成品油船貨油艙特涂研究

張長龍

(南通中遠海運川崎船舶工程有限公司，江蘇 南通 226005)

0 引言

成品油船是指裝載和運輸石油精制產品(如石腦油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、重油、潤滑油等)的專用貨油船。目前，成品油船主要分為MR型(4萬～5.5萬載重噸)、LR1型(5.5萬～8萬載重噸)和LR2型(8萬～12萬載重噸)。由于成品油船裝載貨品具有很強的溶解性和滲透性，有的有很強的腐蝕性，而且在裝運過程中防污貨損要求很高，貨品可能需要加熱和熱水清洗，這對貨油艙涂層的要求很高，因此必須選用合適的特種涂裝和特涂工藝(簡稱“特涂”)。

本文首先根據成品油船貨油艙涂層的技術要求、分類和性能進行涂層的選擇，其次重點研究特涂的技術要求和施工流程，最后對腳手架搭設、艙內通風、除濕、照明等工程管理方面提出要求。

1 貨油艙涂層

1.1 對貨油艙涂層的技術要求

作為成品油船貨油艙涂層，必須具備以下性能[1]：

(1)化學結構致密，能抵抗各種裝載貨品的溶解、滲透和腐蝕，且不會污染所裝載貨品。

(2)具有優良的耐海水型和耐貨物——海水交替裝載的性能。

(3)涂層沾上貨品或其他污物后，清洗容易，且涂層應具有一定的耐熱性，以抵抗貨物的加熱和熱水清洗。

1.2 貨油艙涂層的分類和性能

目前，成品油船貨油艙涂層主要類型有：純環氧、酚醛環氧和無機鋅。

(1)純環氧：有非常好的耐堿性、中等的耐酸性、優良的防水性、高機械強度/耐磨性能，適于堿類、乙二醇、海水、動物油，但不適用于強溶劑或滲透力大的溶劑(甲醇等)。

(2)酚醛環氧：有非常好的耐化學性、良好的機械強度/耐磨性能，適用于水、酸、堿、甲醇、動物油和脂肪酸，不適用于乙二醇醚。

(3)無機鋅：有非常好的耐腐蝕性、耐溶劑性、耐熱性。與純環氧相比，對芳香族類的溶劑適應性較好，對醇、酮等滲透性大的溶劑抵抗力較強，但不適用于pH大于9或pH小于5的貨品。

1.3 貨油艙涂層的選擇

由于各類貨油艙涂層各有特點，至今尚無一種涂料能適合所有貨品的要求，通常應根據船舶裝載對象來確定。船廠需與船東決定成品油船裝載貨品清單，可參考MARPOL 73/78 Annex 1 Appendix 1油類清單進行選擇。通常涂料廠家涂料產品的裝貨清單(Cargo Resistance List)中描述其對各種貨品的抵抗能力，船廠可把本船貨品清單交涂料廠家選擇合適的涂料產品。

貨油艙兼裝原油的油船，其艙底和艙頂涂層還需滿足MSC.288(87) 《原油船貨油艙涂層性能標準》(簡稱“PSPC-COT”)的要求。因此，油漆廠家推薦涂料產品需擁有PSPC-COT認證證書。

2 特涂技術要求

2.1 準備工作

所有的火工包括有關的艙內安裝工作必須盡可能在噴砂前完成。

2.2 鋼結構處理

為確保涂層能夠均勻涂布，涂裝施工前，鋼結構表面需進行以下處理：

(1)結構構件自由邊應處理成半徑至少為2 mm的圓角，或經過3次打磨。

(2)清除所有的焊渣和焊接飛濺。

(3)鋼材表面的分層應通過打磨的方式去除。

(4)深度超過0.8 mm且寬度小于深度的咬口和表面缺口應通過打磨或補焊修補。

2.3 噴砂處理

涂裝前貨油艙整艙進行噴砂處理以去除鋼表面氧化皮、鐵銹、油漆及其他污染物。噴砂分為預噴砂和主噴砂。預噴砂目的是為了發現結構和焊接缺陷。具體要求如下：

(1)表面處理等級為 ISO 8501—1 Sa2.5。

(2)鋼板溫度介于10～40 ℃之間，且必須高于露點溫度至少3 ℃以上。

(3)噴砂過程中相對濕度需低于50%。

(4)噴砂用磨料硬度需6 HM以上，尺寸取決于粗糙度要求，其直徑介于0.8～1.2 mm，磨料中水溶性鹽導電率不大于250 μs/cm。

2.4 表面清潔

(1)除油： 使用經認可的清潔劑清除油脂沉積物，重復這一過程直到水淋到表面不再呈現“蛇形”或“水珠”。

(2)表面灰塵污染不得大于ISO 8502—3 標準的2級。

(3)鋼板表面水溶性鹽分不超過50 mg/m2(Bresle測試方法)。

2.5 涂裝施工

涂裝施工具體要求如下：

(1)涂裝施工時鋼板溫度應介于5～40 ℃。

(2)涂料混合后應按要求熟化后施工。

(3)確保噴涂設備處于良好狀態，噴嘴尺寸和壓力設定需按產品說明書要求。

(4)噴涂前需進行預涂，主要對象為結構自由邊、流水孔/人孔邊緣、手工焊縫、復雜的結構和噴涂難以施工的區劃。為使油漆能較好地滲入結構表面，預涂應該使用刷子。

2.6 涂層檢查

涂層檢查具體要求如下：

(1)按照SSPC-PA2∶2004標準測量的涂層干膜厚需滿足90/10規則。

(2)涂層允許最大總膜厚需滿足說明書要求。

(3)檢查涂層缺陷，如流掛、橘皮、針孔等。

2.7 浸水/泡艙試驗

交船前涂層固化后可使用海水或淡水進行浸水泡艙試驗以發現涂層的針孔等缺陷。試驗方式通常有以下兩種方式：

(1)滿艙浸泡。滿艙灌滿海水后保持24 h。排干海水后，盡快用高壓淡水沖洗。通風干燥后，目測檢查涂層表面，對缺陷處進行修補。

(2)艙底保留1.5 m的清潔海水，使用洗艙機海水噴淋艙室至少1 h，以使整個艙室濕潤。封閉艙室至少48 h，排空海水后用高壓淡水沖洗。通風干燥后，目測檢查涂層表面，對缺陷處進行修補。

2.8 舾裝件涂裝

貨油艙內舾裝件涂裝要求如下：

(1)碳鋼管內部和外部應進行噴砂處理及涂裝。過小直徑(小于20 cm)的管子，由于涂裝施工限制，建議使用不銹鋼材料代替。

(2)舾裝件通常在安裝后與結構一起噴砂處理再涂裝。也可在安裝前完成，前提是要做好保護，以免結構涂裝施工時對其涂層破壞。

(3)管子與支撐件的連接部位需在安裝前完成涂裝。

(4)艙內不銹鋼舾裝件通常不要求做涂裝但要求做鈍化處理。艙內噴砂及涂裝前需對不銹鋼舾裝件進行包扎保護。

(5)艙底加熱盤管可以在艙內涂裝前或涂裝后安裝。

2.9 結構及舾裝件設計

為便于特涂施工，結構及舾裝件設計時需考慮以下幾點：

(1)盡量減少、簡化貨油艙內結構件。

(2)腳手架吊環、管舾裝件等采用不銹鋼材料。

(3)人孔、通風孔的尺寸、位置和形狀要便于物料進出和通風換氣。

(4)舾裝件安裝位置盡量避免不能進行表面處理和涂裝的死角。

3 特涂施工流程

成品油船貨油艙特涂施工通常在碼頭舾裝期間進行，其主要流程見圖 1。

4 施工條件

為滿足特涂施工的交通、安全及環境要求，腳手架搭設、艙內通風、除濕、照明等工程管理需符合相關要求。

圖1 特涂施工流程

4.1 腳手架

應提供合適的腳手架以便能順利地工作和檢查任何部位并且不會妨礙工作。具體要求如下：

(1)所有腳手應能很好進行清潔。

(2)每層腳手架之間高度不超過2 m。

(3)距離垂直工作面(艙壁)30～50 cm。

(4)腳手架必須安全且易于施工人員到達任何工作面。對于槽型艙壁，腳手必須延伸進去。

(5)所有腳手架的管頭應該用木塞或塑料套封閉。為減少與艙底接觸面積，腳手架支撐最好使用錐形，否則管頭使用膠墊。

(6)如貨油艙存在大斜面，考慮拆腳手后這些部位難以修補，應設計安裝永久不銹鋼支撐板。

4.2 環境條件控制

為滿足涂裝施工要求，需使用加熱、除濕設備以滿足噴砂、涂裝施工和涂層固化期間的要求。

(1)噴砂時的通風應使能見度和較低的相對濕度相均衡。

(2)除濕設備需保持足夠大的容量以保持相對濕度要求。艙室需始終保持不結露狀態(噴砂、涂裝施工及固化)。

(3)艙室空氣干燥且維持輕微的正壓，氣流往外吹而不是往里吹。

(4)涂裝時及之后都應保持通風以保證溶劑在漆膜干燥過程中的持續恢復。通風至少在涂裝完成后保持48 h。

(5)低溫條件下艙室外部需絕緣，配合使用加熱器保持艙內鋼板溫度。

(6)開始噴砂前艙室需進行測爆以確保安全。

4.3 照明

艙室中的照明是關系到安全問題的重要因素，此外充足的照明也是保證獲得好的涂裝效果的因素。在工作中所有的燈光和動力供應必須防爆并且能提供足夠的照明。

4.4 特涂施工設備

特涂施工設備主要包括空氣壓縮機、噴砂機、真空回收機、空調機、除濕機、油漆泵等。

為達到特涂施工各項指標，必須配備普通涂裝工程沒有的一些特殊設備。另外，特涂施工通常在舾裝期間進行，這是由于這些大功率設備需要提供足夠大的電力容量以滿足施工要求。如果碼頭電力設施無法滿足需求，則需要準備專用發電機。

4.5 安全

特涂施工要始終把安全工作放在第一位，要十分重視和抓好防火防爆工作。由于特涂作業面大、易燃易爆，因此要對安全作出嚴格詳盡的規定，建立完善的安全管理體系，由專人負責管理日常安全工作。施工時艙內氧氣含量和可燃氣體含量必須滿足標準。施工時要保證艙內照明亮度，且嚴禁非防爆照明進艙使用。

5 結語

由于成品油船裝載貨品不同，選擇的涂層不同，不同的涂料廠家也有不同的技術要求，因此通常由涂料廠家按所裝貨品推薦合適的涂層。另外，成品油船貨油艙特涂施工是一項高技術、高管理和勞動密集型為一體的系統性工程，這不僅是涂裝部門的事情，也需要關聯部門一起協調來完成這項工作。