超耐涂料在船舶涂装中的运用

高建良

大连中远海运重工有限公司 辽宁 大连 116113

我国的造船工业在本世纪80年代初期开始,出现了历史性的转折,不断的引进和学习了国外的先进的造船技术和生产管理模式,造船工业开始迅猛的发展,同时对船舶涂料和船舶涂装带来了推动的作用。超耐涂料被广泛运用到船舶涂装上,涂装的新技术、新装备、新设施、新工艺在不断的取代陈旧、落后的模式,取得了很好的成果。船舶由于其复杂而庞大的表面积以及长期所处的室外露天作业的特点,使船舶涂装作业与一般的钢铁制造产品的涂装有很多不同的地方,要正确的、科学的、合理的使用涂装工艺和相应的涂料,是船舶涂装要始终遵循的原则。

一、船舶超耐涂料概述

船舶涂装在船舶内外,目的是为了延长船舶使用的寿命和满足船舶不同位置的特殊要求,船舶的庞大的表面积决定了,船舶的超耐涂料首先要满足在常温下即可干燥,需要加热烘干的涂料特性无法满足船舶涂料的基本要求,并且要适合于通过高压无气喷涂作业。船舶的很多部分施工比较困难,所以往往需要厚膜型的涂料,从而达到一次涂装就可以有比较高的膜厚。船舶的水下部分通常需要阴极保护,所以使用在船舶接触水以下的部分要有较好的耐电位性、耐碱性,以油作为原料的涂料因为容易发生皂化作用,所以不适合作为水线下的船舶涂料。从安全方面考虑,船舶船舱内、上层建筑内的涂料应该保证是不易燃的涂料,或者是燃烧是不产生大量烟雾的涂料。因此易燃、燃烧易出烟的硝基漆、氯化橡胶漆都不能够作为船舶船舱内的装饰涂料。超耐候性面漆具有耐候性和耐久性好的特点,使用时间非常长,可以作为船舱防腐蚀部分的涂料使用,目前广泛运用的新型低温固化改性有机硅树脂涂料主要有有机硅醇酸树脂涂料、有机硅改性聚氨酯涂料、丙烯酸有机硅树脂涂料。氟碳树脂是一种优良的树脂品种,具有耐候性、耐水性、耐油性、耐沾污性、耐化学品性、耐溶剂性等特点,是非常好的船舶涂装材料[1]。

二、船舶不同位置超耐涂料的运用

(一)船舶底部。船舶底部的钢板由于长期、大范围的浸泡在海水当中,而海水的复杂、强烈的电解质、大量的盐分使得海水导电率非常的高,海水的超高的导电率是导致船底外板腐蚀、锈蚀的重要原因之一。海水的温度对于船板锈蚀的速度有一定的影响,海水的温度越高,锈蚀的速度越快,而海水的温度受到季节和纬度的变化而变化,同时,海洋中的很多生物和植物,喜欢寄生在船底外板,对于外板的涂层也是一种污损,漏出船底的金属表面,很容易造成严重的锈蚀[2]。

船底的涂层涂料一般是以防锈底漆为主,加上防止海生物附着的防污漆。整体配套要具备很好的耐水性,在长时间的海水浸泡下依然要做到不起泡不脱落,同时要有耐碱性、耐电位性、不被海洋生物污染的性能,由于防锈漆和防污漆的兼容性较差,可以在两层涂料中间加一层能够使其上下兼容的过渡性涂料,可采用环氧乙烯系或氯化橡胶系作为中间漆。防锈底漆多采用高固体份环氧漆,玻璃鳞片加强环氧漆或者超强耐磨环氧,防污漆根据性能要求不同可采用无锡自抛光防污漆,有机硅低表面能防污漆,丙烯酸硅树脂水解型防污漆,氟聚物不粘污涂料等。

(二)液舱涂料。船舶液舱包括载压水舱、饮水舱、淡水舱、燃油舱、滑油舱以及货油舱等,对于不同的部分,涂装涂料也有不同的要求。

载压水舱是保障船舶平稳、安全的运行的关键所在,长期浸泡着海水,处在一个闷热、潮湿的环境下,加之载压水舱是全船舶涂装工作面积最大、工作量最大、施工难度最高的部分,所以对于载压水舱的涂料涂装有着比较高的要求。载压水舱由于长期的处在海水栽压和空载的干湿交替的状态,所以其所处的环境相对湿热、高盐分、不通风,所以如果出现问题,维修和保养也十分的困难,所以在载压水舱建造施工的时候就要达到一定的涂装质量,这就要求栽压水舱所使用的涂料有良好的耐水性、耐盐性、抗腐蚀性以及在干湿交替的情况下不会开裂脱落[3]。

对于传统船舶淡水舱的预防保护的手段是涂布水泥,其优点就是在于对于水质完全没有任何不利的影响,但是涂布水泥的弊端在于,水泥空气多,容易开裂,对于船舶钢板的防腐蚀效果不尽如人意。新型现代的淡水舱的防护手段现在多为使用淡水舱漆涂装,淡水舱涂料要保证有良好的耐水性以及不会污染水质。

燃油舱、滑油舱存放燃滑油,不易发生腐蚀的现象,可以采用环氧树脂类耐油类的涂装进行保护即可,这样的涂料一般能够经受起载油以及海水压力的交替装载。对油舱的顶部是需要特殊注意的,装载原油的舱室很难将油全部装满,所以顶部容易出现腐锈的现象。

(三)机舱、泵舱、房舱。机舱和泵舱、甲板机械室、甲板储物舱室是一艘船舶的主要工作的部分,其特点为温度一般高于其他舱室,相较于其他舱室也比较干燥,不容易发生锈蚀的现象,是船舶上工作人员的日常工作和活动的区域,所以机舱和泵舱的涂料的要求是燃点高,不易燃烧,既是燃烧也不会放出大量的烟雾,所以要选用船检部门许可的涂料。

房舱的装饰一般不需要涂料涂装,但是在绝缘层下面和里子板内部需要涂装防锈的涂料,工作舱室、储藏室、卫生间需要进行涂装保护和装饰。对于房舱内使用的涂料要具备优异的防腐秀性能,同时也要具有一定的美观性,不易沾污又便于清洁,为了安全性,房舱中使用的涂料要具备不容易燃烧的特点。

(四)水线区域。在船舶载满货物时,直船底是在海水以下,在船舶在空载或半载的时候,则会露出水面的水线区域,会受到海水浸泡、太阳光暴晒受热、紫外线照射、海洋气候变化的影响,还会受到海浪的冲刷,属于干湿交替的区域。同时,供养差异的问题也是使得水线区域锈蚀速度快、程度高的一个主要的原因,而流水冲刷导致这个部分比其他部分的磨损率要大一些,这个区域还是停泊码头时容易与缓冲物碰撞的部分,风浪、桩基、摩擦对于涂层的破坏也是很严重的。所以对于水线区域的自抛光防污涂料膜厚要比平船底的自抛光防污涂料膜厚的厚度厚,均衡平直两区域的使用期限[4]。

结束语

超耐涂料、防腐蚀涂料作为船舶所必需的关键性材料,对于海洋工程设施的开发与建设、海洋经济的发展有着很重要的作用,近期以及可预见的未来都有着不可替代性。虽然我国在防腐、超耐候性涂料的长效机理方面有了一定的突破和建树,但是进展比较缓慢,基础研究也相对薄弱,船舶涂层的研究主要是需要依靠经验、方法以及后续经过时间的累计来验证其正确性,导致研制的周期长,防腐蚀性的效果难以达到预期。因此,还要继续开展防腐涂层的基础性研究,将传统技艺形式向科学化、现代化、合理化、持久化的方向转变,突破防腐涂层的长效关键技术瓶颈,开拓延长防腐、防污、安全、环保的涂层使用寿命,切实地提高涂料和涂装的质量和工艺,推动我国船舶涂层科学技术的全面发展。