我國(guó)港口機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂裝與保護(hù)研究

陳國(guó)明

（南通振華重型裝備制造有限公司，江蘇 南通 226000）

我國(guó)港口機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂裝與保護(hù)研究

陳國(guó)明

（南通振華重型裝備制造有限公司，江蘇 南通 226000）

我國(guó)海運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，極大地促進(jìn)我國(guó)港口的繁榮，我國(guó)港口吞吐量位居世界前列。港口機(jī)械設(shè)備作為港口貨物重要的運(yùn)輸裝置，由于港口機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境比較惡劣，常年受到海水的侵蝕，又在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，機(jī)械設(shè)備很容易被腐蝕損壞。如果港口機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，不僅影響到運(yùn)輸效率，而且還會(huì)給港口生產(chǎn)安全帶來(lái)隱患。因此，必須加強(qiáng)港口機(jī)械設(shè)備的防腐處理，并做好裝涂的保護(hù)工作。

港口機(jī)械設(shè)備；防腐涂裝；保護(hù)措施

為了我國(guó)貿(mào)易事業(yè)和海洋事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)十多年以來(lái)興建了8個(gè)沿海深水港口城市，并對(duì)原有的老港口進(jìn)行改造，提高老港口的集裝箱吞吐量。經(jīng)過(guò)港口的快速發(fā)展，我國(guó)港口貨物吞吐量3億t以上的港口有10個(gè)，有11個(gè)港口集裝箱吞吐量達(dá)到500萬(wàn)標(biāo)箱以上，其中上海港以3653萬(wàn)標(biāo)箱吞吐量位居世界前列。沿海港口貨物吞吐量不斷增長(zhǎng)，也極大地推動(dòng)了港口機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，港口貨物集散過(guò)程中需要大量運(yùn)輸裝載設(shè)備。由于這些機(jī)械設(shè)備都安裝在港口，空氣腐蝕和海水腐蝕非常嚴(yán)重，再加上超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，港口機(jī)械設(shè)備的金屬表面腐蝕現(xiàn)象十分嚴(yán)重，所以必須做好防腐涂裝。

1 港口機(jī)械設(shè)備腐蝕原因

（1）機(jī)械設(shè)備材質(zhì)本身抗腐蝕性弱。港口常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備有岸橋、場(chǎng)橋、裝船機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)、起重機(jī)、斗輪機(jī)、臺(tái)架橋、螺旋卸車(chē)機(jī)、固定吊等設(shè)備，這些機(jī)械設(shè)備的材質(zhì)有的抗腐蝕性強(qiáng)，有的抗腐蝕性弱。比如不銹鋼材質(zhì)的機(jī)械設(shè)備比鐵材質(zhì)的機(jī)械設(shè)備耐腐蝕性，腐蝕速度比較慢。其次，在同一個(gè)港口機(jī)械色板，有的機(jī)械設(shè)備部分外露容易受到自然環(huán)境的腐蝕，比如港口機(jī)械設(shè)備的凸起部分或者有縫隙部分就容易腐蝕。

（2）機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣。海洋環(huán)境對(duì)港口機(jī)械設(shè)備的腐蝕作用比較明顯，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料系統(tǒng)的防腐蝕保護(hù)》中腐蝕性環(huán)境分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，大氣、不同類(lèi)型的水和土壤具有一定的腐蝕能力，并對(duì)浸入到水中的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的腐蝕應(yīng)力。根據(jù)我國(guó)港口所在海域的氣候條件、水質(zhì)、水文等情況，我國(guó)港口大部分處于IS012944C4-C5的沿海腐蝕環(huán)境中，腐蝕問(wèn)題比較嚴(yán)重。其次，機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中，可能接觸到具有污染性的貨物，或者接觸到海水、雨水，海水中的鹽分比較高，腐蝕性比較大。機(jī)械設(shè)備在大氣環(huán)境下的酸性、鹽分等物質(zhì)的侵蝕下，會(huì)破壞機(jī)械設(shè)備表面的涂層，讓設(shè)備失去保護(hù)，進(jìn)一步加速機(jī)械設(shè)備的腐蝕速度。因此，現(xiàn)代港口機(jī)械設(shè)備的防腐涂裝，必須選擇優(yōu)質(zhì)的防腐涂料，科學(xué)設(shè)計(jì)涂層防腐配套方案，并加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)，延長(zhǎng)港口機(jī)械設(shè)備涂層的使用時(shí)間。

2 我國(guó)港口機(jī)械設(shè)備防腐涂裝與保護(hù)

目前我國(guó)港口機(jī)械設(shè)備防腐涂裝主要有車(chē)間底漆、防銹底漆、中間漆以及相配套的防腐面漆。

（1）車(chē)間底漆。港口機(jī)械設(shè)備一般使用無(wú)機(jī)硅酸鋅作為車(chē)間底漆，無(wú)機(jī)硅酸鋅車(chē)間底漆的防腐性能好，一般戶外可達(dá)到3～9個(gè)月，耐熱性能好，力學(xué)性能好、干燥快，熱加工損傷面積小，所以在車(chē)間底漆中應(yīng)用比較多。港口機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)工程非?？?，從鋼板預(yù)處理到分段施工一般只需要1～2個(gè)月，而且車(chē)間底漆在焊接、切割作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的氧化鋅煙塵比較小，所以低含量的車(chē)間底漆可以滿足施工保護(hù)要求。

（2）防銹底漆。港口機(jī)械設(shè)備的防銹底漆一般常用的有富鋅底漆和環(huán)氧磷酸鋅底漆。富鋅底漆是一種比較好的防腐涂料，它是利用金屬鋅粉對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的陰極起到保護(hù)作用，因?yàn)殇\的電化學(xué)活性比鐵更加活潑，所以當(dāng)有足夠的鋅粉時(shí)，就會(huì)在鋼結(jié)構(gòu)的表面形成一層鋅粉膜，并與鋼表面緊密接觸，形成鋅——鐵腐蝕電池，鋅作為陽(yáng)性被腐蝕，鋼鐵則作為陰性被保護(hù)。港口機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)涂料中的富鋅底漆有環(huán)氧富鋅底漆和醇溶性無(wú)機(jī)富鋅底漆。環(huán)氧富鋅底漆使用胺類(lèi)固化劑，胺與鋼結(jié)構(gòu)表面的氧化物形成氫鍵，從而提高涂料的膜附著力，因此環(huán)氧富鋅底漆的機(jī)械強(qiáng)度比較好，漆膜屏蔽機(jī)效果好。醇溶性無(wú)機(jī)富鋅底漆在水和氧化物作用下，金屬鋅發(fā)生陽(yáng)極反應(yīng)，并生成腐蝕產(chǎn)物，這些腐蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)緊密，穩(wěn)定性比較好，微溶于水，沉積在鋅層的表面形成屏蔽層，防止水、鹽等物質(zhì)的滲透，降低下層電化學(xué)反應(yīng)速度。醇溶性無(wú)機(jī)富鋅底漆膜的厚度一般在50～100um，如果超過(guò)了這個(gè)厚度，膜可能發(fā)生破裂。在實(shí)際應(yīng)用中，由于環(huán)氧富鋅底漆施工性能比醇溶性無(wú)機(jī)富鋅底漆好，涂抹時(shí)間比較短，所以在港口機(jī)械設(shè)備腐蝕涂層中應(yīng)用效果更好；環(huán)氧磷酸鋅底漆則以磷酸鋅作為防銹材料，磷酸鋅是一種比較好的防銹涂料，磷酸鋅將自身的結(jié)晶水、空氣中的水分以及底材表面的微量水反映生產(chǎn)氫氧化鋅和二代磷酸鹽離子，并與底材進(jìn)一步反應(yīng)生產(chǎn)Me-Zn-P2O5這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、緊密的磷化膜，這種膜的附著力好，抗腐蝕性強(qiáng)，主要用于在機(jī)械設(shè)備腐蝕不太嚴(yán)重的部位。

（3）中間漆。中間漆具有承上啟下作用，增強(qiáng)各個(gè)涂層的粘結(jié)性，從而形成一個(gè)比較好的防腐體系。港口機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂層中間漆一般選擇環(huán)氧云鐵，這種中間漆以云母氧化鐵為主料，通過(guò)云母氧化鐵的物理特性，云母氧化鐵為片狀結(jié)構(gòu)，在漆膜底層逐層排列并相互重疊，有效切斷漆膜中的毛細(xì)孔，從而防止腐蝕因子在漆膜中擴(kuò)散，有效屏蔽水、氧氣、氯離子等在漆膜中擴(kuò)散。一些表面比較粗糙的底漆，一般會(huì)使用粘度比較小的中間漆進(jìn)行過(guò)渡。

（4）面漆。常用的面漆有脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆和氟碳面漆，脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆主要應(yīng)用在橋梁、建筑鋼結(jié)構(gòu)以及海上建筑設(shè)施，在沿海地區(qū)的防腐時(shí)間可8～10年，在內(nèi)地防腐時(shí)間可到達(dá)10～15年。然而根據(jù)我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料系統(tǒng)的防腐蝕保護(hù)》的相關(guān)要求，新建港口大型機(jī)械設(shè)備防腐涂層的有效時(shí)間至少15年，所以這種面漆已經(jīng)無(wú)法滿足港口設(shè)施設(shè)備的發(fā)展要求；氟碳面漆的抗腐蝕性強(qiáng)、耐污能力強(qiáng)、自潔性好，近年來(lái)在港口機(jī)械設(shè)備防腐涂層廣泛應(yīng)用。由于氟原子電負(fù)性高，是氫原子以外最小的原子半徑，所以氟碳聚合物的穩(wěn)定性好，能夠在碳鏈外形成比較緊密的保護(hù)層，讓其免受外界環(huán)境的腐蝕。因此，氟碳涂料是目前耐侯性最好的涂料產(chǎn)品，能滿足港口機(jī)械設(shè)備大于15年防腐周期的要求。

3 我國(guó)港口機(jī)械設(shè)備防腐蝕涂裝的維護(hù)保養(yǎng)

港口機(jī)械設(shè)備防腐蝕性涂裝體系完成以后，還要加強(qiáng)對(duì)防腐涂層的維護(hù)和保養(yǎng)，延長(zhǎng)涂層的使用時(shí)間。具體方法如下：第一，在日常管理過(guò)程中，港口機(jī)械設(shè)備作業(yè)技術(shù)以后，要立即檢查機(jī)械設(shè)備的油污、灰塵，并及時(shí)清理，確保機(jī)械設(shè)備保持清潔干燥狀態(tài)。第二，定期對(duì)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行檢查，查看設(shè)備的腐蝕情況，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備某一個(gè)部位出現(xiàn)腐蝕情況，要立即進(jìn)行修復(fù)，防止腐蝕面積擴(kuò)大。第三，機(jī)械設(shè)備在改造或者維修過(guò)程中，不要破壞結(jié)構(gòu)表面的防腐涂層，如果已經(jīng)破壞了，要及時(shí)補(bǔ)漆。第四，港口機(jī)械設(shè)備如果轉(zhuǎn)運(yùn)具有腐蝕性的貨物以后，要立即用清水進(jìn)行清理，并將機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的積水排除。第五，所有港口機(jī)械設(shè)備進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)前，要進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，如果發(fā)現(xiàn)腐蝕部位，要立即進(jìn)行修補(bǔ)，容易被腐蝕的部位要做好防護(hù)措施。

4 結(jié)語(yǔ)

港口機(jī)械設(shè)備的防腐蝕性涂裝與保護(hù)工作對(duì)維護(hù)機(jī)械設(shè)備正常生產(chǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)十分重要，如果防腐涂層遭到破壞，那么設(shè)備很容易遭到大氣環(huán)境腐蝕，從而影響到機(jī)械設(shè)備的使用性能。所以港口機(jī)械設(shè)備日常管理過(guò)程中，要做好防腐涂層的維護(hù)和保養(yǎng)工作，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間。

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陳國(guó)明（1963-），男，主要研究方向：港口機(jī)械機(jī)電一體化和自動(dòng)化控制設(shè)備維修。