史亮1 刘兆宁1王波涛2辛宇鹏3
(1.青岛海西重机有限责任公司,山东青岛;2. 烟台港集团蓬莱港有限公司 山东烟台3.太原理工大学机械与运载工程学院;山西太原；)
【摘要】我国进出口贸易的发展让沿海码头的吞吐量保持着高速增长的发展趋势，而本次研究的主要目的是为了解决大型港口机械设备产品的涂料防腐蚀问题，确保这些设备具有良好的工况条件。以港机为例，港机作为港口码头运营的核心设备，需要长期保持高效稳定和安全运行。但面对表面防腐涂层质量问题的大面积爆发趋势，如何采取相应的维护保养措施就显得至关重要。
【关键词】港口设备腐蚀；涂层维护保养；问题
0.引言
我国迎来港口发展的黄金时期，但由于港机产品长期暴露在海洋环境之下，承受着强烈的海洋气候影响和大气污染，使得港机涂料面临着非常严峻的考验。为了确保港机的使用寿命，一般情况下港基涂料产品的性能要求较高。特殊的工况条件和长时间超负荷作业都会破坏金属结构表面的防腐材料，加速结构腐蚀的形成与扩散。对此确定防护涂层配套体系和维护保养措施的现实意义便非常突出。
1.港口设备的主要腐蚀
1.1 金属腐蚀
通常情况下，我们将金属材料的变质损坏过程称为腐蚀过程，而金属的腐蚀过程一般具有两个方面的特征，一是破坏本身从金属表面开始向内部深入，二是在大多数场景之下金属的腐蚀破坏、形变过程往往同时出现。这说明影响金属设备连续安全使用的条件众多，对此需要深入了解腐蚀机理并控制腐蚀速度，采取坚持有效的防腐蚀措施，达到延长设备使用期限和扩大应用范围的目的。例如按照金属腐蚀的分类可以划分为全面腐蚀和局部腐蚀，其中局部腐蚀当中包括斑块型腐蚀和溃疡腐蚀等。
1.2 化学腐蚀
化学腐蚀指的是金属在干燥气体和非电介质溶液当中产生的腐蚀，通常这种腐蚀生成的产物是金属表面不同厚度的表面膜，这种表面膜对金属的腐蚀速度影响程度非常明显，在确定港口设备的腐蚀程度时，就需要对表面膜的性质和产生规律进行判定。金属和干燥气体溶液作用知识产生不同的厚度模，例如加热过的港口钢板设备就会产生不同的氧化色，原因在于氧发膜厚度差异发生了不同程度的光干扰。这一点在我们的生活当中比较常见，例如某些地区使用铝锅后就会在表面产生银灰色的氧化膜，使得铝制品表面不再被进一步腐蚀。综合来看，对于港口设备而言，在金属表面生成的腐蚀产物，虽然可以降低金属的腐蚀速度，但并非所有场合下这些表面保护膜都能发挥积极作用，例如温度变化对表面膜的影响非常明显。
1.3 电化学腐蚀
金属的化学腐蚀相对而言较少，大部分金属的腐蚀均是电化学腐蚀，即金属表面形成了局部电池，从而引发电化学反应，整个腐蚀过程和电介质的性质之间密切关联。例如金属和电介质溶液进行接触式组成，金属晶格的离子受到其他电介质的作用，会在金属表面生成不同的反应区，此时金属带负电时就会被溶解和腐蚀。具体来看，金属在溶液当中有不同的电极电位，假设将不同的金属板插在硫酸溶液当中，电位低的金属电子就会流向电位高的金属当中，其中电位低的电极作为阳极，电位高的电极作为阴极，这一过程就是电化学腐蚀过程的形成机理。pH值对金属腐蚀的影响速度密切相关，而且温度升高也会导致溶液中的离子迁移速度加快进一步加剧金属的腐蚀速度，反之金属腐蚀速度会有所减慢。
2.港口机械维护保养的技术要点
2.1 基本要求
从基本要求来看，由于港口机械长期在海洋气候环境中存在表面的防腐涂层，会受到自然因素和人文因素的共同影响，如果不采取有效的检查手段，必然导致表面防护涂层失去其应有的保障功能。从这一角度来看，港口机械涂层在使用过程当中应建立标准面标准面的尺寸和数量要做好比例协调，确保结构表面涂层在任何工况条件下都能正常应用。另外考虑到钢结构表面涂层的状态要求，应该建立有关的系统档案数据，将检查记录和修补记录做好登记，避免因局部涂层损坏而加剧整个设备的蔓延生锈过程。港口机械本身属于大型贵重物资，对于工业涂料的防护进行考究可以按照国家标准进行判定，例如涂料出现某些情况时应该进行修补和涂装，且整机钢结构局部锈蚀达到某个标准时，也应该对港口机械设备进行局部除锈处理或整机涂装处理[1]。
2.2 涂层检查
港机在涂层合一的过程当中，会出现不同类型的涂层表面污染物堆积或物理破损情况，这些局部锈蚀问题如果不得到检查和修补就会导致锈蚀，在短时间内大面积扩散增加后期的维护维修成本和安全风险。所以港机的设备运行环节，设备管理部门应对涂层状态进行综合检查，定期考察涂层的防腐蚀性能和气候环境变化之间的联系，确保表面涂层状态不会因为外界因素影响质量。具体的检查类型，包括表面污染物检查，特殊部位检查和损伤检查等。其中表面污染物的检查是对常规灰尘和油污积水等可溶性杂质的检查过程，同时还包括某些特殊的工业粉尘或有害气体检查。特殊部位检查则主要指的是容易损伤的表面或焊接部位表面等。涂层损伤检查则对潜在的热损伤、机械损伤或开裂起泡问题进行综合判定[2]。
涂层检查应划分为常规检查和不定期检查，并且设备运行过程当中港机设备涂层的耐久性要高于5a，考虑到这一要求广西防腐涂层状态可以每年定期检查一次。对于某些易损伤的表面或是人类因素影响较大的部分，可以每半年检查一次，及时处理出现问题的涂层。如焊接区域的结构相对复杂，初始涂装过程中表面清理困难且涂装厚度控制难度较大，设备在长期运转的过程当中可能产生金属疲劳问题，因此每年需要对涂层和焊缝进行检查；而高温区域影响到港机设备的开启和停止过程，多次冷热循环也会加剧表面涂层的剥离速度，也需要每年定期检查。诸如此类的集团检查工作要成为日常环节的重点，并根据评估结果对所有的机械整机涂层采取对应措施，在涂层状态良好后才可继续保留使用。
2.3 涂层修补
在港口设备的涂层出现损伤之后，需要按照溶剂清洗的要求对表面进行清理，及时清除损伤涂层和表面杂质的，再按照实际工况需要做好损伤修补。通常情况下，损伤修补的膜厚度不得低于原膜厚要求，并且为了减少修补部位的颜色色差面漆颜色可以对比标准色卡，选择实际比较接近面漆的颜色。对于一些已经服役时间较长的老旧港机设备人员，由于其表面防腐涂层的损伤比较严重，随着时间的推移，难以获得良好的涂层修补结果，因此可以使用某些环氧涂料发挥渗透能力和长效防腐能力[3]。这种表面涂料的技术要求应该围绕不同的项目所展开，包括弯曲实验、试用期限，以及与旧漆膜的相容性等。
3.结语
港口机械应该定期检查涂层损伤和特殊部位的除尘状态，以保障设备的使用周期，既可以根据实际工况条件提升技术水准，也可以节约大量的成本。这项工作在未来必将朝着智能化和绿色化的方向不断发展而迈进，成为相关领域内的研究重点。
【参考文献】
[1]宋笑, 徐正斌. 港口机械设备腐蚀与涂层维护保养问题[J]. 起重运输机械, 2019, 542(16):92-96.
[2]魏鹏, 李俊. 我国港口机械设备防腐蚀涂装与保护研究[J]. 山东工业技术, 2017(06):60.
[3]孙红尧, 傅宇方, 陆采荣,等. 海港工程浪溅区和水位变动区结构的防腐蚀技术回顾[J]. 期刊论文, 2011, 32(9).