船舶管路防腐處理可行性研究

張世輝 孫亞舟 周龍

【摘 要】 海水管路的腐蝕與防腐蝕問題，是船舶系統(tǒng)管路日常維護中一個常見的問題，也是在設計管路系統(tǒng)時需要著重考慮的問題之一合理設計海水系統(tǒng)管路并對腐蝕問題進行有效控制，是設計者們一直以來的追求。文章介紹了當前管路防腐蝕技術措施的實際應用情況，探討在管路防腐新技術的發(fā)展情況。有效的船舶管理防腐處理有利于保障系統(tǒng)和船舶的正常運行和安全行駛。

【關鍵詞】 船舶管路 防腐處理 可行性研究

1 概述

1.1 船舶管路防腐蝕技術應用背景

船舶管路系統(tǒng)遍布船舶的各個角落，有如血管對人體一樣重要，包括消防水管路、各種機電設備海水冷卻管路、重力式廁所沖洗管路、艙底疏排水管路等。海水管路一旦出現(xiàn)腐蝕破損，將影響設備正常運行甚至船舶的安全性。提高船舶海水管路的可靠性，是保證其所屬系統(tǒng)設備正常運轉和整個船舶安全運行的有力保障。

1.2 涂裝工藝及選擇

（1）涂裝工藝：涂裝工藝包括表面處理、噴涂底漆和面漆、以及現(xiàn)場焊接口、臺班連接處及其它固定焊口、堵頭和烤口等內(nèi)噴涂修補。工藝采用先進的遙控內(nèi)噴砂設備，高壓無空氣內(nèi)孔噴涂設備，特別是現(xiàn)場焊接口修補等不易控制點采用內(nèi)噴涂，保證了焊接口內(nèi)涂質(zhì)量。其工藝流程為表面處理（噴砂）→噴涂底漆→噴涂面漆→現(xiàn)場焊口修補。

（2）高壓無空氣噴涂原理：高壓無空氣噴涂是將0.6MPa的壓縮空氣注入噴氣機后利用活塞原理將涂料室壓力增至7～8MPa，涂料在高壓下分子結構裂解后重新聚合產(chǎn)生互穿網(wǎng)絡交鏈反應，其間空氣和涂料不直接接觸。

涂料注入高壓噴槍經(jīng)過濾后，用螺旋式送料器推向噴頭，形成球面向管壁噴涂，表面處理是將管內(nèi)壁上的油脂、鐵銹、氧化鐵皮等清除干凈后，進入噴砂除銹。試驗開始采用拋丸，效果不很理想，只能達到Sa0.5級，改用噴綠豆砂后達到Sa2.5級以上。

（3）噴砂：噴砂分為管內(nèi)噴砂和管外噴砂工藝。管外噴砂均采用直管噴槍，管內(nèi)采用旋轉拋物噴槍。生產(chǎn)實踐證明，管內(nèi)表面處理采用旋轉拋物噴砂工藝，改進了直管槍噴砂工藝，管內(nèi)各部位噴砂質(zhì)量均達到Sa2.5級以上，內(nèi)壁顯現(xiàn)出金屬本體肉眼不見銹點。綠豆砂粒直徑為0.5～2.5mm，砂粒很干燥，以免加砂時需經(jīng)常篩網(wǎng)過濾除去粉塵和粗顆粒。砂粒用后收集起來，避免散落。噴砂設備包括空壓機、砂罐、噴槍。

（4）噴涂面漆：面漆采用聚氨酯改性環(huán)氧重防腐蝕漆，它也屬于雙組分漆，甲乙組分不能與水接觸，以免起泡，固化報廢，用后必須蓋緊。甲組分∶乙組分=3～4∶1（重量）。使用時隨時用隨時配制，其操作工藝、設備同底漆。最后一遍漆固化（實干）后用測厚儀測定漆膜，漆膜總厚度不小于210μm。

1.3 管路鍍鋅處理

一般海水管路表面都采用鍍鋅處理，鋅是一種化學性質(zhì)很活潑的金屬，既溶于堿也溶于酸。干燥的鋅幾乎不起變化，但在含有二氧化碳的潮濕空氣或水中較易氧化。氧化后，其表面會生成一層堿性碳酸鋅和一層致密的白色氧化物，這種表面生成物具有保護性。

鋼（鐵）管鍍鋅后，由于鋅的電位較鐵低，所以鍍鋅層對鋼管來說就是陰極。在鋅層和鋼管之間形成了鋅-鐵微電池。在水、蒸汽、二氧化碳等介質(zhì)中，鋅逐漸地放出電子而氧化，這樣， 就防止了鐵的氧化，使鋼管少受或不受腐蝕， 從而延長了鋼管的壽命。因此，鍍鋅工藝在船舶管路上得到廣泛的使用。

2 國外管道防腐材料現(xiàn)狀

2.1 環(huán)氧樹脂復合材料涂料

環(huán)氧樹脂復合材料涂料體系，適用于保護管道免受磨損、嚴酷的環(huán)境條件及外部腐蝕，此類防腐涂料較為先進的有美國阿莫370 管道涂層（AP370PLC）。其是一種長期的防腐蝕屏障，適用于從土地到空氣中的過渡部分，形成了一道化學屏障，能阻擋大多數(shù)的化學品，包括燒堿、稀酸、鹽溶液、水、蒸汽及石油溶劑。它是一種濕敷產(chǎn)品，因此既能用于直管又能用于彎管、T型管及其它外形結構。由于其耐久性，該體系大大減少了定期維修。此類材料具有以下特性：混合比例為1：1（等量混合）；顏色：A部分為白色，B部分為黑色，混合&固化后為淺灰色；AP370PLC套件可提供1夸脫、1/2加侖和1加侖桶裝帶1卷玻纖布膠帶（備注：1加侖套件能夠覆蓋大約25平方英尺的管道表面）；連續(xù)工作溫度：-51°C至91°C；使用時限/工作時間：24°C，約45分鐘；固化時間：29°C，約2小時；提供UV防護；環(huán)氧樹脂370A&B的儲存期為2年。

2.2 高分子復合材料

專門保護系統(tǒng)應用，該領域內(nèi)代表材料有美國阿克公司生產(chǎn)的EE-11，其具有針對所有管片的地下管道涂層，可噴射的酚醛陶瓷填充涂層，適用于侵蝕水環(huán)境。升溫到300F時沉浸效果很好。抵制強磨損。高彈性使EE-11用于管板和地下管道。含有磷酸鋅的EE-11底漆縮小腐蝕性鉆蝕。無論是淡水，鹽水或帶鹽味的，管道/管片接縫是侵蝕，腐蝕&滲漏的關鍵點，關系到是否會降級單位功效。阿克管道涂層伴隨一層10-30cmDT涂層，有效密封區(qū)域提高效率&防止未來侵蝕和腐蝕。使用柔韌性較好的EE-11系統(tǒng)利于防止由于彎曲和熱壓力而引起的裂口，裂縫和滲漏。針對地下管道，使用EE-11.5有很好的附著力，無凹陷或下陷，5-10密耳DFT。

3 結語

本文主要從船用防腐蝕涂料、船舶涂裝新技術新工藝、陰極保護技術和腐蝕監(jiān)測技術等方面介紹了當前管路防腐蝕技術措施的現(xiàn)狀。進一步分析探討了管路防腐蝕技術今后的發(fā)展趨勢，以對船體防護技術措施應用有一個全面的了解。

參考文獻

[1]陸伯岑.重防腐蝕涂料的涂裝設計和在船舶和鋼結構防腐蝕領域的應用[J].船舶工業(yè)技術經(jīng)濟信息，2001：26-39.

[2]夏炳仁.船舶及海洋工程結構物的腐蝕與防護[M].大連海運學院出版社，1993：21-24.

[3]彭輝，王金鑫，司衛(wèi)華.管路防腐與涂裝[M].哈爾濱工程大學出版社，第1版，2006年8月1日.

[4]熊金平，左禹.管路防腐蝕涂料的研究發(fā)展方向[J].北京化工大學材料科學與工程學院，2008年2月27日.