孫善乾

摘 要：涂裝上漆是海洋工程裝備過程中最重要的工藝之一，涂裝質(zhì)量直接影響海工裝備的整體質(zhì)量。本文討論了海洋工程裝備涂裝噴漆工藝工程，并提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：海洋工程;防腐涂裝;工藝技術(shù)

中圖分類號：TQ639 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

眾所周知，海洋自然環(huán)境惡劣，具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此各種海洋工程裝備作業(yè)環(huán)境面對各種挑戰(zhàn)，尤其是要對天然的腐蝕環(huán)境，未來保證海洋工程裝備構(gòu)件不受腐蝕，延長海工設(shè)備設(shè)計(jì)壽命，減少發(fā)生與海上安全有關(guān)的事故的可能性，所以采取有效措施解決腐蝕問題是海工裝備制造工廠首要問題。海工裝備噴涂防腐耐磨涂層主要由基料、填料和其它輔助劑構(gòu)成。防腐層必須要做到耐腐蝕性能好、透氣性和滲水性要小和良好的附著力、一定的機(jī)械強(qiáng)度。

1 海工裝備涂裝工藝簡述

各種海工裝備產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)不僅具有保護(hù)性和裝飾性，也是其設(shè)計(jì)使用壽命價值的重要組成部分。海工裝備表面涂層工藝設(shè)計(jì)包括海工裝備表面處理工藝、表面涂層預(yù)干燥以及高效經(jīng)濟(jì)工藝流程技術(shù)。海工裝備涂裝其包括三個功能：

（1）海工裝備保護(hù)：保護(hù)各種金屬、木材、塑料和其他材料免受風(fēng)吹日曬和各種腐蝕。用涂層油漆涂覆對象是保護(hù)工作對象并延長其使用壽命的可靠又簡單的方法。

（2）海工裝備美化裝飾：海工裝備表面涂層油漆后，有光澤、光滑的美麗表層，增加內(nèi)在經(jīng)濟(jì)價值。

（3）其他特殊功能：在海工裝備表面涂上其他特殊涂料后，海工裝備表面可以防火、防水、防污、保暖，甚至還有透明、導(dǎo)電、殺蟲、殺菌、發(fā)光和反射等特殊的功能。

2 海工裝備涂層防腐發(fā)展歷程和現(xiàn)狀

經(jīng)過近三十年的改革開放，噴涂工業(yè)通過不斷的改革和技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，隨著自動化技術(shù)設(shè)備的更新?lián)Q代，防腐噴涂對象質(zhì)量、數(shù)量和水平得到極大提高。目前，國內(nèi)涂料行業(yè)可以主要滿足家用電器、機(jī)床、機(jī)械設(shè)備的尤其是船舶、海工等領(lǐng)域戰(zhàn)略需求，在技術(shù)創(chuàng)新上投入了大量精力，取得了豐碩的成果。和國外先進(jìn)涂層材料比，還有差距，涂料行業(yè)的未來發(fā)展方向和目標(biāo)主要是減少污染、綠色環(huán)保、提高使用壽命。

海工裝備各構(gòu)件防腐性能表現(xiàn)在：

（1）屏蔽作用。海工鋼結(jié)構(gòu)金屬表面噴涂后把金屬表面和外部環(huán)境隔開，阻斷空氣或水中的鹽分、電學(xué)離子體侵入到母體鋼構(gòu)件，從而保護(hù)鋼材，阻隔鋼材和空氣、水中一些具有腐蝕性的侵入。

（2）涂層金屬的鈍化防腐。一般涂層還保護(hù)各種各樣的顏料，起到美化產(chǎn)品作用，提升產(chǎn)品品質(zhì)，顏料防腐的同時還可以作用于金屬表面，使母材產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，化學(xué)反應(yīng)生成保護(hù)性化學(xué)成分，保護(hù)金屬母材。一般在海工構(gòu)件底漆中加上對金屬有一定鈍化作用同時又有較大活性的紅丹和鉻酸鹽等防腐蝕顏料，所以顏料的緩蝕作用彌補(bǔ)屏蔽作用的不足的同時，屏蔽作用又預(yù)防了緩蝕離子的隨時間的丟失，使緩慢防腐蝕作用經(jīng)久。

（3）電化學(xué)陰極保護(hù)性能。在防腐涂料中加入比鋼鐵更活潑、電極電位更低的金屬鋅粉或鋁粉，可以實(shí)現(xiàn)形成對海工構(gòu)件母材犧牲陽極的陰極保護(hù)，從而使母材減少或者降低腐蝕作用，類似于平時生活鍍鋅板材應(yīng)用。

3 海工裝備涂層防腐工藝

基本工藝：海工裝備表面預(yù)處理→底層噴涂→干燥或硬化→表面美化處理。

（1）海工裝備表面預(yù)處理。為了清除海工裝備產(chǎn)品表面的各種異物（油、鐵銹、灰塵、舊涂層等），要求在涂漆前對物體進(jìn)行表面預(yù)處理，稱為預(yù)涂層（表面）或預(yù)處理（表面）。一般要求防腐除銹標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到Sa2.5級。由于構(gòu)件的材質(zhì)、油污的種類不同，海工裝備構(gòu)件可以采用溶劑、堿液清洗金屬表面。常用的清洗方法有和蒸汽法、擦洗法、槽內(nèi)浸洗法等等。根據(jù)應(yīng)用場景不同，海工裝備構(gòu)件表面有手噴射、人工、機(jī)械、酸洗等除銹等方法。表面處理是海工產(chǎn)品施加抗腐蝕涂層時的重要工序。海工產(chǎn)品防腐涂層的質(zhì)量在很大程度上取決于表面處理的質(zhì)量。根據(jù)國外相關(guān)機(jī)構(gòu)研究和實(shí)踐證明，涂層表面光潔度占其使用壽命制約因素的60%。隨著自動化程度的提高，大多數(shù)工廠利用自動拋丸除銹機(jī)對海工裝備產(chǎn)品除銹防腐。其工作原理是利用內(nèi)在壓縮器強(qiáng)大壓動力，使鋼丸劇烈的連續(xù)沖擊海工裝備零部件的外表面，清理干凈鋼材構(gòu)件表面的油污、焊接殘留、鐵銹等異物，使海工鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件光新如初。該自動化工藝效率較高，表面除銹比較徹底，有力的提升了海工產(chǎn)品的表面處理效率，有效的解放了工人勞動強(qiáng)度。

（2）底層噴涂工藝。海工裝備構(gòu)件涂裝配套的底層直接與母材相連，所以必須有強(qiáng)大附著力，底漆附著力在防腐各涂層附著力中很關(guān)鍵，同時底漆在防腐涂層很容易掉落，所有底層涂層經(jīng)常用環(huán)氧類底漆作為基礎(chǔ)底漆，環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)有極性羥基和醚鍵分子結(jié)構(gòu)成分，可以與鄰近的物質(zhì)界面產(chǎn)生較強(qiáng)的吸附力，使得環(huán)氧漆擁有優(yōu)良的附著力。

由于海工產(chǎn)品規(guī)格和種類繁多，大部分是重型零件和特大型零件，通常使用噴霧劑進(jìn)行噴涂。噴涂工具包括氣動噴槍、高壓無氣槍、壓縮空氣噴槍和便攜式靜電噴槍。對于中小型零件，也可以使用帶水幕的噴漆房或不帶泵的噴漆房。先用專用清洗劑清洗或干抹布將海工構(gòu)件外表面粉末、灰塵擦拭干凈，處理后的基材表面要求粗糙、干凈、干燥，再進(jìn)行底層噴涂。現(xiàn)代工藝中一般用機(jī)高分子、陶瓷材料等當(dāng)表面防腐層的基料，將其它成份噴涂在海工產(chǎn)品各種構(gòu)件外表面從而形成一層薄膜，有效提高海工產(chǎn)品的防腐和耐磨性能，減輕了產(chǎn)品表面的磨損、大大提升了產(chǎn)品使用壽命。涂層粘度色澤達(dá)到一致。

（3）海工裝備涂裝材料及施工要求。海工裝備涂裝材料：防腐蝕材料包含稀釋劑、各種面漆以及固化劑等。防腐蝕材料包含：高氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、氯化橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、無機(jī)富鋅、油性酚醛和醇酸等防腐涂料。主要要求涂料對水、氧氣和腐蝕性介質(zhì)的滲透性非常低。對基材的牢固和持久的附著力、防腐和裝飾性極好。其他特殊性能，例如絕緣性，導(dǎo)電性和絕緣性。涂層還應(yīng)具有低溫、速干、環(huán)保和節(jié)能的特性。

海工裝備構(gòu)件涂裝施工條件環(huán)境：海工構(gòu)件特殊涂料要嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求。施工環(huán)境濕度閉相對濕度低于80%。控制海工構(gòu)件鋼材表面和露點(diǎn)的溫度，表面溫度一般大于空氣中的露點(diǎn)溫度3℃以上再進(jìn)行防腐涂層。在灰塵大、雨雪惡劣天氣時間，施工人員要有必要的保護(hù)方案，防腐涂料啟用時要搖勻涂料。檢查確保內(nèi)容物不結(jié)皮、不凝結(jié)，攪拌均勻再施工。防腐施工時，涂料的稀度、粘度和稠度要適當(dāng)，同時要攪拌勻稱到色澤、粘度協(xié)調(diào)。用專用稀釋劑均勻粘度，按照設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范確定涂裝間隔時間、涂料層數(shù)和厚度，尤其是涂抹首次層底漆時，刷途方向保持一致、接搓整齊。

4 海工裝備產(chǎn)品防腐涂裝存在問題及整改措施

（1）防腐涂裝存在問題。如果在油漆存放期間油漆桶已滿，沒有泄漏或存放溫度過高，則可能在油漆表面或外殼上形成硬化的外殼，形成涂料結(jié)皮現(xiàn)象，油漆泄漏導(dǎo)致油漆揮發(fā)，涂料容器內(nèi)含有水分、存貯環(huán)境溫度過高、過低都會使粘稠度增大。涂料施工時候發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、運(yùn)輸存儲過程中與其他分子發(fā)生物理相互作用有可能會涂料結(jié)塊。

施工后經(jīng)常存在的情況：在噴涂時，涂料勾兌太稀不粘稠，或者涂料太光，或涂漆過程中溫度太高，會有流掛現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著色效果。在涂布過程中，如果固化劑用量不足，未使用或使用不正確，或者在底漆干燥之前完成了涂層，施工環(huán)境濕度非常高或非常低會出現(xiàn)緩慢干燥或不干燥的現(xiàn)象。

（2）防腐涂裝整改措施。應(yīng)改善防腐涂料的儲存環(huán)境，注意涂裝過程的環(huán)境條件、提高涂裝人員的專業(yè)能力，強(qiáng)化涂裝施工質(zhì)量管理水平。海工裝備構(gòu)件噴涂完成后，用保護(hù)圍欄，阻隔外在因素破壞涂層材料。海工構(gòu)件涂裝完畢后，在較短時間范圍內(nèi)遇到風(fēng)霜雪雨等惡劣天氣環(huán)境時要蓋上保護(hù)設(shè)施，嚴(yán)謹(jǐn)灰塵水分等浸入防腐涂層，使防腐層有可能失去著附力從而材料失效。海工鋼構(gòu)件防腐涂裝工序完畢后嚴(yán)禁接觸有腐蝕性的化工材料，轉(zhuǎn)場或者長距離運(yùn)輸要注意覆蓋和加固。

防腐涂料生成車間或者施工現(xiàn)場，消防設(shè)施、器材齊全，水源有保障，絕對禁止煙火。不能對需要加熱的涂裝防腐涂料直接明火加熱，可以采用電感、載熱體等加熱方法。涂裝防腐施工用過的浸入溶劑、涂料的紗包棉布條要妥善保存，不能露天隨意丟放，統(tǒng)一集中實(shí)施處理銷毀，施工剩余的涂料溶劑不能隨意拋灑和傾倒。由于靜電或者撞擊火花的存在，大部分涂料或溶劑都是易燃易爆的化工材料，所以嚴(yán)禁用金屬棒材敲擊裝有溶劑涂料的桶裝物。溶劑涂料儲存?zhèn)}庫和施工保存現(xiàn)場應(yīng)備有防爆設(shè)施，施工現(xiàn)場用電時嚴(yán)禁要用三相插頭，嚴(yán)禁用閘刀開關(guān)等容易引起電火花的開發(fā)設(shè)備?，F(xiàn)場施工或者檢查人員進(jìn)入海工鋼構(gòu)件防腐涂裝現(xiàn)場時要安全工裝，必須佩戴防毒面具、口罩，戴好防護(hù)眼鏡，不直接接觸涂料和溶劑，現(xiàn)場要通風(fēng)排氣良好，使有毒有害氣體能有效排出。

5 結(jié)語

在國家海洋強(qiáng)國政策的時代背景下，海洋新能源新材料開發(fā)力度不斷發(fā)展壯大，海洋工程裝備產(chǎn)品種類數(shù)量不斷增大，由于海洋環(huán)境腐蝕介質(zhì)多，工況復(fù)雜，鋼構(gòu)件不同部位所處的環(huán)境、溫度差異很大，所以對海工構(gòu)件防腐涂層的和使用時效、應(yīng)用條件要求越來越高，特別是在工況環(huán)境較苛刻的條件下，對使用年限的延長、耐高低溫以及耐鹽霧性能等防腐性能有了更高的要求。海工裝備產(chǎn)品構(gòu)件防腐涂裝直接決定產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命，通過不斷研發(fā)科技含量高的新型涂裝材料，完善改進(jìn)防腐涂裝施工工藝，可以有效提升產(chǎn)品品質(zhì)，增強(qiáng)海工產(chǎn)品核心競爭力。

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