船舶涂装工艺以及涂层质量和船舶使用寿命的相关性


  【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、波浪冲击带来的损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。

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