李子榮 王和山
摘 要:在對船舶進行涂裝處理時,需要用到不同的涂料。在對涂料進行選擇時,要根據船舶不同部位的具體要求,以及其使用壽命和工藝等,對涂料作出科學合理的選擇,從而達到比較好的涂裝效果。根據涂裝設計的相關要求,應將船舶各個部位的涂層配套系統(tǒng)作為重點設計內容,確定好涂料的類型、顏色等,保證涂裝道數的合理性,使干膜厚度及分布能夠對應的設計要求。本文對船舶涂裝及涂料選擇進行探討。
關鍵詞:船舶涂裝;涂料;選用
中圖分類號:U671.91 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)21-0368-02
船舶的涂裝是非常重要的環(huán)節(jié),而涂裝前最重要的是要選擇合理的涂料,使其能夠滿足船舶的涂裝要求。因此,在船舶涂裝設計中,設計人員要根據具體的涂裝部位,以及該部位的使用特點和要求,選擇最佳的涂料,保證船舶涂裝質量。
1 船舶不同部位的涂料品種選擇
船舶每個部位所接觸的腐蝕介質不同,接觸的環(huán)境有所差異,所以不同部位受腐蝕的程度也會不同。因此,在選擇涂料品種的時候,要根據每個部位的這些情況,對涂料品種作出科學合理的選擇。
1.1 車間底漆的選擇
在對船舶進行建造的過程中,可能會出現腐蝕問題,車間底漆要能夠解決此問題。在焊接處理過程中會產生煙霧,這些煙霧會影響到人體健康,所選擇的底漆也要解決此問題。同時,車間底漆還要能夠縮小漆膜受損的范圍,能夠與下一道涂層進行配套,而車間底漆的除銹性能還要能夠與船舶的建造周期相符。
1.2 船底漆的選擇
此部位應選用防銹能力比較好的涂料,其要具備良好的附著力,柔韌性要好,還要具備較好的耐電性。防污漆的漆膜表面具有一定的透水性,在船舶停泊的時候,也能夠將毒料滲出來。并且,防銹漆和防污漆之間應該能夠進行互溶。適合用于船底的防銹漆和防污漆涂料主要有以下幾種:①瀝青系列的涂料;②環(huán)氧系列的涂料;③環(huán)氧瀝青系列的涂料;④氧化橡膠系列的涂料。此外,拋光防污漆也有廣泛的應用。
1.3 水線涂料的選擇
水線處于壓載水線和滿載水線之間,此部位容易受到多種侵蝕,如包括海水侵蝕、海洋大氣侵蝕,以及日光的侵蝕。并且,水線時常會受到海浪的沖擊,容易出現機械性損傷,所以水線是船舶中受腐蝕最嚴重的部位。因此,此部分的涂料要具有良好的耐干濕交替性能,具有較強的附著力,能夠耐摩擦和碰撞。比較常用的有酚醛酸系涂料、氯化橡膠系涂料、環(huán)氧系涂料和防污漆涂料。
1.4 船殼涂料的選擇
船殼位于滿載水線以上部分,此部分的涂料要具有良好的耐候性能,還要具有良好的耐水性能。漆膜要比較美觀,擁有鮮艷的色澤,還要具有較好的強度。所以,適合船殼的涂料有油基系涂料、環(huán)氧系涂料、酚醛醇酸系涂料,以及丙烯酸系的防銹漆等。
1.5 甲板和水艙涂料的選擇
甲板所用涂料應具有良好的耐磨性、耐候性、耐沖擊能力。酚醛系、醇酸系、無機鋅系等防銹防滑漆,都比較適合作為甲板涂料。水艙通常腐蝕比較嚴重,這是因為不容易進入水艙內對其進行維修。如果采用海水壓載,其工作條件會與船底的工作條件比較接近,所以適用于船底的防銹漆,都可以用于艙內涂料。如果船艙采用飲用水和淡水壓載,則涂料必須具備良好的除銹性能,但不能對飲用水造成污染。因此,可以選用無溶劑環(huán)氧涂料、冷固化環(huán)氧酯涂料等。
2 科學合理的選擇漆膜厚度
2.1 漆膜的最小厚度
在對鋼材進行預處理后,其表面的粗糙度一般會在40~75μm之間。要使漆膜厚度達到防銹要求,那么其厚度就要控制在10~150μm之間。所以,漆膜的最小厚度應控制在140~195μm之間。
2.2 單道涂層漆膜厚度
在船舶涂裝的每個涂層中,都會存在臨界厚度值,其會受到多項因素的影響。比如,溶劑的性質和用量、成膜涂料的性質、表面處理情況等。單道涂層的厚度越大,涂裝效果就會越好,還能夠使涂刷道數減少,從而減少涂裝時間。但是,如果厚度太大,漆膜就會增加內應力,降低膜的厚度,還會影響膜的附著力。所以,在對涂裝保護涂層進行選擇的時候,要確定好漆膜的厚度,其應該具有較小的內應力和附著力,并具有較高的強度。
2.3 漆膜總厚度的確定
漆膜的總厚度要比最小厚度更大,在對漆膜總厚度進行確認時,要綜合參考以下因素:①船東所要求的塢修間隔期;②船舶的航行區(qū)域;③船舶的部位;④涂料的種類。通常情況下,漆膜總厚度為各道涂料的單道涂層漆膜厚度的總和。
3 保護涂層涂裝道數的確定及船舶涂料的配套
3.1 保護涂層涂裝道數的確定
涂料在對船體發(fā)揮保護作用時,借助的是漆膜的致密性特點,其可以阻斷海水對鋼材的侵蝕。在對漆膜進行固化處理時,會形成三維網狀結構,能夠在一定程度上對海水起到阻斷作用。但是,單道涂層在漆膜干燥以后會形成針孔,針孔的直徑通常在10-2-10-4之間。所以,需要進行多道涂層。在進行多道涂層的過程中,上一道漆膜的針孔能夠通過下一道涂料進行填補,這樣能夠使膜的透水性得到降低,從而增強其防銹能力和附著力。比如,船底的涂層應不少于4~5道,上層建筑的涂層最少應為3~4道。只有少部分的艙室,可以只涂兩道,一道為底漆,一道為面漆。
3.2 船舶涂料的配套
在選擇涂料的時候,要注意涂料之間的配套性,使上層涂料與下層涂料之間能夠粘合得比較好。如果兩層不能良好的配套,漆膜就可能出現固化現象,會有大片的漆膜出現龜裂、分化等情況,也可能會起泡。上下層結合力不好,還會造成大片的漆膜推落。比如,當底漆為瀝青系時,不能在其上面涂油基面漆,瀝青系中含有酚類化合物,其會對油的干燥產生不良影響。并且,瀝青能夠溶解在油漆涂料中,使面漆漆膜的顏色發(fā)生改變。所以,在對涂料的品種作出選擇時,要全面考慮各個涂層之間的配套性。
4 計算涂料的實際用量
4.1 計算涂料的用量
在實際的涂裝過程中,應準確計算涂料的用量。在計算過程中,涂料的使用量是用涂一道漆時,單位面積所需涂料的用量來表示的。實際涂裝過程中,不可避免的會損失一些涂料,但損失量通常是處于變化狀態(tài)的,所以只能通過近似的方法對近似值進行計算,所計算出的用量也是近似值。涂料的實際用量,可以采用公式P=KngS來計算。其中,K是一個系數,其值取決于涂裝方法。通常情況下,手工涂刷時,K的值取1.2~1.3,噴刷時K的取值為1.4~1.8;n表示涂裝道數;g表示單位面積理論用量,可以在涂料樣本中查詢得到,單位為kg/m2;S表示涂裝面積,單位為m2。
4.2 計算涂裝面積
涂裝面積即船舶每個部位需要進行涂裝的面積,船舶的表面形狀十分復雜,所以在計算涂裝面積時,通常會采用經驗公式。比如,船底的涂裝面積,其中一個部位的輕載水線以下面積采用公式S=S1-S2來計算,其中S1表示重載水線以下面積;S2表示輕重載水線間的面積。另一部位的輕載水線以下面積用公式S=[2TM+B]°Lpp°P來計算。其中,P為一系數,游輪的P=0.9、散貨船的P=0.85、干貨輪的P=0.7-0.75。露天甲板包含艙蓋和首樓甲板,其面積公式為S=L0°B°N。其中,N表示系數,大油輪及散貨船的N值為0.92;貨船為0.88;沿海貨船為0.84。
5 結束語
綜上所述,隨著自然環(huán)境的不斷變化,船舶在航行時需要面臨的考驗越來越多。因此,在船舶涂裝中,要先根據船舶各個部位的特點、工作環(huán)境等,科學合理的選擇適應性較強的涂料,以保證涂裝質量。同時,要科學合理的選擇漆膜厚度、涂層涂裝道數,以及船舶涂料的配套性。此外,要將涂料的使用量計算出來,確定出實際需要的涂裝面積,從而達到最佳的涂裝效果。
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收稿日期:2018-6-21