基于海工產(chǎn)品的使用環(huán)境,對其必須采取防腐蝕保護(hù)措施,對離岸的海工產(chǎn)品防腐涂層而言,服役期內(nèi)很難在海上進(jìn)行修復(fù)或重涂,延長防腐涂層的耐久年限以及防腐涂層與海工產(chǎn)品使用壽命同步是海工防腐研究的最終目標(biāo)。因此,研發(fā)在海洋環(huán)境中具有15 a以上耐久年限的海洋重防腐涂料和涂裝技術(shù),設(shè)計(jì)可在海洋環(huán)境中達(dá)到15~30 a耐久年限的金屬涂層+有機(jī)涂層配套體系、多層有機(jī)或無機(jī)涂層配套體系,不僅是國家海洋開發(fā)戰(zhàn)略海工防腐蝕需要研究的重點(diǎn),也是國家“十二·五”規(guī)劃中海工防腐涂裝技術(shù)工作的研究方向,而研制陰極保護(hù)效率高的底漆、屏蔽效果好的中涂漆和耐候性好的面漆,以及與之適宜的涂層配套設(shè)計(jì)則是防腐蝕涂層配套體系的技術(shù)關(guān)鍵。
涂料應(yīng)用現(xiàn)狀及問題
海洋防腐涂料目前主要用于防止暴露在海洋大氣中的構(gòu)筑物腐蝕,浸在海水中特別是深水區(qū)的海工構(gòu)造物(如船舶和鉆井平臺(tái))的水下部位、海底鋼管等也需要采用涂料防腐蝕。由于此區(qū)域的含氧量低,腐蝕程度相對較低,目前主要采用環(huán)氧涂料、環(huán)氧瀝青涂料、環(huán)氧玻璃鱗片涂料等,如需防止海生物附著,則采用環(huán)氧涂料+防污涂料組合體系。對海底區(qū)而言,由于此區(qū)域的腐蝕程度最低,因此涂層主要采用環(huán)氧瀝青涂料。鋼質(zhì)管道除采用液態(tài)環(huán)氧涂料外,還大量使用熔融環(huán)氧粉末涂料,由于檢修極其困難,通常要求其在不維修的條件下能正常使用20 a以上。

應(yīng)用于海水中的防腐涂料通常要求具有良好的耐海生物作用和化學(xué)穩(wěn)定性,以保證涂層能夠防污損和防腐蝕;具有良好的機(jī)械強(qiáng)度,以保證涂層能承受一定壓力和碰撞,保持涂層的完整性使其不開裂或脫落;對鋼管表面和混凝土應(yīng)有良好的附著力;對外加陰極保護(hù)系統(tǒng)有良好的相容性,在使用陰極保護(hù)時(shí)涂層不剝離。
涂料防腐和涂料+電化學(xué)防腐蝕是目前海洋防腐的主要方法。相對于涂料的防腐性能而言,涂料在海水中的施工性能和可修復(fù)性更加重要,因此在涂層配套設(shè)計(jì)時(shí)通常建議設(shè)計(jì)成涂層壽命與被涂結(jié)構(gòu)主體同壽命或可免維修。此外采用可在水中施工的防腐涂料也是目前努力發(fā)展的方向,國外已有多個(gè)公司開發(fā)出此類產(chǎn)品,它們通常是液態(tài)高固含量環(huán)氧類涂料。
船舶制造是海洋工程中使用海洋防腐涂料較多的行業(yè),與此聯(lián)系緊密的我國船舶防腐涂料涂裝技術(shù)也獲得了較快的發(fā)展,并達(dá)到了一定的水平,例如:涂裝工序已被列為船舶設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一;鋼材預(yù)處理工藝在船舶制造企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,建立了分段除銹、噴涂車間,并配備了相應(yīng)的自動(dòng)、半自動(dòng)除銹和噴涂設(shè)備,制定了一系列除銹和涂裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);從業(yè)人員已經(jīng)掌握了高性能涂料施工工藝和化學(xué)品/成品油船特種涂裝技術(shù);計(jì)算機(jī)輔助涂裝設(shè)計(jì)和治理技術(shù)、區(qū)域涂裝技術(shù)已在大型船廠推廣。
涂裝新技術(shù)的應(yīng)用使我國的涂裝技術(shù)水平、生產(chǎn)效率和涂裝質(zhì)量大幅度提高,明顯縮短了與國外涂裝技術(shù)的差距,涂裝質(zhì)量受到國內(nèi)外船東的好評。但是,我國船舶涂裝技術(shù)與國外相比仍存在較大的差距,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、船舶涂裝出產(chǎn)設(shè)計(jì)深度不夠,殼舾涂一體化的概念不強(qiáng);
2、船舶涂裝技術(shù)裝備的機(jī)械化、自動(dòng)化程度不高,致使除銹、涂裝指標(biāo)偏高執(zhí)行的現(xiàn)象較多;
3、預(yù)處理質(zhì)量和車間底漆性能有待改進(jìn);
4、因其他工種施工造成涂膜損壞而進(jìn)行多次涂裝問題十分突出,其中技術(shù)和人才缺乏則是阻礙涂料涂裝行業(yè)整體水平進(jìn)步的重要原因之一。#p#副標(biāo)題#e#
6點(diǎn)解決思路
解決問題的思路海洋工程防腐蝕涉及到國家海洋開發(fā)的戰(zhàn)略,因此希望能從國家層面整合社會(huì)資源,就海洋防腐涂料和涂裝技術(shù)需要解決的關(guān)鍵難題開展協(xié)作攻關(guān),并提供雄厚的資金支持。建議加強(qiáng)以下方面的研究工作:
(1)海洋防腐涂料要想上一個(gè)新臺(tái)階,則各相關(guān)機(jī)構(gòu)、涂料生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)新產(chǎn)品的研制,關(guān)注高耐候性配套涂料體系的開發(fā)、高效低毒防腐涂料的開發(fā)及海洋防腐涂料環(huán)保化等。
(2從涂料涂裝一體化出發(fā)重視涂料施工性能的研究,不斷優(yōu)化和提升涂料產(chǎn)品的綜合性能,開發(fā)施工性能好適應(yīng)性強(qiáng)的涂料,提高配套涂料體系的科學(xué)性與合理性,以適應(yīng)不同海工產(chǎn)品的不同涂裝要求。目前,一些有實(shí)力的涂料公司和涂裝設(shè)備公司推出了BOT服務(wù)模式,即海工建造商的涂裝車間由涂料公司或涂裝設(shè)備公司投資建設(shè),并負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理,根據(jù)海工建造商的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行涂裝生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)涂料涂裝一體化,最終提供的是合格的涂層而不是液態(tài)或粉狀的涂料,而海工建造商只需制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收監(jiān)督涂裝產(chǎn)品質(zhì)量,依據(jù)涂裝質(zhì)量和涂層面積進(jìn)行結(jié)算。
(3)改進(jìn)海洋防腐涂料的防腐性能和施工性能,加強(qiáng)研制耐高溫?zé)g(>800℃)的車間底漆,具有高固含量、低黏度特性且施工方便的無溶劑防腐涂料,性能更好的自干或低溫烘干水性無機(jī)富鋅底漆、水性丙烯酸、環(huán)氧防腐涂料和可一次性涂覆300~500μm的環(huán)氧厚漿涂料,可在水下進(jìn)行涂裝施工的重防腐涂料,防腐蝕性能更好的單組分富鋅底漆和濕固化聚氨酯防腐涂料,防腐蝕性能和耐老化性能更好的無機(jī)或無機(jī)改性防腐涂料等。

(4)海工結(jié)構(gòu)多數(shù)外形尺寸很大,目前涂裝施工大多在露天進(jìn)行,手工噴涂是主要的涂裝方式,涂裝效率低、質(zhì)量難以保證,因此機(jī)械化涂裝是其發(fā)展的主要方向。對港機(jī)、平臺(tái)、專用船舶等海工產(chǎn)品中數(shù)量較大、外形規(guī)范的管件、桿件、型鋼、箱梁可以采用拋丸、涂裝機(jī)械化生產(chǎn)線實(shí)施涂裝,可以極大提高生產(chǎn)效率、保證涂裝質(zhì)量、縮短工期、保護(hù)環(huán)境。對外形相對簡單、數(shù)量較大的配套部件,可采用線上機(jī)器人涂裝或采用靜電噴涂。對涂裝效率較低的人工刷涂和輥涂,應(yīng)研制能夠自動(dòng)供漆的漆刷或漆輥來提高效率,國外已有類似的產(chǎn)品。
(5)目前從事涂料涂裝技術(shù)工作的人員多數(shù)是從化工或機(jī)械專業(yè)轉(zhuǎn)換過來的,由于專業(yè)設(shè)置原因,專業(yè)從事金屬蝕防護(hù)的人員很少,國內(nèi)培養(yǎng)金屬防腐蝕專業(yè)人才的院校屈指可數(shù),不能滿足行業(yè)需求,需擴(kuò)大人才培養(yǎng)規(guī)模。同時(shí),涂裝施工人員為涂裝工藝的最終實(shí)施者,其技術(shù)素質(zhì)的高低將直接影響到涂裝質(zhì)量,甚至涂膜的防腐性能。目前在一線進(jìn)行涂裝施工的人員專業(yè)知識(shí)欠缺,培養(yǎng)合格的涂裝工人尤其是噴涂操作工,是涂裝行業(yè)急待解決的問題。
(6)海工產(chǎn)品使用環(huán)境惡劣,對防腐蝕要求很高,通常海工產(chǎn)品和國際標(biāo)準(zhǔn)都要求實(shí)施涂層檢驗(yàn)的人員必須受過NACE、SSPC、FROSIO涂層檢驗(yàn)的相關(guān)培訓(xùn)并取得相應(yīng)職業(yè)資質(zhì),需要達(dá)到二級或三級才能進(jìn)行此項(xiàng)工作。
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