摘要:海上航行的船舶容易受到外界环境的影响,特别是海水侵蚀和阳光照射,容易损坏涂层,腐蚀船舶。船舶正朝着现代化、大型化方向发展,这也使得船舶结构更加复杂,船体表面积迅速增加,无形中增加了涂装和维护的难度和工作量。此外,船舶的高周转率缩短了油漆和维护的时间,这使得油漆和维护更容易,而这是不容易发生的。为了保证船舶涂装维修的质量,对当前涂装维修中容易出现的问题进行了分析,了解了涂装工艺及注意事项,从而进行高质量、高效率的船舶涂装维修。
关键词:现代船舶;涂装保养;常见问题;对策研究
引言
船占现代造船和修理生产的较高位置。 船舶涂层现场大部分位于河川和沿海港口,涂层操作是在盐水喷雾和湿润条件下进行的,因此非积分涂层工程的间隔整体比较长,涂装产品的施工性能提高。 掌握现场情况与涂层的最终性能密切相关,这是与其他坚固的防腐涂层、装饰涂层和其他工业涂层不同的重要特征。 涂层工作从头到尾都是在造船制造过程中执行的。 因此,船舶涂层的质量与船舶独特的质量、使用年限和后续的维护和修理成本直接相关。
1 船舶涂装的现状
当今世界,涂料的应用已渗透到各个领域,涂装因其对改善产品外观形象的特殊作用而越来越受到重视。“船舶涂装”不仅可以改变船舶的外观,给海洋船舶增添亮丽外表,还可以阻止海水对船舶的腐蚀,延长船舶的使用寿命。尽管人们对涂装的认识提高了,但由于缺乏涂装的专业人才和先进的涂装工艺,即使选用了优质的涂料,涂装质量仍难以提高。尽管不少造船企业的产品内在质量一等,由于涂装质量二等,产品价格只能是三等,这种情况在国内许多中小型的造船企业中尤为出。
根据对江浙地区造船企业的涂装现状调查,目前60%的企业仍采用传统的刷涂,70%的企业还不具备成熟的施工工艺,具备完整的检测手段的企业更是屈指可数。绝大多数企业只能凭借经验进行施工;部分做得好的企业,也就是请油漆供应商委派技术指导,在船舶的建造过程中,进行相应的技术指导和施工监督。当船舶的建造工期受到影响时,施工监督的力量就显得较为微弱,由此可见,目前船舶建造企业的涂装现状不容乐观。
2船舶腐蚀介质的特珠性
2.1船舶防腐区域的复杂性
船舶的主要防腐部位分为两大部位,即:船体外部和船体内部。船体外部主要分为:直平底、水线区、干舷、上层建筑、露天甲板、舱口围板、舱口盖,舷墙内侧等;船体内部主要部位分为:海水压载舱、淡水舱、锚链舱、机舱底、各种油舱、机械舱、生活舱、工作舱,还有干舱和货舱。
2.2船舶腐蚀的复杂性
船舶腐蚀情况根据船体各部位所处的腐蚀环境、船舶航行海域、船龄以及保养程度的不同而有很大的差别。
2.2.1船体水下部分及水线区的腐蚀
船体水下部分,根据腐蚀介质的作用条件,可分为艏部、艉部、船舷和船底四个部分。船体的艏都,海水对壳体产生较大的流体动力作用,产生泡沫翻滚的波浪区,以及经常受锚链和漂浮物的冲击,涂层首先被破坏。船体的艉部在螺旋桨所产生的强烈水流的作用下,船艉部壳板和舵叶上遭到明显的局部流体动力的作用。船舷外壳表面受到比艏艉较小的动力作用,但在船靠码头时,涂层特别容易遭到破坏。
在船底部位,由于附着海生物,容易产生氧浓差电池引起空蚀,同时,海生物的排泄物除了助长腐蚀以外,随其积累还会侵入涂膜中,破坏漆膜。还有海水是较强的电介质溶液,因船底钢板的对接的不均匀,可以产生无数的微小原电池,使钢板遭受电化学腐蚀。水线区除受各种漂浮物和系泊条件破坏涂层外,港口水面上经常存在的石油产物层也会使涂层破坏,并且此区域处于干湿交替条件下,大大增强了腐蚀介质的侵蚀性。
2.2.2船体水上结构的腐蚀
船体水上结构,包括干舷、甲板、上层建筑。
主要受到海洋大气中大量的氯化物、海水飞沫及冲洗甲板时所用的海水的大量盐分以及凝结水的侵蚀。水在各种难以维护的地方聚集并长期存在,也是船体水上结构局部腐蚀破坏的重要因素。还有甲板上的个别区域温度高或原甲板敷料损坏而造成很严重的局部腐蚀,以及火工校正造成的金属组织结构破坏而加速腐蚀。
2.2.3船体内部结构的腐蚀
艏尖舱、艉尖舱、压载舱、锚链舱、污水井和机舱、泵舱的双层底部位是最难以维护保养的船体内部结构。锚链舱因锚链夹带泥土和海水以及拖入和拖出时的磨损,腐蚀相当严重。液舱因经常湿润和供氧充足以及舱体结构应力不匀,容易产生舱顶腐蚀和局部应力腐蚀。特别是油轮的油舱和压载舱,存在着油和海水相互交替使用,腐蚀更加严重。
3涂装保养前的准备工作
3.1作业工具
1)除锈工具:船上常用的除锈工具有敲锈手锤、气动或电动除锈锤、推车式除锈机、喷砂式除锈机和角磨机。敲锈手锤、气动或电动除锈锤适用于清除点锈、立面及拐角处的锈,推车式除锈机适用于平面上的大面积锈,喷砂式除锈机用于货舱、压载舱或舱盖下除锈。
2)涂装工具:涂装方式主要包括手工刷涂、辊涂、喷涂。刷涂主要用于慢干型油漆,特别是一些边角、沟槽等小范围涂层的补涂;辊涂适用于平整的大面积涂装工作,但不适用于快干型油漆的刷涂;喷涂机械适用于大面积涂装且较厚的漆膜喷涂。
3.2作业环境
影响涂装保养作业最主要的因素是温度和相对湿度。温度过高会破坏漆膜,甚至起泡,过高的环境温度还会影响溶剂挥发而产生流挂现象,温度过低会影响漆膜的固化。涂装界面相对湿度过高会影响涂料在界面上的附着,后期会产生漆膜剥落或脱皮现象,环境相对湿度过高会影响溶剂挥发速度,影响漆膜固化,并且伴随水汽的下沉和漆膜的固化,进而导致漆面发白,影响涂装效果。因此在船上涂装保养时,应避免在烈日、大雨、大雾或者日出日落时进行,同时要关注天气变化,为涂层的固化留有足够的时间。通常而言,醇酸漆要满足环境温度5℃以上,相对湿度小于85%,氯化橡胶漆满足环境温度5℃以上,相对湿度小于85%,环氧漆要满足环境温度-15℃以上,相对湿度小于95%的情况下才能进行涂装作业。
3.3油漆补涂
油漆覆盖不彻底容易造成返锈,是导致涂装失效的重要因素。造成油漆覆盖不彻底的原因有:刷漆速度过快,油漆没有充分附着;稀释剂比例过高,导致漆膜太薄;固化剂比例过高,导致油漆没来得及附着就已经固化;油漆面涂小于除锈面积,没能完全覆盖。油漆补涂的正确做法应该是:
1)按照油漆说明书上的要求,结合环境温度合理配置稀释剂和固化剂。通常,环境温度高时,适当减少固化剂和稀释剂;环境温度低时适当增加固化剂和稀释剂。
2)采用适当的刷涂速度。涂装过快则导致油漆没有与表面充分附着,漆膜过薄;涂装过慢导致漆膜过厚、流挂以及油漆堆积等不利现象。
3)保证油漆面积大于除锈表面,二道油漆面积大于一道油漆面积,依次类推,且保证油漆面形状规则,或圆或方。
4)按照油漆说明书规定的复涂时间进行涂装。如果在最短复涂间隔之前涂装,漆膜可能会产生流挂、龟裂及起泡(溶剂留滞导致)等缺陷;如果在最长复涂间隔之后涂装,会影响涂层间的附着力。各种油漆的复涂间隔都不相同,并且与施工温度也有很大关系,具体可查阅相应的油漆说明书。
结语
综上所述,现代船舶涂装保养是维护船舶性能的重要环节,了解船舶涂装保养中的常见问题,在涂装保养作业时执行正确的作业程序并运用良好的涂装工艺,对提高船舶的安全和使用寿命、增加经济效益具有重要意义。
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