基于海工產品的使用環境,對其必須采取防腐蝕保護措施,對離岸的海工產品防腐涂層而言,服役期內很難在海上進行修復或重涂,延長防腐涂層的耐久年限以及防腐涂層與海工產品使用壽命同步是海工防腐研究的最終目標。因此,研發在海洋環境中具有15 a以上耐久年限的海洋重防腐涂料和涂裝技術,設計可在海洋環境中達到15~30 a耐久年限的金屬涂層+有機涂層配套體系、多層有機或無機涂層配套體系,不僅是國家海洋開發戰略海工防腐蝕需要研究的重點,也是國家“十二·五”規劃中海工防腐涂裝技術工作的研究方向,而研制陰極保護效率高的底漆、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計則是防腐蝕涂層配套體系的技術關鍵。
涂料應用現狀及問題
海洋防腐涂料目前主要用于防止暴露在海洋大氣中的構筑物腐蝕,浸在海水中特別是深水區的海工構造物(如船舶和鉆井平臺)的水下部位、海底鋼管等也需要采用涂料防腐蝕。由于此區域的含氧量低,腐蝕程度相對較低,目前主要采用環氧涂料、環氧瀝青涂料、環氧玻璃鱗片涂料等,如需防止海生物附著,則采用環氧涂料+防污涂料組合體系。對海底區而言,由于此區域的腐蝕程度最低,因此涂層主要采用環氧瀝青涂料。鋼質管道除采用液態環氧涂料外,還大量使用熔融環氧粉末涂料,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穩定性,以保證涂層能夠防污損和防腐蝕;具有良好的機械強度,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有良好的附著力;對外加陰極保護系統有良好的相容性,在使用陰極保護時涂層不剝離。
涂料防腐和涂料+電化學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性更加重要,因此在涂層配套設計時通常建議設計成涂層壽命與被涂結構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展的方向,國外已有多個公司開發出此類產品,它們通常是液態高固含量環氧類涂料。
船舶制造是海洋工程中使用海洋防腐涂料較多的行業,與此聯系緊密的我國船舶防腐涂料涂裝技術也獲得了較快的發展,并達到了一定的水平,例如:涂裝工序已被列為船舶設計的重要內容之一;鋼材預處理工藝在船舶制造企業得到廣泛應用,建立了分段除銹、噴涂車間,并配備了相應的自動、半自動除銹和噴涂設備,制定了一系列除銹和涂裝的技術標準;從業人員已經掌握了高性能涂料施工工藝和化學品/成品油船特種涂裝技術;計算機輔助涂裝設計和治理技術、區域涂裝技術已在大型船廠推廣。
涂裝新技術的應用使我國的涂裝技術水平、生產效率和涂裝質量大幅度提高,明顯縮短了與國外涂裝技術的差距,涂裝質量受到國內外船東的好評。但是,我國船舶涂裝技術與國外相比仍存在較大的差距,主要表現在以下幾個方面:
1、船舶涂裝出產設計深度不夠,殼舾涂一體化的概念不強;
2、船舶涂裝技術裝備的機械化、自動化程度不高,致使除銹、涂裝指標偏高執行的現象較多;
3、預處理質量和車間底漆性能有待改進;
4、因其他工種施工造成涂膜損壞而進行多次涂裝問題十分突出,其中技術和人才缺乏則是阻礙涂料涂裝行業整體水平進步的重要原因之一。#p#副標題#e#
6點解決思路
解決問題的思路海洋工程防腐蝕涉及到國家海洋開發的戰略,因此希望能從國家層面整合社會資源,就海洋防腐涂料和涂裝技術需要解決的關鍵難題開展協作攻關,并提供雄厚的資金支持。建議加強以下方面的研究工作:
(1)海洋防腐涂料要想上一個新臺階,則各相關機構、涂料生產企業應加強新產品的研制,關注高耐候性配套涂料體系的開發、高效低毒防腐涂料的開發及海洋防腐涂料環?;取?br />
(2從涂料涂裝一體化出發重視涂料施工性能的研究,不斷優化和提升涂料產品的綜合性能,開發施工性能好適應性強的涂料,提高配套涂料體系的科學性與合理性,以適應不同海工產品的不同涂裝要求。目前,一些有實力的涂料公司和涂裝設備公司推出了BOT服務模式,即海工建造商的涂裝車間由涂料公司或涂裝設備公司投資建設,并負責生產管理,根據海工建造商的生產計劃進行涂裝生產,實現涂料涂裝一體化,最終提供的是合格的涂層而不是液態或粉狀的涂料,而海工建造商只需制定技術標準和驗收監督涂裝產品質量,依據涂裝質量和涂層面積進行結算。
(3)改進海洋防腐涂料的防腐性能和施工性能,加強研制耐高溫燒蝕(>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富鋅底漆、水性丙烯酸、環氧防腐涂料和可一次性涂覆300~500μm的環氧厚漿涂料,可在水下進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或無機改性防腐涂料等。

(4)海工結構多數外形尺寸很大,目前涂裝施工大多在露天進行,手工噴涂是主要的涂裝方式,涂裝效率低、質量難以保證,因此機械化涂裝是其發展的主要方向。對港機、平臺、專用船舶等海工產品中數量較大、外形規范的管件、桿件、型鋼、箱梁可以采用拋丸、涂裝機械化生產線實施涂裝,可以極大提高生產效率、保證涂裝質量、縮短工期、保護環境。對外形相對簡單、數量較大的配套部件,可采用線上機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,應研制能夠自動供漆的漆刷或漆輥來提高效率,國外已有類似的產品。
(5)目前從事涂料涂裝技術工作的人員多數是從化工或機械專業轉換過來的,由于專業設置原因,專業從事金屬蝕防護的人員很少,國內培養金屬防腐蝕專業人才的院校屈指可數,不能滿足行業需求,需擴大人才培養規模。同時,涂裝施工人員為涂裝工藝的最終實施者,其技術素質的高低將直接影響到涂裝質量,甚至涂膜的防腐性能。目前在一線進行涂裝施工的人員專業知識欠缺,培養合格的涂裝工人尤其是噴涂操作工,是涂裝行業急待解決的問題。
(6)海工產品使用環境惡劣,對防腐蝕要求很高,通常海工產品和國際標準都要求實施涂層檢驗的人員必須受過NACE、SSPC、FROSIO涂層檢驗的相關培訓并取得相應職業資質,需要達到二級或三級才能進行此項工作。
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