淺析船舶涂裝與涂料選用

李子榮 王和山

摘 要：在對(duì)船舶進(jìn)行涂裝處理時(shí)，需要用到不同的涂料。在對(duì)涂料進(jìn)行選擇時(shí)，要根據(jù)船舶不同部位的具體要求，以及其使用壽命和工藝等，對(duì)涂料作出科學(xué)合理的選擇，從而達(dá)到比較好的涂裝效果。根據(jù)涂裝設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，應(yīng)將船舶各個(gè)部位的涂層配套系統(tǒng)作為重點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，確定好涂料的類型、顏色等，保證涂裝道數(shù)的合理性，使干膜厚度及分布能夠?qū)?yīng)的設(shè)計(jì)要求。本文對(duì)船舶涂裝及涂料選擇進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：船舶涂裝；涂料；選用

中圖分類號(hào)：U671.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0368-02

船舶的涂裝是非常重要的環(huán)節(jié)，而涂裝前最重要的是要選擇合理的涂料，使其能夠滿足船舶的涂裝要求。因此，在船舶涂裝設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)具體的涂裝部位，以及該部位的使用特點(diǎn)和要求，選擇最佳的涂料，保證船舶涂裝質(zhì)量。

1 船舶不同部位的涂料品種選擇

船舶每個(gè)部位所接觸的腐蝕介質(zhì)不同，接觸的環(huán)境有所差異，所以不同部位受腐蝕的程度也會(huì)不同。因此，在選擇涂料品種的時(shí)候，要根據(jù)每個(gè)部位的這些情況，對(duì)涂料品種作出科學(xué)合理的選擇。

1.1 車間底漆的選擇

在對(duì)船舶進(jìn)行建造的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，車間底漆要能夠解決此問(wèn)題。在焊接處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生煙霧，這些煙霧會(huì)影響到人體健康，所選擇的底漆也要解決此問(wèn)題。同時(shí)，車間底漆還要能夠縮小漆膜受損的范圍，能夠與下一道涂層進(jìn)行配套，而車間底漆的除銹性能還要能夠與船舶的建造周期相符。

1.2 船底漆的選擇

此部位應(yīng)選用防銹能力比較好的涂料，其要具備良好的附著力，柔韌性要好，還要具備較好的耐電性。防污漆的漆膜表面具有一定的透水性，在船舶停泊的時(shí)候，也能夠?qū)⒍玖蠞B出來(lái)。并且，防銹漆和防污漆之間應(yīng)該能夠進(jìn)行互溶。適合用于船底的防銹漆和防污漆涂料主要有以下幾種：①瀝青系列的涂料；②環(huán)氧系列的涂料；③環(huán)氧瀝青系列的涂料；④氧化橡膠系列的涂料。此外，拋光防污漆也有廣泛的應(yīng)用。

1.3 水線涂料的選擇

水線處于壓載水線和滿載水線之間，此部位容易受到多種侵蝕，如包括海水侵蝕、海洋大氣侵蝕，以及日光的侵蝕。并且，水線時(shí)常會(huì)受到海浪的沖擊，容易出現(xiàn)機(jī)械性損傷，所以水線是船舶中受腐蝕最嚴(yán)重的部位。因此，此部分的涂料要具有良好的耐干濕交替性能，具有較強(qiáng)的附著力，能夠耐摩擦和碰撞。比較常用的有酚醛酸系涂料、氯化橡膠系涂料、環(huán)氧系涂料和防污漆涂料。

1.4 船殼涂料的選擇

船殼位于滿載水線以上部分，此部分的涂料要具有良好的耐候性能，還要具有良好的耐水性能。漆膜要比較美觀，擁有鮮艷的色澤，還要具有較好的強(qiáng)度。所以，適合船殼的涂料有油基系涂料、環(huán)氧系涂料、酚醛醇酸系涂料，以及丙烯酸系的防銹漆等。

1.5 甲板和水艙涂料的選擇

甲板所用涂料應(yīng)具有良好的耐磨性、耐候性、耐沖擊能力。酚醛系、醇酸系、無(wú)機(jī)鋅系等防銹防滑漆，都比較適合作為甲板涂料。水艙通常腐蝕比較嚴(yán)重，這是因?yàn)椴蝗菀走M(jìn)入水艙內(nèi)對(duì)其進(jìn)行維修。如果采用海水壓載，其工作條件會(huì)與船底的工作條件比較接近，所以適用于船底的防銹漆，都可以用于艙內(nèi)涂料。如果船艙采用飲用水和淡水壓載，則涂料必須具備良好的除銹性能，但不能對(duì)飲用水造成污染。因此，可以選用無(wú)溶劑環(huán)氧涂料、冷固化環(huán)氧酯涂料等。

2 科學(xué)合理的選擇漆膜厚度

2.1 漆膜的最小厚度

在對(duì)鋼材進(jìn)行預(yù)處理后，其表面的粗糙度一般會(huì)在40～75μm之間。要使漆膜厚度達(dá)到防銹要求，那么其厚度就要控制在10～150μm之間。所以，漆膜的最小厚度應(yīng)控制在140～195μm之間。

2.2 單道涂層漆膜厚度

在船舶涂裝的每個(gè)涂層中，都會(huì)存在臨界厚度值，其會(huì)受到多項(xiàng)因素的影響。比如，溶劑的性質(zhì)和用量、成膜涂料的性質(zhì)、表面處理情況等。單道涂層的厚度越大，涂裝效果就會(huì)越好，還能夠使涂刷道數(shù)減少，從而減少涂裝時(shí)間。但是，如果厚度太大，漆膜就會(huì)增加內(nèi)應(yīng)力，降低膜的厚度，還會(huì)影響膜的附著力。所以，在對(duì)涂裝保護(hù)涂層進(jìn)行選擇的時(shí)候，要確定好漆膜的厚度，其應(yīng)該具有較小的內(nèi)應(yīng)力和附著力，并具有較高的強(qiáng)度。

2.3 漆膜總厚度的確定

漆膜的總厚度要比最小厚度更大，在對(duì)漆膜總厚度進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，要綜合參考以下因素：①船東所要求的塢修間隔期；②船舶的航行區(qū)域；③船舶的部位；④涂料的種類。通常情況下，漆膜總厚度為各道涂料的單道涂層漆膜厚度的總和。

3 保護(hù)涂層涂裝道數(shù)的確定及船舶涂料的配套

3.1 保護(hù)涂層涂裝道數(shù)的確定

涂料在對(duì)船體發(fā)揮保護(hù)作用時(shí)，借助的是漆膜的致密性特點(diǎn)，其可以阻斷海水對(duì)鋼材的侵蝕。在對(duì)漆膜進(jìn)行固化處理時(shí)，會(huì)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠在一定程度上對(duì)海水起到阻斷作用。但是，單道涂層在漆膜干燥以后會(huì)形成針孔，針孔的直徑通常在10-2-10-4之間。所以，需要進(jìn)行多道涂層。在進(jìn)行多道涂層的過(guò)程中，上一道漆膜的針孔能夠通過(guò)下一道涂料進(jìn)行填補(bǔ)，這樣能夠使膜的透水性得到降低，從而增強(qiáng)其防銹能力和附著力。比如，船底的涂層應(yīng)不少于4～5道，上層建筑的涂層最少應(yīng)為3～4道。只有少部分的艙室，可以只涂?jī)傻?，一道為底漆，一道為面漆?/p>

3.2 船舶涂料的配套

在選擇涂料的時(shí)候，要注意涂料之間的配套性，使上層涂料與下層涂料之間能夠粘合得比較好。如果兩層不能良好的配套，漆膜就可能出現(xiàn)固化現(xiàn)象，會(huì)有大片的漆膜出現(xiàn)龜裂、分化等情況，也可能會(huì)起泡。上下層結(jié)合力不好，還會(huì)造成大片的漆膜推落。比如，當(dāng)?shù)灼釣闉r青系時(shí)，不能在其上面涂油基面漆，瀝青系中含有酚類化合物，其會(huì)對(duì)油的干燥產(chǎn)生不良影響。并且，瀝青能夠溶解在油漆涂料中，使面漆漆膜的顏色發(fā)生改變。所以，在對(duì)涂料的品種作出選擇時(shí)，要全面考慮各個(gè)涂層之間的配套性。

4 計(jì)算涂料的實(shí)際用量

4.1 計(jì)算涂料的用量

在實(shí)際的涂裝過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算涂料的用量。在計(jì)算過(guò)程中，涂料的使用量是用涂一道漆時(shí)，單位面積所需涂料的用量來(lái)表示的。實(shí)際涂裝過(guò)程中，不可避免的會(huì)損失一些涂料，但損失量通常是處于變化狀態(tài)的，所以只能通過(guò)近似的方法對(duì)近似值進(jìn)行計(jì)算，所計(jì)算出的用量也是近似值。涂料的實(shí)際用量，可以采用公式P=KngS來(lái)計(jì)算。其中，K是一個(gè)系數(shù)，其值取決于涂裝方法。通常情況下，手工涂刷時(shí)，K的值取1.2～1.3，噴刷時(shí)K的取值為1.4～1.8；n表示涂裝道數(shù)；g表示單位面積理論用量，可以在涂料樣本中查詢得到，單位為kg/m2；S表示涂裝面積，單位為m2。

4.2 計(jì)算涂裝面積

涂裝面積即船舶每個(gè)部位需要進(jìn)行涂裝的面積，船舶的表面形狀十分復(fù)雜，所以在計(jì)算涂裝面積時(shí)，通常會(huì)采用經(jīng)驗(yàn)公式。比如，船底的涂裝面積，其中一個(gè)部位的輕載水線以下面積采用公式S=S1-S2來(lái)計(jì)算，其中S1表示重載水線以下面積；S2表示輕重載水線間的面積。另一部位的輕載水線以下面積用公式S=[2TM+B]°Lpp°P來(lái)計(jì)算。其中，P為一系數(shù)，游輪的P=0.9、散貨船的P=0.85、干貨輪的P=0.7-0.75。露天甲板包含艙蓋和首樓甲板，其面積公式為S=L0°B°N。其中，N表示系數(shù)，大油輪及散貨船的N值為0.92；貨船為0.88；沿海貨船為0.84。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著自然環(huán)境的不斷變化，船舶在航行時(shí)需要面臨的考驗(yàn)越來(lái)越多。因此，在船舶涂裝中，要先根據(jù)船舶各個(gè)部位的特點(diǎn)、工作環(huán)境等，科學(xué)合理的選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的涂料，以保證涂裝質(zhì)量。同時(shí)，要科學(xué)合理的選擇漆膜厚度、涂層涂裝道數(shù)，以及船舶涂料的配套性。此外，要將涂料的使用量計(jì)算出來(lái)，確定出實(shí)際需要的涂裝面積，從而達(dá)到最佳的涂裝效果。

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收稿日期：2018-6-21