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1、pH VALUE压载舱10/01 1压载舱涂料船舶舱室无论是用于压载，还是用于载货，都是航海船只上最易被腐蚀的环境之一。在载重航行期间，压载舱将经常被注满海水理想的电解液所有的内表面上都会暴露于严重的冷凝。因此，借助保护涂料对压载舱提供长期防腐保护成为一大难点。本文就其中部分因素进行探讨，如腐蚀环境、化学品的影响、表面处理、材料属性、喷涂以及固化等。此外，还包括保护系统的选择、不正确的预处理、喷涂工艺，以及使用不当。上述所有因素都可能不同程度地对压载舱涂料的使用寿命产生积极或者消极的影响，从而促进或者妨碍维持整个船只设计寿命的涂料系统的施用。对于现代船舶的船舱设计有下列评论：虽然已经身处21世
2、纪，但我们仍然发现建造的船只上有内陷的腐蚀坑。似乎船舶设计师们还缺少足够的资料用于防腐设计。我们往往会发现船舶的结构细部在一定程度都无法有效防腐或是因为太靠近其他结构构件，或是因为其形状的确不适用于普通的防腐方法。就笔者看来，由于 Marpol73/78，附录 1，Reg. 13F 中的有关规定，压载舱问题进一步凸现出来了。该法规规定新建船只必须采用双层壳体结构，从而大幅度增加压载舱的内表面积。与原来的单层外壳双层底板结构相比，双层壳体船舶的压载舱面积增加了3到6倍。此外，近年来我们又取得了新的进展，也就是将船只结构构件的主要部分从货舱移到了压载舱。这不仅为设计师的工作增加了难度，还为我们所关
3、注的焦点制造了额外的难题。各大技术院校应结合实际防腐专业技术，致力于提高其学生的对腐蚀问题的认识。造船工程师和造船技师可以在ISO12944-3标准中找到结构设计的基本参数，其中说明了能够有效提供被动耐蚀性能，并适合于施用保护涂层的各种解决方案。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - pH VALUE压载舱10/01 2近年来，压载舱钢制结构的防腐问题显得日益重要或者说缺少防护往往成为了这些重点区域所面临的情况引起了人们
4、更高的重视。在20世纪70年代末和 80年代初，出现了一些海难事故往往伴随着人员伤亡。这点加上所发现的较为严重的腐蚀破坏，自然是难以被主管机关和船级社所接受的。检查频率通常为 30个月，但如果压载舱保护涂层的损坏情况已经超出所拟定的限值，那么检查间隔就应缩短为 12个月（或者更短），直至船舱的腐蚀情况得到控制为止。当涂层的损坏情况（即， ISO4628/3标准的 Ri3-Ri4）超过总内表面的 20%时，就认为该涂层已经完全失效，必须全部更换。建议当损坏面积达到船舱总面积的5%时就开始进行维护。如果不开展维护工作的话，船级社的检查间隔就将如上所述般被缩短。对船只整体结构中重点区域内涂层Ri4级
5、别的局部损坏应立即加以修缮。此类重点区域包括三角板和支架、纵梁与横梁的接触区域、剪切块的边缘、排水孔以及其他非连续部分和焊缝。对压载舱提供长期保护的涂层系统的基材必须进行高标准的表面处理。实际上这就意味着在施用涂层系统时，首次表面处理应按照ISO8501-1标准，达到最小 Sa2?的金属清洁度。新造船可以考虑使用预制底漆（原先叫作的车间底漆）。使用时，必须针对预制底漆有损坏的部位进行非常彻底的二次表面处理。此外，所有被腐蚀的区域都必须恢复到原先所指定的金属清洁度。预制底漆的品质还必须适合于永久性地内含在后来的涂层系统中（如硅酸锌预制底漆）。如果不是这样，就必须完全去除预制底漆，并使钢制底材恢复
6、到原先所规定的金属清洁度。对于正在使用的船只来说，压载舱的所有内表面都必须用淡水（糖水）进行彻底清洗，以去除所有的氯化物。此时宜使用高压水枪。在完成本文时，作者所推荐的，无论从技术和经济角度来看都适合在压载舱中使用的涂料系统只有一类，那就是硅酸锌。硅酸锌的典型配套如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - pH VALUE压载舱10/01 3(1)对所有锋利的边缘、剪切处等部位进行预涂。(2)施工一度 100微米干膜厚
7、的无机硅酸锌涂料。(3)对所有区域进行必要的局部修补。（1）、（ 3）项可以在（ 2）项后同步完成 。水基和溶剂基硅酸锌涂料都可以使用。但经验证明，水基产品在机械强度和使用寿命方面要优于溶剂型产品。如果使用的是有机预制底漆，那么在施用硅酸锌涂层之前必须将其完全清除。而无机硅酸锌预制底漆可以按照上述方法进行二次表面处理。有人对一些在建造阶段曾用水基硅酸锌涂层（1x75微米）作为压载舱涂层，并使用了16年以上的船只进行了调查。结果发现原先的硅酸锌涂层依然状态良好，而这些船只压载舱也只出现了最低限度的腐蚀。 在今天的产品干膜厚度都能达到100微米的情况下， 无机硅酸锌涂层似乎没有理由不能为压载舱提供
8、20-25年的有效防腐保护。硅酸锌涂层在压载舱中的使用，能够通过电流原理避免膜下腐蚀造成的损坏，从而在防腐方面确保安全。点状腐蚀可能会带来一些麻烦，但对于压载舱来说，不论使用的是无机涂料系统还是有机涂料系统，这一问题都是普遍存在的。硅酸锌涂层的修复相对比较简单， 这也是目前此类优质涂料得到更广泛应用的有力原因之一。无机涂料还应包括类似水泥的/粘性涂料。多数情况下，这类涂料是用于限定时间段内的防腐的。由于其使用寿命短，因此主要用于比较陈旧的船只，对于这部分船只来说，其本身所剩余的使用寿命不适于采用并投资使用寿命很长的涂料。有机涂料系统的防腐主要是利用屏蔽原理来实现的。因此，必须根据其不渗透性程度
9、选择适当的产品。此外，我们还发现在船只航行过程中受到集中应力的区域有机涂层的开裂问题相当严重。因此，这些区域内的涂层不仅干膜不能过厚，还必需拥有理想的粘附力。自20世纪60年代初以来，环氧煤焦油涂料在压载舱中已经发挥了出色的作用，据观察其使用寿命长达 15年。必须指出的是， 真正 含有煤焦油，而且初始配方中煤焦油和环氧之间比例在50：50左右的产品的使用寿命最长。此外这种涂层的干膜厚度最小必须为300微米，涂层之间所有必要的区域都必须正确地进行预涂。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
10、 - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - pH VALUE压载舱10/01 4人们发现压载舱中的此类有机涂层会过早发生问题，大部分情况下这可能是由于所使用的涂料产品配方明显与原来的配方不符所造成的。配方上的这种变化可能意味着用含沥青的产品来代替煤焦油，或者改变两种主要粘合剂之间的比例，减少环氧含量（在某些情况下为大幅度减少）。单涂层系统的使用也明显缩短了此类涂层的有效使用寿命。虽然环氧煤焦油涂料能够提供卓越的保护，但必须承认的是黑色或者深棕色的此类涂料并无法满足产品应具有便于检查的浅色调的要求。此外，焦油和沥青的致癌性也是问题所在。对于油漆产业来说浅色产品的开发并不
11、是问题。然而，要开发出能够完全替代环氧煤焦油涂料的产品就没有那么容易了。以下类型的涂料似乎具备为压载舱中的钢结构提供有效保护的必要性能。不过，尽管产品的主要粘合剂是相同的，但不同生产商的产品似乎还有所区别。况且，某些产品的经验仍然较为有限。只有解决这一问题才能够提高油漆产业对涂料保护性能的预测能力。至于环氧漆，我们必须将其区分为溶剂型和不含溶剂型两种。这两种类型都能提供充分的保护，但每种类型的各有其性能，可能对涂层系统的性能带来负面影响。如果喷涂的干膜过厚或者处于干化/固化临界状态时， 溶剂型产品在施工后可能将长时间留有相对较多的溶剂残留物。这种现象被称为溶剂截留。在看来似乎已经干化和固化的薄
12、膜中的这些残留溶剂会在涂层中形成极小的空泡。当残留溶剂经过一段时间蒸发后，就会留下这些空泡，成为涂层机械强度性能方面的（相对）弱点，从而导致涂层使用寿命的（实质性）缩短。不含溶剂的产品本质上是不亲溶剂的。但与溶剂型产品相比，此类材料往往湿化性能较差。因此通常需要提高基底表面的粗糙度以确保达到要求的粘着力。油漆产业在用于船只压载舱的纯环氧产品方面拥有20年以上的经验。尽管在环氧煤焦油产品方面的经验在一定程度上仍相对有限，但经验表明纯环氧产品可以在使用寿命内提供长达15年的充分保护。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
13、师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - pH VALUE压载舱10/01 5环氧乳香产品基本上代表了对纯环氧涂层的改进。和所有的改良工艺一样，该产品采取了一定程度的折衷，因此可能对涂层的使用寿命产生了不利影响。油漆产业对以上产品的开发应用经验仍然比较有限，今天我们所采用的配方进入市场也只不过5-7年。环氧乳香产品的早期配方出现了一些问题，但这些问题现在似乎已经得到了解决。未来将证明我们的这一感觉是否是正确的。另一方面，环氧乳香产品具有出色的黏附性能，尤其是对于那些边缘经过处理的表面来说，这使其便于维护。不过，必须牢记的是涂层的使用寿命
14、还是取决于基底表面的清洁程度和涂层的黏附性能的。像浮选漆（油）、羊（毛）脂产品和纯沥青涂料等这些产品似乎在市场上已经无足轻重了。就笔者看来，这是一种积极的进步，因为这类产品只能提供暂时性的保护，为了在防腐中达到压载舱钢结构的使用寿命还必需频繁加以更新。必须指出的是，原先由挪威 Sandefjord 的Marintek所开发的检测项目现在已经发展成为了压载舱涂层系统的检测标准。 B-1级别是所能达到的最高标准。Marintek 的Sandefjord部门已经由 DNV （部分）接管， 压载舱的检测项目将由挪威Bergen 的DNV公司继续进行 。版权所有? pH VALUE 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -