冰區耐磨低阻力油漆的應用

黃漢金 邢炳亮

(廣船國際涂裝部)

0 前言

我司為ZPMC-REDBOX振華重工建造的極地重載甲板運輸船的（以下簡稱極地船）要求全天候極地航行，滿足俄羅斯規范中的最高冰區等級Arc7條件，并且在冰厚1.5米下能保持2節的航速。對外板涂層性能要求體現為耐碰撞、耐磨、低阻力，同時在極端低溫條件下凃層不失效，通常是應用“耐冰摩擦低阻力破冰型冰區漆（以下簡稱冰區漆）。

極地船冰區漆與常規船舶外板涂料相比，其施工難度明顯提高。主要是施工條件嚴格、一次成膜涂層厚、固化快、施工難度大。極地船外板冰區漆在選型上既要滿足極地冰區、寒區的特殊要求，也要適合我司現有設備的施工能力。

1 極地船冰區漆技術要求

極地船規格書要求外板平底、直底和海底門僅做一度500微米的耐磨低摩擦破冰涂料。

1.1 冰區漆涂料的性能要求

冰區漆作為一種極地區域的破冰型涂料，要求：

（1）固化后有光滑的表面助于冰塊滑走，防止冰塊粘附于涂層表面；

（2）降低摩擦阻力，有利于節省燃料和提高營運效率；

（3）耐磨、抗沖擊和耐腐性能比普通環氧涂料高，可降低機械磨損和船體粗糙度，減少未來的維修和保養成本；允許在零下50攝氏度的惡劣條件下使用。

1.2 冰區漆涂料配套

從冰區漆技術協議談判開始，我們對廠商表內各個廠家提供的冰區漆性能、設備要求、施工工藝進行了多輪研討，結合我司的實際情況、施工能力、施工習慣，并與船東進行充分溝通后選定相應的涂料配套。極地船冰區漆選用了單度500微米的冰區漆，該冰區漆取得LR船級社的abrasionresistantice coating證書及獨立第三方Aker公司測試認證為耐磨、低摩擦冰區漆。

1.3 冰區漆施工范圍

按照本船入級船級社DNV規范的描述，冰帶的范圍較為復雜，見圖1。因其線型復雜，施工與管理難度增加，經與船東協商后將冰區漆的適用范圍從平底、直底升高至主甲板以下外板。

1.4 冰區漆施工工藝

（1）鋼材結構性處理

①涂裝前鋼材表面應進行結構性處理，去除毛邊、焊接飛濺物和其他任何的表面污染物，并對焊縫等進行打磨處理，處理后表面應達到GB/T8923.3規定的P2級。

②涂裝前鋼材自由邊緣應處理成半徑至少為2mm的圓角，或經過三次打磨，或經過等效處理。

（2）二次表面處理

涂裝前二次表面處理應按GB/T8923.2規定的Sa221級，表面粗糙度50～100微米。

（3）表面清理

二次表面處理后涂裝作業前，為確保涂料與被涂表面之間的附著力，需要對被涂表面進行清理。涂裝前表面清理的主要工作內容為：除水、除鹽、除油、除塵及以除去其他污染物。

①水分：采用布團、棉紗擦去，或用經過除去油分和水分的壓縮空氣吹干；

②鹽分：采用清水沖洗，然后除去水分，使表面完全干燥；

③灰塵采用吸塵器吸去，局部少量的灰塵可用毛刷刷去；

④油污：采用去污劑清除，然后用淡水清潔，少量油污或用蘸有清潔溶劑的布團、棉紗擦去；

⑤其他表面污染物視情況采用相應的措施除去；

⑥鋼材表面可溶性鹽含量低于96mg/m2。

2 冰區漆涂裝作業

2.1 整體原則

圖2 隔熱保溫/發熱軟管

考慮到外板平底在船塢階段的墩木位置難于移墩進行噴砂/涂裝作業，結合冰區漆的施工要求及船塢布墩情況，外板基線至500mm高度范圍作為平底在分段階段施工完畢，其大合攏焊縫在塢內噴砂修補涂層；直底在分段階段不涂裝，在塢內整體噴砂涂裝。

2.2 控制要點

（1）在分段涂裝階段，平底分段合攏口300mm范圍內不涂裝。根據平底分段的重量，在不影響精度的前提下，盡可能將支撐布置在分段合攏口內，減少分段支撐對冰區漆的影響及修補的面積。對于特殊分段，如超重分段、重心不正分段，可在分段底增加可拆支撐，以防分段變形及傾斜；

（2）根據冰區漆的物理性能，噴涂設備最低為60：1型的大功率單進料無氣噴涂設備。建議采用雙組份噴漆泵，以達到更好的噴涂效果；

（3）為防止涂料施工時外板冰區漆與其它部位由漆交叉污染，在分段端口用寬約500mm的薄膜進行屏蔽。在風力較大的環境中應對薄膜加以固定，以防薄膜被風吹起，粘到涂層表面；

（4）涂料混合后使用時間。涂料混合使用時間較短，混合后油漆比較容易出現自放熱固化現象，要求有專職攪拌工專門負責外板涂料的混合、攪拌，根據噴涂的施工進度控制涂料的混合量；

（5）涂料施工時，噴漆管不宜過長，建議不大于50米，并推薦使用新的噴漆管。噴涂時，基料和固化劑混合溫度控制在25攝氏度有利于涂料霧化。在冬季或低溫天氣條件下施工時，為避免噴漆管內的油漆溫度太低，需在噴漆管外用隔熱保溫材料包扎或使用發熱軟管以保持噴漆管內油漆溫度。見圖2。

（6）為了確保漆膜厚度，在施工過程中應經常使用濕膜測厚儀，測量濕膜厚度。對于分段合攏口，應預留不小于100mm的端口不涂裝。如端口太窄，在后續合攏過程中，會燒壞涂層，造成不必要的油漆浪費，同時也增加后續合攏口涂裝打磨工作量；如端口太寬，增加了合攏口涂裝工作量和施工難度。

（7）為使涂料適當地干燥和固化，應予以充足的通風。在整個涂裝過程中和涂裝完成后的一段時間內保護通風。

2.3 冰區漆涂層修補

漆膜厚度未達到規定要求或原涂層受損壞的區域都應進行涂層修補。

（1）修補時，小面積涂層破損至見鋼材的部位。表面應噴砂至Sa221，周圍完好涂層需適當保護，避免磨料過噴損壞之前完好的涂層。噴砂與涂層相鄰部位，要充分粗化處理并打磨出坡口。涂層漆膜厚度不足部位也應掃砂后處理，見圖3、4。

（2）修補時，新舊涂層搭接處，要打磨出斜坡，斜坡的長度大約300mm為宜。修補區域與周圍區域涂層的交界迭加部位應注意平滑，以免產生明顯的高低不平；

（3）涂層修補時，所用涂料的品種、度數、每度漆膜厚度都應與原涂料配套一致，按原涂裝順序涂裝；

（4）涂層修補時，應注意覆涂間隔，超過復涂間隔，應進行適當表面處理后再進行覆涂。

2.4 船塢作業

外板平底的大合攏接縫及破損部位在船塢階段噴砂后修補油漆配套；直底在船塢階段整體噴砂后按油漆配套施工。

（1）平底的大合攏及破損部位修補

大合攏接縫及破損部位噴砂至Sa221級，與其鄰近涂層打磨至坡度，并用適應的稀釋劑對鄰近的防污漆涂層進行清潔后噴涂配套涂料，見圖5、6；

（2）直底部分

在船塢噴砂及噴漆期間，施工部位搭建避蓋棚以減少對環境的影響，對于大合攏焊縫、板縫、外板標志等手工預涂后才能噴涂，見圖7、8。

在夏季，鋼材表面溫度較高時，直底（垂直面）噴涂作業需嚴格控制漆膜厚度，超出設計漆膜厚度時容易出現的流掛現象。

5 結束語

極地甲板運輸船外板耐磨低阻力破冰型冰區漆的應用，既減少了涂裝對環境的污染，又縮短了船舶外板的涂裝周期，不僅體現出明顯的社會效益和經濟效益，而且促進了船舶涂裝的技術進步，為極地產品船的設計、建造以及高性能、高膜厚、低VOC排放環保涂料的應用提供了有效的借鑒。

圖3 涂層破損部位表面處理

圖4 漆膜厚度不足部位表面處理

圖5 平底大合攏表面處理

圖6 修補后效果

圖7 直底預涂

圖8 直底噴涂