船舶管路防腐處理可行性研究

張世輝 孫亞舟 周龍

【摘 要】 海水管路的腐蝕與防腐蝕問(wèn)題，是船舶系統(tǒng)管路日常維護(hù)中一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，也是在設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)時(shí)需要著重考慮的問(wèn)題之一合理設(shè)計(jì)海水系統(tǒng)管路并對(duì)腐蝕問(wèn)題進(jìn)行有效控制，是設(shè)計(jì)者們一直以來(lái)的追求。文章介紹了當(dāng)前管路防腐蝕技術(shù)措施的實(shí)際應(yīng)用情況，探討在管路防腐新技術(shù)的發(fā)展情況。有效的船舶管理防腐處理有利于保障系統(tǒng)和船舶的正常運(yùn)行和安全行駛。

【關(guān)鍵詞】 船舶管路 防腐處理 可行性研究

1 概述

1.1 船舶管路防腐蝕技術(shù)應(yīng)用背景

船舶管路系統(tǒng)遍布船舶的各個(gè)角落，有如血管對(duì)人體一樣重要，包括消防水管路、各種機(jī)電設(shè)備海水冷卻管路、重力式廁所沖洗管路、艙底疏排水管路等。海水管路一旦出現(xiàn)腐蝕破損，將影響設(shè)備正常運(yùn)行甚至船舶的安全性。提高船舶海水管路的可靠性，是保證其所屬系統(tǒng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和整個(gè)船舶安全運(yùn)行的有力保障。

1.2 涂裝工藝及選擇

（1）涂裝工藝：涂裝工藝包括表面處理、噴涂底漆和面漆、以及現(xiàn)場(chǎng)焊接口、臺(tái)班連接處及其它固定焊口、堵頭和烤口等內(nèi)噴涂修補(bǔ)。工藝采用先進(jìn)的遙控內(nèi)噴砂設(shè)備，高壓無(wú)空氣內(nèi)孔噴涂設(shè)備，特別是現(xiàn)場(chǎng)焊接口修補(bǔ)等不易控制點(diǎn)采用內(nèi)噴涂，保證了焊接口內(nèi)涂質(zhì)量。其工藝流程為表面處理（噴砂）→噴涂底漆→噴涂面漆→現(xiàn)場(chǎng)焊口修補(bǔ)。

（2）高壓無(wú)空氣噴涂原理：高壓無(wú)空氣噴涂是將0.6MPa的壓縮空氣注入噴氣機(jī)后利用活塞原理將涂料室壓力增至7～8MPa，涂料在高壓下分子結(jié)構(gòu)裂解后重新聚合產(chǎn)生互穿網(wǎng)絡(luò)交鏈反應(yīng)，其間空氣和涂料不直接接觸。

涂料注入高壓噴槍經(jīng)過(guò)濾后，用螺旋式送料器推向噴頭，形成球面向管壁噴涂，表面處理是將管內(nèi)壁上的油脂、鐵銹、氧化鐵皮等清除干凈后，進(jìn)入噴砂除銹。試驗(yàn)開(kāi)始采用拋丸，效果不很理想，只能達(dá)到Sa0.5級(jí)，改用噴綠豆砂后達(dá)到Sa2.5級(jí)以上。

（3）噴砂：噴砂分為管內(nèi)噴砂和管外噴砂工藝。管外噴砂均采用直管?chē)姌專(zhuān)軆?nèi)采用旋轉(zhuǎn)拋物噴槍。生產(chǎn)實(shí)踐證明，管內(nèi)表面處理采用旋轉(zhuǎn)拋物噴砂工藝，改進(jìn)了直管槍噴砂工藝，管內(nèi)各部位噴砂質(zhì)量均達(dá)到Sa2.5級(jí)以上，內(nèi)壁顯現(xiàn)出金屬本體肉眼不見(jiàn)銹點(diǎn)。綠豆砂粒直徑為0.5～2.5mm，砂粒很干燥，以免加砂時(shí)需經(jīng)常篩網(wǎng)過(guò)濾除去粉塵和粗顆粒。砂粒用后收集起來(lái)，避免散落。噴砂設(shè)備包括空壓機(jī)、砂罐、噴槍。

（4）噴涂面漆：面漆采用聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕漆，它也屬于雙組分漆，甲乙組分不能與水接觸，以免起泡，固化報(bào)廢，用后必須蓋緊。甲組分∶乙組分=3～4∶1（重量）。使用時(shí)隨時(shí)用隨時(shí)配制，其操作工藝、設(shè)備同底漆。最后一遍漆固化（實(shí)干）后用測(cè)厚儀測(cè)定漆膜，漆膜總厚度不小于210μm。

1.3 管路鍍鋅處理

一般海水管路表面都采用鍍鋅處理，鋅是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的金屬，既溶于堿也溶于酸。干燥的鋅幾乎不起變化，但在含有二氧化碳的潮濕空氣或水中較易氧化。氧化后，其表面會(huì)生成一層堿性碳酸鋅和一層致密的白色氧化物，這種表面生成物具有保護(hù)性。

鋼（鐵）管鍍鋅后，由于鋅的電位較鐵低，所以鍍鋅層對(duì)鋼管來(lái)說(shuō)就是陰極。在鋅層和鋼管之間形成了鋅-鐵微電池。在水、蒸汽、二氧化碳等介質(zhì)中，鋅逐漸地放出電子而氧化，這樣， 就防止了鐵的氧化，使鋼管少受或不受腐蝕， 從而延長(zhǎng)了鋼管的壽命。因此，鍍鋅工藝在船舶管路上得到廣泛的使用。

2 國(guó)外管道防腐材料現(xiàn)狀

2.1 環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料涂料

環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料涂料體系，適用于保護(hù)管道免受磨損、嚴(yán)酷的環(huán)境條件及外部腐蝕，此類(lèi)防腐涂料較為先進(jìn)的有美國(guó)阿莫370 管道涂層（AP370PLC）。其是一種長(zhǎng)期的防腐蝕屏障，適用于從土地到空氣中的過(guò)渡部分，形成了一道化學(xué)屏障，能阻擋大多數(shù)的化學(xué)品，包括燒堿、稀酸、鹽溶液、水、蒸汽及石油溶劑。它是一種濕敷產(chǎn)品，因此既能用于直管又能用于彎管、T型管及其它外形結(jié)構(gòu)。由于其耐久性，該體系大大減少了定期維修。此類(lèi)材料具有以下特性：混合比例為1：1（等量混合）；顏色：A部分為白色，B部分為黑色，混合&固化后為淺灰色；AP370PLC套件可提供1夸脫、1/2加侖和1加侖桶裝帶1卷玻纖布膠帶（備注：1加侖套件能夠覆蓋大約25平方英尺的管道表面）；連續(xù)工作溫度：-51°C至91°C；使用時(shí)限/工作時(shí)間：24°C，約45分鐘；固化時(shí)間：29°C，約2小時(shí)；提供UV防護(hù)；環(huán)氧樹(shù)脂370A&B的儲(chǔ)存期為2年。

2.2 高分子復(fù)合材料

專(zhuān)門(mén)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用，該領(lǐng)域內(nèi)代表材料有美國(guó)阿克公司生產(chǎn)的EE-11，其具有針對(duì)所有管片的地下管道涂層，可噴射的酚醛陶瓷填充涂層，適用于侵蝕水環(huán)境。升溫到300F時(shí)沉浸效果很好。抵制強(qiáng)磨損。高彈性使EE-11用于管板和地下管道。含有磷酸鋅的EE-11底漆縮小腐蝕性鉆蝕。無(wú)論是淡水，鹽水或帶鹽味的，管道/管片接縫是侵蝕，腐蝕&滲漏的關(guān)鍵點(diǎn)，關(guān)系到是否會(huì)降級(jí)單位功效。阿克管道涂層伴隨一層10-30cmDT涂層，有效密封區(qū)域提高效率&防止未來(lái)侵蝕和腐蝕。使用柔韌性較好的EE-11系統(tǒng)利于防止由于彎曲和熱壓力而引起的裂口，裂縫和滲漏。針對(duì)地下管道，使用EE-11.5有很好的附著力，無(wú)凹陷或下陷，5-10密耳DFT。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要從船用防腐蝕涂料、船舶涂裝新技術(shù)新工藝、陰極保護(hù)技術(shù)和腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)等方面介紹了當(dāng)前管路防腐蝕技術(shù)措施的現(xiàn)狀。進(jìn)一步分析探討了管路防腐蝕技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)，以對(duì)船體防護(hù)技術(shù)措施應(yīng)用有一個(gè)全面的了解。

參考文獻(xiàn)

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