薄膜，使金屬底材表面鈍化、接觸表面積增大，為下次涂漆做好基礎(chǔ)。除此之外，這些生成物還可以與腐蝕環(huán)境中的某些離子或是基料中的羥基、羧基發(fā)生反應(yīng)，生成絡(luò)合物。絡(luò)合物又與腐蝕產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，同樣能在底材表面形成一層保護(hù)膜。

3.2.2 醇酸防銹漆

醇酸防銹漆是由有機(jī)溶劑、防銹顏料、改性醇酸樹脂組成的底漆，該底漆在常溫下干燥速度快、耐水、耐潮性能好、附著力強(qiáng)、機(jī)械性能優(yōu)異。

4 中間漆處理

中間漆處理在港口機(jī)械防腐工作中起著承上啟下的作用，最主要功能是黏合，使各個(gè)涂層良好黏結(jié)在一起，形成一個(gè)完整的防腐體系[3]。由于底漆中常常含有大量的鋅元素，導(dǎo)致這些底漆在干燥時(shí)會有部分鋅鹽析出，如果直接進(jìn)行中間漆施工，會嚴(yán)重影響中間漆質(zhì)量。為此，在中間漆施工之前，一定要做好以下準(zhǔn)備工作。

（1）等待底漆完全干燥。

（2）清理掉底漆表面上附著的灰塵、油垢，并將底漆析出的鋅鹽用水沖洗掉。待準(zhǔn)備工作完成后，即可進(jìn)行中間漆處理。

通常情況下，中間漆處理時(shí)常常使用環(huán)氧云鐵中間漆，其主要成分為云母氧化鐵和環(huán)氧樹脂，云母氧化鐵化學(xué)穩(wěn)定性較高，結(jié)構(gòu)呈片狀，可以使中間漆相互重疊，減少涂層中的縫隙，起到很好的保護(hù)作用。值得注意的是，中間漆的粘合度很高，因此施工時(shí)要注意，以免發(fā)生意外。另外還要注意中間漆的涂抹厚度，小心涂抹。

5 面漆處理

面漆處理是港口機(jī)械防腐處理的最后一道工序，其工作質(zhì)量直接關(guān)系著港口機(jī)械的涂裝保護(hù)工作質(zhì)量[4]。因此，在面漆處理時(shí)，同樣要做好以下準(zhǔn)備工作。

（1）同中間漆處理準(zhǔn)備工作一樣，清理掉表面的灰塵、水油。

（2）利用砂紙打磨，增加機(jī)械表面的粗糙程度，以提高面漆的附著力。

面漆常用的兩種原料是脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆和氟碳面漆，脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆主要由顏料、助劑和溶劑組成，該涂料耐水、耐鹽水性能好、附著力強(qiáng)、耐久性好、耐溶劑性優(yōu)良，機(jī)械性能優(yōu)異、涂層堅(jiān)韌。

氟碳面漆又稱氟樹脂涂料、氟涂料、氟碳漆，主要是由氟樹脂、助劑等組成的涂料。該涂料主要成分含有氟元素，穩(wěn)定性強(qiáng)，因此耐候性、耐熱性、耐低溫性、機(jī)械性能等都十分優(yōu)越。此外氟碳面漆吸水性差，最大吸水性不超過5%，而且摩擦系數(shù)極低，當(dāng)油、水等異物落在其表面時(shí)，會自動滑落。可以起到自動清潔的作用。同時(shí)其中含有穩(wěn)定的F—C 鍵，穩(wěn)定性好，輕易不褪色、使用壽命較長。

6 重視設(shè)備保養(yǎng)

為提高港口機(jī)械防腐涂裝工作的有效性，應(yīng)從多個(gè)方面做好防腐涂層的保養(yǎng)工作。

（1）發(fā)現(xiàn)港口機(jī)械設(shè)備有油污、粉塵等異物時(shí)，要及時(shí)清理，保持設(shè)備干凈、干燥。即使在港口機(jī)械設(shè)備閑置期，也要定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在腐蝕現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)做好維修處理，防止其腐蝕區(qū)域擴(kuò)大。

（2）要對易于積水的機(jī)械設(shè)施做好排水處理，如鉆排水孔，定期清理積水等。由于非密閉箱型結(jié)構(gòu)容易積水，因此，要加強(qiáng)檢查，確保其涂層防腐性能良好[5]。

（3）港口機(jī)械設(shè)備在工作期間與鹽、酸、堿、油類物品接觸時(shí)，在完成工作后，要及時(shí)清洗機(jī)械，保持其表面干燥、清潔。

（4）在大型器械移動、工作期間，要注意盡量避免損傷涂層。

（5）在涂料維修期間，為保證防腐涂層的防腐性能，盡量選用同種涂料進(jìn)行修涂，如果需要采用不同種類、不同品種的涂料，也應(yīng)重視涂料與接觸涂層間的適應(yīng)性。

7 結(jié)語

港口機(jī)械設(shè)備的優(yōu)劣對我國港口的作業(yè)能力、港口貿(mào)易的發(fā)展趨勢都有著重大影響。相關(guān)人員有必要對港口機(jī)械做好防腐處理。

本文從預(yù)處理、預(yù)涂處理、底漆處理、中間漆處理、面漆處理和重視設(shè)備保養(yǎng)工作等方面，討論港口機(jī)械防腐涂裝與保護(hù)的具體措施，為相關(guān)工作者提供參考。