港口機械設(shè)備的防腐蝕處理技術(shù)分析

陸建松 薛峰

摘?要：作為港口機械設(shè)備管理的重要環(huán)節(jié)，防腐處理技術(shù)應(yīng)用對于提升港口設(shè)備運行質(zhì)量及壽命具有重要作用。本文首先介紹了常用港口機械設(shè)備防腐涂料，然后具體探討了港口機械設(shè)備的防腐蝕處理技術(shù)，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

關(guān)鍵詞：港口機械設(shè)備;防腐蝕處理;技術(shù)

港口通常包括含門座式起重機、岸橋、臺架吊、裝船機、固定吊、螺旋卸車機、場橋、皮帶輸送機、軌道行車等機械設(shè)備。此類機械設(shè)備在港口位置運行時，常會處于惡劣的腐蝕環(huán)境中，部分部位甚至位于浪濺區(qū)。加上設(shè)備超負荷工作及特殊工況的影響，其金屬結(jié)構(gòu)表層的防腐材料很容易受到損壞，由此可能加劇金屬結(jié)構(gòu)腐蝕的形成及擴散。因此，加強有關(guān)港口機械設(shè)備防腐處理技術(shù)的研究，對于改善港口設(shè)備管理質(zhì)量具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1.?常用港口機械設(shè)備防腐涂料

1.1脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆

脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆具備較佳的機械性能及耐候性，在鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝中可進行大范圍應(yīng)用，是當前港口機械設(shè)備中常用的面漆種類。當前使用較多的配套類型為：環(huán)氧富鋅底漆1層;環(huán)氧云鐵中間漆1～2層;脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆2層，總干膜厚度在200～350um左右。在沿海區(qū)域此種配套涂層的防護周期通常為8～10年，而在內(nèi)陸區(qū)域可延長至10～15年。其在對防護周期要求不是很嚴格的鋼結(jié)構(gòu)涂裝中比較常用。[1]

1.2中間漆

中間漆的使用可促進各涂層間形成良好粘結(jié)，進而構(gòu)建有效防護體系。在港口機械設(shè)備防腐中通常選用環(huán)氧云鐵中間漆，該種涂料的主要原料為云母氧化鐵，因云母氧化鐵的片狀結(jié)構(gòu)可在涂膜中同基底呈平行取向分布，相互疊加遮蓋，可隔斷漆膜中毛細孔，增大了腐蝕因子在漆膜中的擴散范圍，可明顯降低O2、H2O、Cl-等的內(nèi)擴散。根據(jù)相關(guān)實踐數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，添加Al粉的涂層透水率要比不添加Al粉的涂層透水減少80%以上。

1.3環(huán)氧磷酸鋅底漆

磷酸鋅是環(huán)氧磷酸鋅底漆的主要加工原料，其能利用本身具有的結(jié)晶水及底材與和環(huán)境表面的微量水水解過程形成二代磷酸鹽例子與氫氧化鋅，并深入與底材反應(yīng)形成Me-Zn-P2O5。此種組合生成的磷化膜具有良好的附著性，可促進金屬底材表面鈍化。另外其形成的絡(luò)合物可與腐蝕產(chǎn)物進一步反應(yīng)生成附著緊密的保護膜。環(huán)氧磷酸鋅底漆防腐性能高，附著力好，對涂裝技術(shù)要求不高，可同時用于各類合金涂裝和略有銹蝕的金屬涂裝。

1.4車間底漆

無機硅酸鋅車間底漆是車間底漆的常用類型，該種底漆具有防腐質(zhì)量高、耐拉耐熱耐溶性強、干燥迅速、熱加工損傷范圍小等優(yōu)點。在港口機械加工時，涂裝效率非常高，由鋼板預(yù)處理至分段施工僅需1～2個月的時間，所以低含鋅量車間底漆可充分滿足暫時性保護標準，且可有效降低切割與焊接工序中形成的氧化鋅煙塵量。

2.港口機械設(shè)備防腐蝕處理技術(shù)

2.1設(shè)計港口機械涂料系統(tǒng)

（1）機械內(nèi)表面涂料體系：因港口機械內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，且環(huán)氧富鋅施工要比無機富鋅簡便，所以通常采用環(huán)氧富鋅涂裝。在封閉式箱體結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，一般涂裝一層50～80um的環(huán)氧富鋅底漆，而在非封閉式空間內(nèi)，可選用環(huán)氧中間漆與環(huán)氧富鋅相結(jié)合的方案。[2]

（2）機械外表面涂料體系：機械外表面作為防腐處理的關(guān)鍵部位，其一般采用富鋅底漆與聚氨酯面漆與環(huán)氧中間漆相配套的方案。因鋅粉電極電位要低于鋼鐵，在鋼鐵介質(zhì)條件下，電化學反應(yīng)中鋅失去電子，鋼鐵便能得到有效防護。使用無機富鋅時，鐵鋅合金形成的金屬鍵可明顯改善結(jié)構(gòu)防腐性能及附著力。涂裝過程中技術(shù)要求相對較高，需要求鋼材噴砂處理至SSPC?SP1或Sa25等級以上。中間漆通常選用環(huán)氧云鐵中間漆與高固體分的環(huán)氧涂料，體積固體分需控制在70%～80%左右。GEC公司生產(chǎn)的原漿型環(huán)氧涂料具有80%的高固體分，硬干時間縮短了60%以上，可大幅度加快結(jié)構(gòu)件的場地周轉(zhuǎn)速率，在港口機械防腐應(yīng)用中具有良好的前景。

（3）機械不銹鋼與鍍鋅件涂料體系：港口設(shè)備中通常包含欄桿扶手等多種鍍鋅構(gòu)件，此種構(gòu)件上的涂料產(chǎn)品應(yīng)具備較強的涂料附著力。不銹鋼雖有較好的耐腐性，但因港口設(shè)備多在海岸氯離子嚴重腐蝕范圍內(nèi)工作，所以也應(yīng)實施涂漆處理。不銹鋼與鍍鋅層耐腐蝕性能均較高，涂料可適量降低厚度，面漆顏色可依據(jù)標準選用。面漆一般選擇脂肪族聚氨酯面漆，涂層應(yīng)控制在50～80um的厚度;底漆則選用環(huán)氧磷酸鋅，涂層控制在75～100um的厚度。

2.2鋅加防腐蝕保護技術(shù)

相比較原有的有機涂料保護，鋅加保護技術(shù)的陰極保護性能與涂層保護性能更強，其耐腐蝕性能為傳統(tǒng)富鋅底漆的5倍左右，防腐蝕保護周期可達到25～30年。

鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護使用的鋅加涂料主要是由有機樹脂、電解鋅粉及揮發(fā)性溶劑等調(diào)和形成的單組份系列產(chǎn)品。因鋅加干膜純鋅濃度達到96%以上，其完全能滿足鋼結(jié)構(gòu)材料的陰極保護需求。在鋅加涂層發(fā)生氧化時，其表面會逐漸生成一套鋅鹽層提供屏障防護，且鋅加涂料使用的黏結(jié)劑可提供附加的屏障防護，由此來減慢鋅的氧化過程。鋅加涂層同鋼結(jié)構(gòu)表面具有良好的化學結(jié)合與機械結(jié)合性能，在普通破損狀態(tài)下完全不影響其正常使用。

2.3選用聚氨酯重防腐涂料保護

100%固體含量的長效剛性聚氨酯防腐涂料（RPU）內(nèi)不存在溶劑，環(huán)保性能高，RPU膜內(nèi)同時包含脲鍵及氨基甲酸酯鍵，其余多為惰性碳鏈結(jié)構(gòu)。因其獨特的結(jié)構(gòu)成分組合，使RPU具備良好的耐生物污損性、水解穩(wěn)定性、粘附力、耐溫性和物理機械性能，其既能只作為高溫涂料，也可加工成-70℃的低溫涂料;另外其保護周期較長，可達到50年以上。當前RPU涂料在營口港液體化工碼頭等港口應(yīng)用中獲得了良好的應(yīng)用效果。[3]

3.結(jié)束語

港口設(shè)備的防腐處理質(zhì)量將直接影響著港口工程的正常運行及經(jīng)濟效益，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強有關(guān)港口機械設(shè)備防腐蝕處理技術(shù)的研究，總結(jié)港口設(shè)備防腐處理技術(shù)要點及關(guān)鍵技術(shù)流程，以逐步改善港口機械設(shè)備的綜合管理水平。

參考文獻：

[1]王軍.我國港口機械設(shè)備防腐蝕涂裝與保護[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2013，13（14）：74-75.

[2]?Mahinda?Pradeep，李榮俊.中國港口機械與設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)防護涂裝[J].中國涂料，2012，05（35）：57-58.

[3]夏蘭廷，韋華，黃桂橋.有色金屬涂層及其封閉層的海水腐蝕性能[J].腐蝕科學與防護技術(shù)，2011，06（10）：61-62.