船舶涂裝作業(yè)工藝方案分析

高鵬

摘? ? 要：本文首先闡述了船舶涂裝工藝概述，接著對(duì)船舶涂裝作業(yè)工藝方案進(jìn)行了探討。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：船舶涂裝;技術(shù);涂漆施工

1? ?引言

船舶建造的過(guò)程中，涂裝成本占據(jù)了船舶造價(jià)成本的10%左右。在國(guó)外一部分技術(shù)較為先進(jìn)的國(guó)家涂裝工藝中使用的成本占據(jù)整體的5%左右，一部分國(guó)家的技術(shù)能夠?qū)⒊杀驹僖淮谓档?。由此可?jiàn)，在船舶制造的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)涂裝工藝進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，保證自身的嚴(yán)謹(jǐn)性和專業(yè)性。在進(jìn)行涂裝的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)保證各個(gè)環(huán)節(jié)的有效性和穩(wěn)定性，確保工程的整體運(yùn)行質(zhì)量可靠。

2? 船舶涂裝工藝概述

我國(guó)船舶涂裝工藝在長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展中已經(jīng)取得了相應(yīng)的建設(shè)成果，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家的工藝相比仍舊具有一定的局限性。當(dāng)下的涂裝工藝進(jìn)行的過(guò)程中基本上分為六個(gè)階段，分別是鋼材預(yù)處理、分段涂裝、船臺(tái)涂裝、碼頭涂裝、塢內(nèi)涂裝以及舾裝件涂裝。在每一個(gè)工藝進(jìn)行的過(guò)程中都應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際問(wèn)題和需求選擇具有針對(duì)性的技術(shù)。同時(shí)在選擇的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)考慮到成本資金、勞動(dòng)力強(qiáng)度、天氣變化等等。

2.1? 鋼材預(yù)處理

鋼材預(yù)處理指的是對(duì)于工程運(yùn)行中所需的材料進(jìn)行前期的加工和處理，保證對(duì)使用的鋼材能夠進(jìn)行校正檢查，鋼材表面的污垢要及時(shí)清除，保證噴漆的服帖。在矯正鋼材的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)使用多輥矯平機(jī)和各類型材板材矯直機(jī)，在除銹工作中基本上使用的是拋丸機(jī)除銹或者是化學(xué)除銹，在上述工作均完成之后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行烘干操作。

2.2? 分段涂裝

分段涂裝指的是分段中的各個(gè)環(huán)節(jié)已經(jīng)建造結(jié)束，并且通過(guò)了質(zhì)量檢查，進(jìn)而對(duì)其中的每一項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行噴漆作業(yè)。在船體進(jìn)行噴漆作業(yè)的過(guò)程中，主要的部分和結(jié)構(gòu)操作都進(jìn)行分段噴漆，這是船舶建造中的具有關(guān)鍵意義的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)中的質(zhì)量?jī)?yōu)劣的問(wèn)題會(huì)直接影響后續(xù)的施工進(jìn)程。

2.3? 船臺(tái)涂裝

船臺(tái)涂裝指的是船舶在合攏工作之后在水下進(jìn)行的涂裝過(guò)程，在上一環(huán)節(jié)之后進(jìn)行的組裝工作會(huì)在船體上進(jìn)行相應(yīng)的焊接工藝，船體上的涂層會(huì)受到相應(yīng)的損壞。因此在此階段基本上是針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)損壞的部分進(jìn)行修補(bǔ)，保證船體的整體性。

2.4? 碼頭涂裝

碼頭涂裝指的是船體已經(jīng)能夠下水并且在碼頭旁邊進(jìn)行涂裝作業(yè)，這一階段中除了一部分作業(yè)的細(xì)節(jié)問(wèn)題需要整合，基本上的重點(diǎn)位置是在船體的整體上。船體下水之后會(huì)出現(xiàn)一定的腐蝕現(xiàn)象，因此，在這一環(huán)節(jié)之后還需要進(jìn)行相應(yīng)的后續(xù)加工。

2.5? 塢內(nèi)涂裝

塢內(nèi)涂裝指的是在船塢內(nèi)部對(duì)船體的水下部分進(jìn)行涂裝作業(yè)，這一環(huán)節(jié)能夠保證船舶涂裝結(jié)構(gòu)的完整性。舾裝件涂裝指的是對(duì)船體的各個(gè)零件進(jìn)行整體的涂裝工作，保證船體涂裝工藝具有完整性。在不同的零部件上使用的涂裝形式也具有差異性，在整體工作結(jié)束之后能夠有效保護(hù)船體，美化船體外觀。

3? 船舶涂裝作業(yè)工藝方案

目前國(guó)內(nèi)船舶行業(yè)通常采用的涂裝作業(yè)工藝基本分為以下3種：三相射流作業(yè)法，自吸附式爬壁裝置拋丸作業(yè)法，超高壓水作業(yè)法。

3.1? 三相射流

三相射流是射流行業(yè)的前沿技術(shù)，集合了液體、固體、氣體3種不同物質(zhì)，形成統(tǒng)一的流體，產(chǎn)生不同的作用。三相射流作業(yè)法是以高壓混砂水射流為核心，以混合射流形式達(dá)到高效清除膠層、油漆涂覆層、銹蝕以及表面附著物的目的。其優(yōu)勢(shì)是對(duì)油漆涂覆材料及表面雜物適應(yīng)性好，幾乎可以清除一切噴涂式表面附著物，效果較好。三相射流作業(yè)形式上分為前混式和后混式2種：前混式消塵效果較好，可消除90%的粉塵，對(duì)設(shè)備及配件要求高、配置較復(fù)雜;后混式在正常情況下可消除80%左右粉塵，設(shè)備及配件較簡(jiǎn)單可靠。

設(shè)備一：B330型號(hào)的清洗機(jī)，屬于后混式。其主要參數(shù)為：電機(jī)功率37kW，電壓380V，頻率50Hz，轉(zhuǎn)速1450r/min。砂罐參數(shù)：最大壓力55MPa，砂容量300kg。磨料顆粒尺寸550μm～830μm，質(zhì)量900kg。去銹除漆的效果達(dá)到Sa2.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)4min～6min去除1m2多層油漆的效率，即每小時(shí)大約10m2～15m2。

設(shè)備二：高壓彌霧機(jī)，后混式，此方法比較簡(jiǎn)單，對(duì)現(xiàn)有的干式噴砂設(shè)備加以改造即可實(shí)現(xiàn)，在原有的基礎(chǔ)上配備高壓彌霧機(jī)，工作時(shí)額定壓力達(dá)到2.3MPa（壓力表顯示數(shù)），一臺(tái)高壓彌霧機(jī)可以帶3～6把砂槍，把原有的砂槍進(jìn)行適當(dāng)改造，配裝彌霧機(jī)的高壓水噴頭，保持高壓水出口壓力0.7MPa～0.8MPa。設(shè)備改裝后去銹除漆的效果能達(dá)到Sa2.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)備三：通用雙槍水霧噴砂機(jī)，前混式，其特點(diǎn)是磨料在混合缸內(nèi)經(jīng)水潤(rùn)濕后，通過(guò)壓縮空氣輸送，撞擊被清理的表面，此方法功能較全、操作便捷，集噴砂、清洗、吹風(fēng)功能于一體;手動(dòng)、氣動(dòng)、無(wú)線遙控操作可自由切換;所需磨料顆粒直徑范圍0.1mm～2.4mm，表面處理質(zhì)量效果能達(dá)到Sa2.0級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，施工效率高于傳統(tǒng)超高壓水;磨料的回收利用率高。

三相射流作業(yè)法除銹、除涂覆層與干式噴砂相比，雖然基本消除了對(duì)大氣環(huán)境的揚(yáng)塵污染，卻增加了水的消耗，而且由于加水作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生的“閃銹”還要靠高壓水解決。環(huán)保壓力雖有所減緩，但能源消耗增加了，致使整個(gè)生產(chǎn)成本增加1%左右。

3.2? 自吸附式爬壁裝置拋丸作業(yè)法

自吸附式爬壁裝置拋丸作業(yè)法主要技術(shù)參數(shù)如下。該裝置質(zhì)量為400kg～450kg，采用三相50Hz、380V的交流電源，總功率約45kW，拋丸離心輪轉(zhuǎn)速7200r/min，鋼丸容器容量25kg，自循環(huán)連續(xù)運(yùn)行。自上而下移動(dòng)，速度為2m/min～3m/min，作業(yè)寬度0.4m，即作業(yè)效率0.8m2/min～1.2m2/min。采用一對(duì)極電動(dòng)機(jī)并通過(guò)皮帶或鏈條將離心輪轉(zhuǎn)速變?yōu)?200r/min;利用永久磁鐵將自吸附式爬壁裝置吸附在船體艙壁、干舷或直底;通過(guò)行走電機(jī)帶動(dòng)2個(gè)平衡主動(dòng)輪，并在導(dǎo)向輪的配合下完成爬壁作業(yè)。通過(guò)吸附過(guò)濾裝置后幾乎不產(chǎn)生揚(yáng)塵，對(duì)水體、空氣無(wú)污染。高效、節(jié)能、環(huán)保，且性價(jià)比高，設(shè)備前期投入僅僅是超高壓水設(shè)備的1/2左右，去銹除漆的效果達(dá)到Sa2.0級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)，且不產(chǎn)生閃銹。

3.3? 超高壓水作業(yè)法

超高壓水設(shè)備分為自吸式和手持式2種。一般情況海船的表面油漆涂覆層不少于5層，如果除銹、除涂覆層的效果達(dá)到Sa2.0～2.5或更高，設(shè)備實(shí)際工作壓力要達(dá)到250MPa以上，根據(jù)歐美水射流有關(guān)規(guī)定，可以選用流量20L/min、26L/min，或者300MPa、22L/min等125kW的設(shè)備，能夠達(dá)到4min～6min去除1m2多層油漆的效率。國(guó)內(nèi)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有針對(duì)三相射流工藝作相應(yīng)限制，從成本、環(huán)保、操作人員、操作性等方面還是相對(duì)較為適合的一種作業(yè)法，符合相關(guān)法律法規(guī)要求，充分適應(yīng)了企業(yè)發(fā)展要求，是目前同行業(yè)探索研究使用的主要方法之一。自吸附式爬壁裝置拋丸作業(yè)法，其計(jì)劃設(shè)計(jì)和方案是十分理想的，特點(diǎn)突出、優(yōu)勢(shì)明顯，無(wú)論從環(huán)保、效率以及節(jié)能、方便性等各方面，都基本上做到超前發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景，應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。超高壓水作業(yè)法技術(shù)成熟、工藝先進(jìn)，環(huán)保措施到位，在不考慮環(huán)保和廢棄物回收處理的情況下，去漆除銹的成本要比傳統(tǒng)的噴砂法要高。但是，采用超高壓水簡(jiǎn)單易行，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)提高或調(diào)整到位后，其綜合成本低于傳統(tǒng)工藝。

4? 結(jié)束語(yǔ)

在船舶生產(chǎn)施工中，涂裝是影響船舶生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素，因此對(duì)相關(guān)人員而言，必須要高度重視船舶涂裝工藝的基本流程，能夠根據(jù)船舶的涂裝要求、涂裝原材料性能等特征，制定針對(duì)性的涂裝工藝流程，快速確定船舶涂裝過(guò)程中的重難點(diǎn)，并將其作為評(píng)價(jià)涂裝質(zhì)量的重要因素，最終全面提高船舶涂裝質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳騫騫.船舶涂裝作業(yè)安全與管理措施研究[J].中國(guó)水運(yùn)，2019（9）.

[2] 王士猛，賀忠臣.對(duì)現(xiàn)代船舶涂裝技術(shù)問(wèn)題的分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（12）.

[3] 馬海勇，李麗舒.船舶涂裝工藝及涂層質(zhì)量探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（8）.