成品油船貨油艙特涂研究

張長龍

(南通中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司，江蘇 南通 226005)

0 引言

成品油船是指裝載和運(yùn)輸石油精制產(chǎn)品(如石腦油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、重油、潤滑油等)的專用貨油船。目前，成品油船主要分為MR型(4萬～5.5萬載重噸)、LR1型(5.5萬～8萬載重噸)和LR2型(8萬～12萬載重噸)。由于成品油船裝載貨品具有很強(qiáng)的溶解性和滲透性，有的有很強(qiáng)的腐蝕性，而且在裝運(yùn)過程中防污貨損要求很高，貨品可能需要加熱和熱水清洗，這對(duì)貨油艙涂層的要求很高，因此必須選用合適的特種涂裝和特涂工藝(簡稱“特涂”)。

本文首先根據(jù)成品油船貨油艙涂層的技術(shù)要求、分類和性能進(jìn)行涂層的選擇，其次重點(diǎn)研究特涂的技術(shù)要求和施工流程，最后對(duì)腳手架搭設(shè)、艙內(nèi)通風(fēng)、除濕、照明等工程管理方面提出要求。

1 貨油艙涂層

1.1 對(duì)貨油艙涂層的技術(shù)要求

作為成品油船貨油艙涂層，必須具備以下性能[1]：

(1)化學(xué)結(jié)構(gòu)致密，能抵抗各種裝載貨品的溶解、滲透和腐蝕，且不會(huì)污染所裝載貨品。

(2)具有優(yōu)良的耐海水型和耐貨物——海水交替裝載的性能。

(3)涂層沾上貨品或其他污物后，清洗容易，且涂層應(yīng)具有一定的耐熱性，以抵抗貨物的加熱和熱水清洗。

1.2 貨油艙涂層的分類和性能

目前，成品油船貨油艙涂層主要類型有：純環(huán)氧、酚醛環(huán)氧和無機(jī)鋅。

(1)純環(huán)氧：有非常好的耐堿性、中等的耐酸性、優(yōu)良的防水性、高機(jī)械強(qiáng)度/耐磨性能，適于堿類、乙二醇、海水、動(dòng)物油，但不適用于強(qiáng)溶劑或滲透力大的溶劑(甲醇等)。

(2)酚醛環(huán)氧：有非常好的耐化學(xué)性、良好的機(jī)械強(qiáng)度/耐磨性能，適用于水、酸、堿、甲醇、動(dòng)物油和脂肪酸，不適用于乙二醇醚。

(3)無機(jī)鋅：有非常好的耐腐蝕性、耐溶劑性、耐熱性。與純環(huán)氧相比，對(duì)芳香族類的溶劑適應(yīng)性較好，對(duì)醇、酮等滲透性大的溶劑抵抗力較強(qiáng)，但不適用于pH大于9或pH小于5的貨品。

1.3 貨油艙涂層的選擇

由于各類貨油艙涂層各有特點(diǎn)，至今尚無一種涂料能適合所有貨品的要求，通常應(yīng)根據(jù)船舶裝載對(duì)象來確定。船廠需與船東決定成品油船裝載貨品清單，可參考MARPOL 73/78 Annex 1 Appendix 1油類清單進(jìn)行選擇。通常涂料廠家涂料產(chǎn)品的裝貨清單(Cargo Resistance List)中描述其對(duì)各種貨品的抵抗能力，船廠可把本船貨品清單交涂料廠家選擇合適的涂料產(chǎn)品。

貨油艙兼裝原油的油船，其艙底和艙頂涂層還需滿足MSC.288(87) 《原油船貨油艙涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱“PSPC-COT”)的要求。因此，油漆廠家推薦涂料產(chǎn)品需擁有PSPC-COT認(rèn)證證書。

2 特涂技術(shù)要求

2.1 準(zhǔn)備工作

所有的火工包括有關(guān)的艙內(nèi)安裝工作必須盡可能在噴砂前完成。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)處理

為確保涂層能夠均勻涂布，涂裝施工前，鋼結(jié)構(gòu)表面需進(jìn)行以下處理：

(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件自由邊應(yīng)處理成半徑至少為2 mm的圓角，或經(jīng)過3次打磨。

(2)清除所有的焊渣和焊接飛濺。

(3)鋼材表面的分層應(yīng)通過打磨的方式去除。

(4)深度超過0.8 mm且寬度小于深度的咬口和表面缺口應(yīng)通過打磨或補(bǔ)焊修補(bǔ)。

2.3 噴砂處理

涂裝前貨油艙整艙進(jìn)行噴砂處理以去除鋼表面氧化皮、鐵銹、油漆及其他污染物。噴砂分為預(yù)噴砂和主噴砂。預(yù)噴砂目的是為了發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和焊接缺陷。具體要求如下：

(1)表面處理等級(jí)為 ISO 8501—1 Sa2.5。

(2)鋼板溫度介于10～40 ℃之間，且必須高于露點(diǎn)溫度至少3 ℃以上。

(3)噴砂過程中相對(duì)濕度需低于50%。

(4)噴砂用磨料硬度需6 HM以上，尺寸取決于粗糙度要求，其直徑介于0.8～1.2 mm，磨料中水溶性鹽導(dǎo)電率不大于250 μs/cm。

2.4 表面清潔

(1)除油： 使用經(jīng)認(rèn)可的清潔劑清除油脂沉積物，重復(fù)這一過程直到水淋到表面不再呈現(xiàn)“蛇形”或“水珠”。

(2)表面灰塵污染不得大于ISO 8502—3 標(biāo)準(zhǔn)的2級(jí)。

(3)鋼板表面水溶性鹽分不超過50 mg/m2(Bresle測(cè)試方法)。

2.5 涂裝施工

涂裝施工具體要求如下：

(1)涂裝施工時(shí)鋼板溫度應(yīng)介于5～40 ℃。

(2)涂料混合后應(yīng)按要求熟化后施工。

(3)確保噴涂設(shè)備處于良好狀態(tài)，噴嘴尺寸和壓力設(shè)定需按產(chǎn)品說明書要求。

(4)噴涂前需進(jìn)行預(yù)涂，主要對(duì)象為結(jié)構(gòu)自由邊、流水孔/人孔邊緣、手工焊縫、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和噴涂難以施工的區(qū)劃。為使油漆能較好地滲入結(jié)構(gòu)表面，預(yù)涂應(yīng)該使用刷子。

2.6 涂層檢查

涂層檢查具體要求如下：

(1)按照SSPC-PA2∶2004標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的涂層干膜厚需滿足90/10規(guī)則。

(2)涂層允許最大總膜厚需滿足說明書要求。

(3)檢查涂層缺陷，如流掛、橘皮、針孔等。

2.7 浸水/泡艙試驗(yàn)

交船前涂層固化后可使用海水或淡水進(jìn)行浸水泡艙試驗(yàn)以發(fā)現(xiàn)涂層的針孔等缺陷。試驗(yàn)方式通常有以下兩種方式：

(1)滿艙浸泡。滿艙灌滿海水后保持24 h。排干海水后，盡快用高壓淡水沖洗。通風(fēng)干燥后，目測(cè)檢查涂層表面，對(duì)缺陷處進(jìn)行修補(bǔ)。

(2)艙底保留1.5 m的清潔海水，使用洗艙機(jī)海水噴淋艙室至少1 h，以使整個(gè)艙室濕潤。封閉艙室至少48 h，排空海水后用高壓淡水沖洗。通風(fēng)干燥后，目測(cè)檢查涂層表面，對(duì)缺陷處進(jìn)行修補(bǔ)。

2.8 舾裝件涂裝

貨油艙內(nèi)舾裝件涂裝要求如下：

(1)碳鋼管內(nèi)部和外部應(yīng)進(jìn)行噴砂處理及涂裝。過小直徑(小于20 cm)的管子，由于涂裝施工限制，建議使用不銹鋼材料代替。

(2)舾裝件通常在安裝后與結(jié)構(gòu)一起噴砂處理再涂裝。也可在安裝前完成，前提是要做好保護(hù)，以免結(jié)構(gòu)涂裝施工時(shí)對(duì)其涂層破壞。

(3)管子與支撐件的連接部位需在安裝前完成涂裝。

(4)艙內(nèi)不銹鋼舾裝件通常不要求做涂裝但要求做鈍化處理。艙內(nèi)噴砂及涂裝前需對(duì)不銹鋼舾裝件進(jìn)行包扎保護(hù)。

(5)艙底加熱盤管可以在艙內(nèi)涂裝前或涂裝后安裝。

2.9 結(jié)構(gòu)及舾裝件設(shè)計(jì)

為便于特涂施工，結(jié)構(gòu)及舾裝件設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以下幾點(diǎn)：

(1)盡量減少、簡化貨油艙內(nèi)結(jié)構(gòu)件。

(2)腳手架吊環(huán)、管舾裝件等采用不銹鋼材料。

(3)人孔、通風(fēng)孔的尺寸、位置和形狀要便于物料進(jìn)出和通風(fēng)換氣。

(4)舾裝件安裝位置盡量避免不能進(jìn)行表面處理和涂裝的死角。

3 特涂施工流程

成品油船貨油艙特涂施工通常在碼頭舾裝期間進(jìn)行，其主要流程見圖 1。

4 施工條件

為滿足特涂施工的交通、安全及環(huán)境要求，腳手架搭設(shè)、艙內(nèi)通風(fēng)、除濕、照明等工程管理需符合相關(guān)要求。

圖1 特涂施工流程

4.1 腳手架

應(yīng)提供合適的腳手架以便能順利地工作和檢查任何部位并且不會(huì)妨礙工作。具體要求如下：

(1)所有腳手應(yīng)能很好進(jìn)行清潔。

(2)每層腳手架之間高度不超過2 m。

(3)距離垂直工作面(艙壁)30～50 cm。

(4)腳手架必須安全且易于施工人員到達(dá)任何工作面。對(duì)于槽型艙壁，腳手必須延伸進(jìn)去。

(5)所有腳手架的管頭應(yīng)該用木塞或塑料套封閉。為減少與艙底接觸面積，腳手架支撐最好使用錐形，否則管頭使用膠墊。

(6)如貨油艙存在大斜面，考慮拆腳手后這些部位難以修補(bǔ)，應(yīng)設(shè)計(jì)安裝永久不銹鋼支撐板。

4.2 環(huán)境條件控制

為滿足涂裝施工要求，需使用加熱、除濕設(shè)備以滿足噴砂、涂裝施工和涂層固化期間的要求。

(1)噴砂時(shí)的通風(fēng)應(yīng)使能見度和較低的相對(duì)濕度相均衡。

(2)除濕設(shè)備需保持足夠大的容量以保持相對(duì)濕度要求。艙室需始終保持不結(jié)露狀態(tài)(噴砂、涂裝施工及固化)。

(3)艙室空氣干燥且維持輕微的正壓，氣流往外吹而不是往里吹。

(4)涂裝時(shí)及之后都應(yīng)保持通風(fēng)以保證溶劑在漆膜干燥過程中的持續(xù)恢復(fù)。通風(fēng)至少在涂裝完成后保持48 h。

(5)低溫條件下艙室外部需絕緣，配合使用加熱器保持艙內(nèi)鋼板溫度。

(6)開始噴砂前艙室需進(jìn)行測(cè)爆以確保安全。

4.3 照明

艙室中的照明是關(guān)系到安全問題的重要因素，此外充足的照明也是保證獲得好的涂裝效果的因素。在工作中所有的燈光和動(dòng)力供應(yīng)必須防爆并且能提供足夠的照明。

4.4 特涂施工設(shè)備

特涂施工設(shè)備主要包括空氣壓縮機(jī)、噴砂機(jī)、真空回收機(jī)、空調(diào)機(jī)、除濕機(jī)、油漆泵等。

為達(dá)到特涂施工各項(xiàng)指標(biāo)，必須配備普通涂裝工程沒有的一些特殊設(shè)備。另外，特涂施工通常在舾裝期間進(jìn)行，這是由于這些大功率設(shè)備需要提供足夠大的電力容量以滿足施工要求。如果碼頭電力設(shè)施無法滿足需求，則需要準(zhǔn)備專用發(fā)電機(jī)。

4.5 安全

特涂施工要始終把安全工作放在第一位，要十分重視和抓好防火防爆工作。由于特涂作業(yè)面大、易燃易爆，因此要對(duì)安全作出嚴(yán)格詳盡的規(guī)定，建立完善的安全管理體系，由專人負(fù)責(zé)管理日常安全工作。施工時(shí)艙內(nèi)氧氣含量和可燃?xì)怏w含量必須滿足標(biāo)準(zhǔn)。施工時(shí)要保證艙內(nèi)照明亮度，且嚴(yán)禁非防爆照明進(jìn)艙使用。

5 結(jié)語

由于成品油船裝載貨品不同，選擇的涂層不同，不同的涂料廠家也有不同的技術(shù)要求，因此通常由涂料廠家按所裝貨品推薦合適的涂層。另外，成品油船貨油艙特涂施工是一項(xiàng)高技術(shù)、高管理和勞動(dòng)密集型為一體的系統(tǒng)性工程，這不僅是涂裝部門的事情，也需要關(guān)聯(lián)部門一起協(xié)調(diào)來完成這項(xiàng)工作。