船舶涂装工艺以及涂层质量和船舶使用寿命的相关性

汤海洋

【摘要】本文简要介绍船舶涂装的工艺流程，通过对船舶各部位的涂料要求与涂装工序进行详细的阐述，分析与提供船舶涂装时应注意的喷涂要点，对船舶涂料的科学管理也不容忽视，从而延长船舶的使用寿命，提升其使用价值，促进我国船舶业与涂料业的共同发展。

【关键词】船舶涂料；涂料功能；涂装作业

0引言

在全球经济快速发展的今天，交通的重要性不言而喻，而作为重要的交通工具，船舶除了高速化、现代化以外，是否环保也成为人们日益关注的重点，本文将就船舶涂料这一方面试述船舶涂装工艺与质量对船舶使用寿命带来的影响。

船舶从功能角度可划分为货船、客船、油船、军船、工作船、冷藏船、集装箱运输船、汽车运输船等。船舶涂装是指对船体结构以及各类型的舾装件进行钢铁表面的涂装工作，船舶涂装直接关系船舶的航速、安全性能、维修费用与周期等，为了延长船舶的使用寿命，人们加大了对船舶涂料作用的重视与开发，使涂装水平与涂料工业较之前有重大进步。现代船舶涂装已历经数百年的发展，船舶业也沿着大型化和维修周期长期化的方向发展，逐渐提升船舶涂料的品质，虽然船舶涂装的基本作用是为了满足船舶的防污性、防腐性，但对于外观有要求的船舶，诸如游轮、客轮等，还需要将装饰性纳入涂装的考虑范围内。

由于欧洲使用船舶时间较早，尤其是在大型的远海区域，其现代船舶发展已实现技术上的垄断，诸如丹麦、挪威等传统的船舶制造业强国都对船舶涂装建立了相对完整的体系标准。我国船舶制造业虽然起步较晚，但成果喜人，当前已有或在建的泊位处于世界前列，船舶涂装领域也逐渐与船舶制造互相适应与进步，并有赶超国际水平的趋势。船舶制造的重要内容之一就是船舶涂装：随着钢材的预处理工艺广泛深入地推广，喷涂、除锈车间的分别设立，与之相配套的自动或半自动设备，加之高性能涂料或成品油船涂装技术的掌握，都提升了船舶除锈涂装的标准要求，使船舶涂装的体系进一步完善。此外，通过计算机辅助的区域涂装技术和综合涂装管理也已逐步在大型船厂得到应用，显著提高船舶涂装的生产效率、技术工艺和涂装质量，缩短与国外先进涂装水平之间的差距。

1船舶涂装工艺流程

船舶涂装工艺是针对船舶底材所进行的表面处理与涂料涂装，其工艺流程较为复杂，首先要对原材料进行抛丸的流水线预处理，之后是涂刷车间底漆，完成钢材的落料、加工与装配后实行分段的预舾装和除锈涂装，船台完成合拢与舾装后再进行船台的二次除锈与涂装，最后在船舶下水后进行码头的二次除锈和涂装，交船前完成坞内涂装即可。综上可知，涂装工作参与了船舶制造的全过程，故必须加强船舶涂装的重视，严格要求涂装涂料的质量。

2船舶涂料功能

船舶的使用寿命普遍较长，但由于长期处于复杂的多样性腐蚀环境下，不同的船舶部位对涂装要求也不尽相同，例如甲板和上层建筑内部是直接暴露在海洋大气中的，船直平底则是长时间浸没在海水里，水下部位在海水中干湿轮换，淡水舱、压载舱或其他液舱的腐蚀环境也各不相同，因此涂装企业需要结合船舶部位的所处环境与特定用途来专门研制配套的涂装体系，施工工艺与底材的处理方式也必须确保能够充分发挥涂料作用，切实保障船舶所需的防腐性。

2.1船底部

钢材在海水里的自然腐蚀量约为0.1mm/a，加之海生物会逐渐在船底外部依附繁殖，致使船只的航行速度有所减缓，从而增加了船舶的燃料费和清除费，因此船舶底部的涂料必须是具备耐海水性的优异防污涂料。

防污涂料的化学原理是将涂在船底部分的氧化亚铜等防污剂通过长时间在海水中的缓解消融来避免海生物的依附，是船舶涂料的重要种类之一，选择防污剂的品种以及控制溶出速度是防污涂料的技术关键，目前多使用自抛光型或不溶解型的涂料种类，且在大力倡导环保低碳的背景下，有机锡的防污剂已经严格禁用，取而代之的是无锡自抛光的防污涂料，其他例如添加辣素或低表面能的生物理念防污涂料也正在深入开发中。

2.2水线

水线部位经常面临紫外线照射引起的老化、波浪冲击带来的損坏或长时间干湿交替引发的腐蚀，因此该部位应涂上具备优异耐海水性的抗腐蚀涂料，且涂料的耐磨性、耐候性、耐冲击性、物理机械性能也应该较为优良。

2.3甲班、干舷、上层建筑外表面

甲板、干舷和上层建筑外表面都是长时间暴露在强烈紫外线的海洋大气环境下，由于空气中含盐量巨大，加之海水的飞溅冲击力不容小觑，因此这些部位的涂料必须具备良好的耐磨性、防腐性和耐冲击性，如果是大型的旅游客船，涂料还应具备考虑到装饰性与耐候性。

3新造船的涂装工序

3.1钢材表面预处理

钢材表面预处理即第一次除锈，预处理前必须去除钢材表面的水分、油污与杂物等，再利用喷丸、抛丸或其他酸洗方式展开处理。喷丸或抛丸的磨料一般采用棱角砂、钢丝段或钢丸类，完成表面喷丸或抛丸后，需重新整洁钢材表面，去除依附的丸类物质，超过6毫米以上的钢板建议使用喷丸方式或抛丸流水线来预处理，厚度不足6毫米的钢板建议使用酸洗方式或薄板抛丸流水线来预处理，也可以在分段或组装过程中直接利用喷丸方式来除锈，至于管材部分，则需要结合具体情况来决定除锈方式。

完成钢材表面预处理后，需即刻涂刷车间底漆，底漆厚度应严格按照说明书的要求，完成底漆涂刷后的钢材必行等到底漆彻底干燥后才允许运输起吊，如车间底漆因特别的机械原因而遭到损坏则需进行手工涂绘。没有预处理的钢材在分段或组装后，若需以喷丸方式来除锈，其钢材表面的除锈效果应与二次除锈的质量保持一样的标准要求。

3.2二次除锈

二次除锈主要是指利用动力工具或喷丸喷砂来进行除锈。二次除锈前需要去除焊缝中残留的飞溅物或焊渣和表面的水与油污，二次除锈的作业场地最好挑在室内工厂，完成除锈后需即刻去除钢材表面尘埃或油污，并尽快涂刷相应的底漆。

4涂装作业

4.1涂装作业环境

船舶涂装应尽量在良好的天气条件下展开，如遇气温较低或潮湿气候时可转移至室内进行，雾天、雪天、雨天不宜开展露天涂装，切忌在钢材表面潮湿的时候进行涂装，涂装作业的适宜条件是钢材表面温度超过露点3摄氏度或环境相对湿度不足85%，需注意的是，水性涂料不可在零下环境温度时进行涂刷，环氧类涂料的涂刷环境温度不高于5摄氏度时应及时选用冬季型，而其他涂料在低于零摄氏度的环境下应及时展开涂料的预热处理后再进行涂装，针对特种涂料，则需在涂料制作商推荐的环境下才可涂刷，确保达到预期的使用效果。涂料作业与涂料未干前，应防止涂层被溅湿或周围灰尘的污染。

4.2涂装作业准备

船舶涂料需严格按照船舶的具体情况来领取规定的涂料颜色、品种与定额数量，稀释剂的领取也是按照规定的比例与品种来领取。在开罐涂料前，应对颜色、品种、牌号等信息进行确认，根据实际的使用量来核算开罐的数量，防止造成不必要的浪费。任何涂料开罐之后都需要充分均匀搅拌。

如遇多组分涂料，每个组分的涂料比例都要仔细计算清楚，混合添加的次序需按照指定程序，混合涂料一般都有限制用完的时间。对于具有熟化条件的涂料在喷涂前必须先经过熟化，熟化时间一般都会在涂料产品说明书有所规定。大部分涂料是无需稀释的，对于特定需要稀释的涂料应使用配套的稀释剂，除了个别情况，否则稀释剂的加入量一般都在涂料总量的十分之一左右。此外，钢材分段的大接缝和水密焊缝是严禁涂刷各类面漆或防锈涂料，涂装之前应做好遮蔽工作，喷涂涂料前，遮蔽好无需喷漆的部位。

4.3涂装施工

4.3.1一般要求

目前，高压无气喷涂多应用于船舶涂装，喷涂时需注意以下几点：首先，喷刷涂料前，应检查喷枪、软管与泵是否有缺陷，喷嘴口径和空气压力是否达到规定的标准；其次，喷涂时应注意喷枪和钢材表面要保持垂直状态，距离最好控制在300至500毫米左右；最后，涂料喷涂需要高压泵的配合，在充盈状态下才能展开作业，并均匀移动喷枪，对于涂层厚度要求较厚的表面，应采用上下左右交叉的喷涂方式。如条件允许或涂装范围不大时，也可使用辊涂或刷涂的方式。

4.3.2预涂

诸如货油舱、成品油船、压载舱、饮水舱等液舱对防腐蚀性的要求相对较高，如手工焊缝、流水孔边缘等部位的涂层厚度未达到规定要求，则需要在全面喷涂之前或之后再涂刷1至2遍，待稍微干透些方可大面积喷涂。

4.3.3复涂

复涂多种涂料时，注意涂料之间的间隔时间，确保上一道涂料干透之后再涂装下一道涂料，如过了涂料间隔时间的最大值，应对涂层表面进行打毛作业，避免降低两道涂层之间的附着力。

4.3.4涂层交迭

类型不同的涂料进行搭接时，应按照涂料产品说明书的相关规定依次搭接，避免出现渗色、咬底等情况。

4.3.5涂层修补

如遇涂层受损或涂层厚度未达要求都需要作进一步涂层修补，涂层修补所使用的涂料品种皆与原涂料一致，并按照原有的喷涂顺序进行，注意修补部位与周遭涂层的搭接应保持服帖平滑，不可出现明显高低不平的喷涂现象。

5结语

综上所述，船舶涂装工艺的施工工艺较为复杂，对施工场地的要求也较为严苛，以此保障合格优异的船舶制造质量。涂料产品的更新与涂装技术的精进将不断推广应用于新造船舶中，与此同時，对船舶涂装的管理要求与管理水平也得以逐步提升，涂装工作涉及内容较广，作业时间长，贯穿船舶制造的全过程，只有对涂装抱有负责的管理态度和科学的管理水平，才能达到预期的涂装效果，延长船舶的使用寿命，使我国船舶涂装源远流长地可持续健康发展。

参考文献：

[1]陈俊. 国内船舶涂装行业的现状[J]. 中国涂料， 20014， 19（2）：10-11.

[2]沈浩. 船舶涂装中的几个重要问题[J]. 涂料工业， 2012， 36（4）：61-63.

[3]汪国平. 船舶涂料与涂装的发展方向[J]. 船艇， 2011， （2）：8-17.

[4]陈乃洪， 姚敬华， 金晓鸿，等. 船舶涂料海洋大气暴露与室内加速试验模拟性研究[J]. 装备环境工程， 2011， 3（3）：83-85.