我國港口機械設備防腐蝕涂裝與保護研究

陳國明

（南通振華重型裝備制造有限公司，江蘇 南通 226000）

我國港口機械設備防腐蝕涂裝與保護研究

陳國明

（南通振華重型裝備制造有限公司，江蘇 南通 226000）

我國海運事業的發展，極大地促進我國港口的繁榮，我國港口吞吐量位居世界前列。港口機械設備作為港口貨物重要的運輸裝置，由于港口機械設備的工作環境比較惡劣，常年受到海水的侵蝕，又在高負荷運轉狀態，機械設備很容易被腐蝕損壞。如果港口機械設備出現故障，不僅影響到運輸效率，而且還會給港口生產安全帶來隱患。因此，必須加強港口機械設備的防腐處理，并做好裝涂的保護工作。

港口機械設備；防腐涂裝；保護措施

為了我國貿易事業和海洋事業的發展，我國十多年以來興建了8個沿海深水港口城市，并對原有的老港口進行改造，提高老港口的集裝箱吞吐量。經過港口的快速發展，我國港口貨物吞吐量3億t以上的港口有10個，有11個港口集裝箱吞吐量達到500萬標箱以上，其中上海港以3653萬標箱吞吐量位居世界前列。沿海港口貨物吞吐量不斷增長，也極大地推動了港口機械制造業的發展，港口貨物集散過程中需要大量運輸裝載設備。由于這些機械設備都安裝在港口，空氣腐蝕和海水腐蝕非常嚴重，再加上超負荷運轉，港口機械設備的金屬表面腐蝕現象十分嚴重，所以必須做好防腐涂裝。

1 港口機械設備腐蝕原因

（1）機械設備材質本身抗腐蝕性弱。港口常見的機械設備有岸橋、場橋、裝船機、皮帶運輸機、起重機、斗輪機、臺架橋、螺旋卸車機、固定吊等設備，這些機械設備的材質有的抗腐蝕性強，有的抗腐蝕性弱。比如不銹鋼材質的機械設備比鐵材質的機械設備耐腐蝕性，腐蝕速度比較慢。其次，在同一個港口機械色板，有的機械設備部分外露容易受到自然環境的腐蝕，比如港口機械設備的凸起部分或者有縫隙部分就容易腐蝕。

（2）機械設備的運行環境比較惡劣。海洋環境對港口機械設備的腐蝕作用比較明顯，根據《鋼結構防護涂料系統的防腐蝕保護》中腐蝕性環境分類標準，大氣、不同類型的水和土壤具有一定的腐蝕能力，并對浸入到水中的鋼結構產生一定的腐蝕應力。根據我國港口所在海域的氣候條件、水質、水文等情況，我國港口大部分處于IS012944C4-C5的沿海腐蝕環境中，腐蝕問題比較嚴重。其次，機械設備在生產過程中，可能接觸到具有污染性的貨物，或者接觸到海水、雨水，海水中的鹽分比較高，腐蝕性比較大。機械設備在大氣環境下的酸性、鹽分等物質的侵蝕下，會破壞機械設備表面的涂層，讓設備失去保護，進一步加速機械設備的腐蝕速度。因此，現代港口機械設備的防腐涂裝，必須選擇優質的防腐涂料，科學設計涂層防腐配套方案，并加強設備維護和保養，延長港口機械設備涂層的使用時間。

2 我國港口機械設備防腐涂裝與保護

目前我國港口機械設備防腐涂裝主要有車間底漆、防銹底漆、中間漆以及相配套的防腐面漆。

（1）車間底漆。港口機械設備一般使用無機硅酸鋅作為車間底漆，無機硅酸鋅車間底漆的防腐性能好，一般戶外可達到3～9個月，耐熱性能好，力學性能好、干燥快，熱加工損傷面積小，所以在車間底漆中應用比較多。港口機械設備生產工程非常快，從鋼板預處理到分段施工一般只需要1～2個月，而且車間底漆在焊接、切割作業時產生的氧化鋅煙塵比較小，所以低含量的車間底漆可以滿足施工保護要求。

（2）防銹底漆。港口機械設備的防銹底漆一般常用的有富鋅底漆和環氧磷酸鋅底漆。富鋅底漆是一種比較好的防腐涂料，它是利用金屬鋅粉對鋼結構表面的陰極起到保護作用，因為鋅的電化學活性比鐵更加活潑，所以當有足夠的鋅粉時，就會在鋼結構的表面形成一層鋅粉膜，并與鋼表面緊密接觸，形成鋅——鐵腐蝕電池，鋅作為陽性被腐蝕，鋼鐵則作為陰性被保護。港口機械鋼結構涂料中的富鋅底漆有環氧富鋅底漆和醇溶性無機富鋅底漆。環氧富鋅底漆使用胺類固化劑，胺與鋼結構表面的氧化物形成氫鍵，從而提高涂料的膜附著力，因此環氧富鋅底漆的機械強度比較好，漆膜屏蔽機效果好。醇溶性無機富鋅底漆在水和氧化物作用下，金屬鋅發生陽極反應，并生成腐蝕產物，這些腐蝕產物結構緊密，穩定性比較好，微溶于水，沉積在鋅層的表面形成屏蔽層，防止水、鹽等物質的滲透，降低下層電化學反應速度。醇溶性無機富鋅底漆膜的厚度一般在50～100um，如果超過了這個厚度，膜可能發生破裂。在實際應用中，由于環氧富鋅底漆施工性能比醇溶性無機富鋅底漆好，涂抹時間比較短，所以在港口機械設備腐蝕涂層中應用效果更好；環氧磷酸鋅底漆則以磷酸鋅作為防銹材料，磷酸鋅是一種比較好的防銹涂料，磷酸鋅將自身的結晶水、空氣中的水分以及底材表面的微量水反映生產氫氧化鋅和二代磷酸鹽離子，并與底材進一步反應生產Me-Zn-P2O5這種結構比較復雜、緊密的磷化膜，這種膜的附著力好，抗腐蝕性強，主要用于在機械設備腐蝕不太嚴重的部位。

（3）中間漆。中間漆具有承上啟下作用，增強各個涂層的粘結性，從而形成一個比較好的防腐體系。港口機械設備防腐蝕涂層中間漆一般選擇環氧云鐵，這種中間漆以云母氧化鐵為主料，通過云母氧化鐵的物理特性，云母氧化鐵為片狀結構，在漆膜底層逐層排列并相互重疊，有效切斷漆膜中的毛細孔，從而防止腐蝕因子在漆膜中擴散，有效屏蔽水、氧氣、氯離子等在漆膜中擴散。一些表面比較粗糙的底漆，一般會使用粘度比較小的中間漆進行過渡。

（4）面漆。常用的面漆有脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆和氟碳面漆，脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆主要應用在橋梁、建筑鋼結構以及海上建筑設施，在沿海地區的防腐時間可8～10年，在內地防腐時間可到達10～15年。然而根據我國《鋼結構防護涂料系統的防腐蝕保護》的相關要求，新建港口大型機械設備防腐涂層的有效時間至少15年，所以這種面漆已經無法滿足港口設施設備的發展要求；氟碳面漆的抗腐蝕性強、耐污能力強、自潔性好，近年來在港口機械設備防腐涂層廣泛應用。由于氟原子電負性高，是氫原子以外最小的原子半徑，所以氟碳聚合物的穩定性好，能夠在碳鏈外形成比較緊密的保護層，讓其免受外界環境的腐蝕。因此，氟碳涂料是目前耐侯性最好的涂料產品，能滿足港口機械設備大于15年防腐周期的要求。

3 我國港口機械設備防腐蝕涂裝的維護保養

港口機械設備防腐蝕性涂裝體系完成以后，還要加強對防腐涂層的維護和保養，延長涂層的使用時間。具體方法如下：第一，在日常管理過程中，港口機械設備作業技術以后，要立即檢查機械設備的油污、灰塵，并及時清理，確保機械設備保持清潔干燥狀態。第二，定期對機械設備內部進行檢查，查看設備的腐蝕情況，如果發現機械設備某一個部位出現腐蝕情況，要立即進行修復，防止腐蝕面積擴大。第三，機械設備在改造或者維修過程中，不要破壞結構表面的防腐涂層，如果已經破壞了，要及時補漆。第四，港口機械設備如果轉運具有腐蝕性的貨物以后，要立即用清水進行清理，并將機械設備內部的積水排除。第五，所有港口機械設備進入倉庫前，要進行全面細致的檢查，如果發現腐蝕部位，要立即進行修補，容易被腐蝕的部位要做好防護措施。

4 結語

港口機械設備的防腐蝕性涂裝與保護工作對維護機械設備正常生產和運轉十分重要，如果防腐涂層遭到破壞，那么設備很容易遭到大氣環境腐蝕，從而影響到機械設備的使用性能。所以港口機械設備日常管理過程中，要做好防腐涂層的維護和保養工作，延長機械設備的使用時間。

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陳國明（1963-），男，主要研究方向：港口機械機電一體化和自動化控制設備維修。