超深水鉆井船海底閥箱特種油漆配套及工藝研究

王雪梅 趙偉

摘 要：文章對大連中遠船務工程有限公司建造的“大連開拓者”鉆井船的海底閥箱防腐要求達到15年，同時又要防止污泥聚積海底閥箱，因此采用特殊防腐、防污油漆配套，并針對性地提出切實可行的特殊防污漆的油漆工藝方法，從而保證海工項目防腐的特殊要求。

關鍵詞：鉆井船；海底閥箱；海獅生物防污漆；油漆工藝

引言

“大連開拓者”是大連中遠船務承建的首個鉆井船項目，其儲油量為1000000桶，工作水深3050米，鉆井能力為12000米，集油礦鉆探、原油儲存及裝卸等多重功能于一體，也是迄今為止世界上在建的最大的鉆井船。

對于該船的油漆防腐而言，海底閥箱要求滿足防腐設計15年，同時又要防止污泥聚積海底閥箱。這對常規(guī)防腐設計是一個全新課題。經(jīng)過與油漆廠家的研究討論，技術人員決定采用油漆配套為：（1）兩度環(huán)氧耐磨底漆，其干膜厚總計為300μm；（2）兩度海獅生物釋放型防污漆：其干膜厚總計為225μm；（3）同時為增強防腐與防污涂層的結合力，采用一度干膜厚為75μm的乙烯環(huán)氧漆作為連接漆，總的涂層厚度達到600μm（詳見表一）。其中該防污涂料具有硅樹脂的彈性、低表面性能，通過其物理特性可以防止海生物污染。該種油漆配套技術在國內使用尚屬首次。因此在編制其油漆工藝時需要對現(xiàn)場潛在問題進行預測，并針對性地提出切實可行的特殊防污漆的油漆工藝方法，從而保證海工項目防腐的特殊要求。

下面就對該特種油漆配套及油漆工藝介紹如下：

1 海底閥箱的油漆配套

1.1 防污、防腐油漆配套方案設計（表1）

1.2 油漆配套方案優(yōu)點

由上表可以看出海底閥箱所用的防污配套的低表面能是此類防污漆的一個重要特征，而低表面能的特性是由于pdms分子具有很好的柔順的骨架，使得聚合物鏈段易于調整成低表面能的結構構型。此類防污漆的其他特性還包括漆膜厚度、彈性模量和光滑度。光滑度對防污控制及其重要，這是因為海生物喜歡吸附在粗糙的表面上，即具有向觸性。無毒無錫防污漆非常光滑，其表面粗糙度較傳統(tǒng)的spc防污漆光滑許多，因此海生物很難在其表面附著，從而達到長效防污的效果。

2 海底閥箱的油漆工藝

2.1 參考標準

國際標準ISO 8501-1：1988油漆油漆和有關產(chǎn)品前鋼材預處理-表面清潔度的目視評定-第一部分：未油漆過的鋼材和全面清除原有涂層后的鋼材的銹蝕等級和除銹等級國際標準ISO8502-3：1992涂敷涂料前鋼材表面處理-表面清潔度的評定試驗-第三部分：涂敷涂料前鋼材表面的灰塵評定。

2.2 油漆施工

2.2.1 油漆施工條件

空氣溫度和底材溫度必須高于5℃；底材溫度應至少高于露點溫度3℃以上；相對濕度至少高于40%，并不應超過80%。

2.2.2 油漆施工前保護

火工作業(yè)時應對地板及相鄰區(qū)域用防火布進行遮蓋保護。使用該油漆系統(tǒng)前，周邊的火工作業(yè)必須全部完成，所有的需要保護的部位必須進行遮蓋保護。切記：施工前，必須清潔塢底＼船臺、甲板等，防止風吹動粉塵污染。在使用該油漆系統(tǒng)前，對施工部位需要提前完成其他油漆作業(yè)或是完全防護好。

2.2.3 油漆施工前表面處理

（1）分段階段：磨料噴砂處理至Sa 2.5（ISO 8501-1），粗糙度達到ISO 8503 中規(guī)定的中等（40-75 微米）級別。

（2）船臺階段：下水前，清除表面的油脂、鹽分和其他污染物。

對于破損的涂層、銹蝕部位及電焊縫等區(qū)域，采用動力工具打磨處理至St 3（ISO 8501-1）。搭接部位應當羽化處理至斜坡。

完好的涂層表面采用動力工具打毛表面，去除表面的老化涂層。

2.2.4 油漆施工

（1）施工設備及設備清潔

該油漆系統(tǒng)使用標準的無氣噴涂設備。施工人員應當在施工前進行培訓以確保工作質量。槍嘴的輸出壓力和槍嘴尺寸會影響到油漆的噴涂性能，建議使用的無氣噴涂設備的泵壓比為40：1 或更高。在產(chǎn)品技術說明書中有具體的指導。

所有用于施工的設備（攪拌器、泵、管路、噴槍、槍嘴等）必須清潔干凈并避免所有的老油漆殘留。

所有的泵/管路/噴槍/槍嘴應當用強溶劑，例如佐敦17號稀釋劑徹底清潔并沖洗，然后在使用前，用佐敦7號稀釋劑再沖洗；在施工完畢后立即用佐敦7號稀釋劑清潔以防止材料在設備中固化，并避免在以后使用設備時造成污染。

（2）防污漆的混合

要求混合次序嚴格按照A、B、C的次序進行充分攪拌。

步驟1：連接漆A組分充分攪拌

步驟2：連接漆 B組分添加到A組分并充分攪拌

步驟3：連接漆 C組分添加到上述混合好的組分中并充分攪拌

（3）油漆施工

a.根據(jù)涂料的進貨周期和船廠施工現(xiàn)狀，系統(tǒng)油漆施工一般分為兩步：分段合攏前和分段合攏后（如圖1所示）

注：①環(huán)氧耐磨漆150μm鋁紅色；②環(huán)氧耐磨漆150μm灰色；③乙烯環(huán)氧連接漆50μm黃色；④乙烯環(huán)氧連接漆50μm黃色；⑤海獅生物釋放型連接漆90μm白色；⑥海獅生物釋放型面漆135μm藍色/灰白色

上船前，噴涂兩度環(huán)氧耐磨漆與一度乙烯環(huán)氧連接漆（使用海獅生物系統(tǒng)前須確保乙烯環(huán)氧連接漆是新鮮的，因此連接漆在分段階段及油漆海獅生物系統(tǒng)之前均油漆一度乙烯環(huán)氧連接漆薄層）。

上船后，先對表面清潔拉毛，然后按④⑤⑥配套依次施工。油漆施工過程中嚴格按照如下所述的覆涂間隔時間表執(zhí)行，同時也應遵從油漆廠家的施工建議。

注：如完整性好，也可同時一次做完。

b.覆涂間隔和固化

施工各度涂層的間隔時間必須保持一定的限制。這些間隔時間取決于溫度，遵從產(chǎn)品規(guī)定的覆涂間隔非常重要。針對不同涂層的覆涂間隔和干燥時間詳見該油漆系統(tǒng)的廠家要求。

2.2.5 油漆修補

焊縫和機械損傷根據(jù)涂層破壞的情況，破壞至底材的部位打磨至St3級，并補涂配套的油漆至規(guī)定厚度，如圖2：

涂層的破損應打磨至St2級并補涂（從第二度底漆開始補涂），如圖3：

2.2.6 油漆施工注意事項

（1）對焊縫以及過水孔、過焊孔、反梁背、自由邊等部位進行預涂，預涂要求平整、光滑，無流掛、堆積和嚴重的刷痕，滴落的油漆滴要迅速用刷子帶平。

（2）使用連接漆前請確保乙烯環(huán)氧連接漆是新鮮的。如果施工超過三天，則再重新施工一度霧層乙烯環(huán)氧連接漆。

（3）根據(jù)船廠的實際，對于小面積的修補，可采用刷涂或輥涂，對于大面積的修補可采用噴涂方式。（注：對閥箱周圍外板2米范圍做好保護，避免對外板油漆造成污染）

（4）連接漆濕膜厚一般為150um，高膜厚可導致流掛。

作者簡介：王雪梅（1977，11-），女，工程師，主要研究方向為船舶與海洋防腐設計，先進油漆工藝的研究。