一號站是不是跑路了_淺談甲板舾裝件的塗裝工藝

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楊鋒,蔣逸帆,林盛昌

南通理工學院

摘要:闡述了甲板舾裝件的塗裝與船體、工程机械、建築鋼結構等塗裝的區別,強調了甲板舾裝件塗裝的重要性,介紹了甲板舾裝件的分類、組成以及各區域的塗裝工藝。

0 引言
舾裝是船舶製造工藝中將机械設備、欄杆、樓梯等部件裝上船的過程,是一道重要工序。被安裝的部件即為舾裝件,安裝在甲板上的部件稱之為甲板舾裝件,為了使甲板舾裝件安全有效地運作,需要制定合理的塗料配方和塗裝工藝。
1 甲板舾裝件的塗裝特點
甲板舾裝件分為甲板机械和甲板附屬構件兩大類。安裝在船舶甲板上的各類机械設備稱之為甲板机械,絞車、艙口蓋、拖纜機、克令吊、吊艇架等甲板机械是船舶在海上航行、靠岸、裝貨和海上作業的有力保證。船用克令吊是最常用的甲板机械,分為常規吊、貨吊、海工吊3 種,幾乎所有船舶都配備。其次是吊艇架和艙口蓋,為了逃生和海上作業需要,船舶上至少會配備一艘小艇,吊艇架是船舶上裝卸小艇的設備。艙口蓋是散貨船和集裝箱船上用於保證海水和雨水不侵入船艙的設備,同時也可作載貨用,分為吊離式、摺疊式、側移式3 種。甲板上除了甲板机械以外的非船體本身的零部件統稱為甲板附屬部件,其包括井架、人孔門、樓梯、欄杆、鋼製門、鋼製窗、平台、管子支架、天線結構、桅杆、電纜橋架、箱櫃等,其中井架是最常用的甲板附屬部件之一,廣泛存在於海洋平台和鑽井船上。
很多甲板舾裝件的外觀和作用類似於工程机械,其塗裝要求也比較複雜。為了保證足夠的抗滑移係數,一些區域(如高強螺栓摩擦結合面)僅進行表面處理而無需塗裝。既不進行表面處理也不塗裝的部位主要是甲板舾裝件的精加工面,精加工面對錶面的平面度有極高的要求,塗裝會使精加工表面的平面度下降,甚至還會產生其他危害。同時甲板舾裝件和船體一樣,需要面對惡劣的海洋腐蝕環境,當然,甲板舾裝件的腐蝕環境比壓載艙略好一點。應對這種腐蝕環境有3 種處理方法:選用耐腐蝕鋼材、熱浸鍍鋅和進行嚴格的塗裝處理。在塗裝時需要對一些區域在表面處理或塗裝前進行保護,為了滿足使用要求,甲板舾裝件的塗裝兼具工程机械塗裝的複雜性和船舶塗裝的高耐腐蝕要求,表1 列出了甲板舾裝件、船體、机械工程、建築鋼結構的塗裝特點。

甲板舾裝件面漆顏色一般為白色、紅色、黃色和藍色,除艙口蓋外,面漆以白色居多,其中一個原因是白色面漆中添加大量鈦白粉,故價格比較便宜;紅色、黃色因較為顯眼,故在起重機中用得較多,起重機在作業過程中有一定的危險性,面漆顯眼更加安全。以下將對各種甲板舾裝件的塗裝工藝進行介紹。
2 甲板舾裝件的塗裝工藝
2.1 船用艙口蓋

艙口蓋不同部位的塗裝要求不同,除特殊部位外,艙口蓋所有部位均要塗裝底漆和中間漆,頂部和側面考慮到外觀和耐候性因素需要塗裝面漆,底部不會受到紫外線照射,只需塗裝到中間漆。艙口蓋的底漆常採用富底漆,這點和其他甲板舾裝件類似;中間漆配套除了選擇甲板舾裝件常用的普通環氧塗料或者環氧雲鐵中間漆以外,還經常選擇耐磨環氧塗料。艙口蓋在吊運過程中,吊鈎經常會碰到艙口蓋的上表面,造成塗層被損壞,選擇耐磨環氧塗料可以在很大程度上減輕製造和運輸過程中對艙口蓋造成的損壞,減少完工時的塗層修補量。面漆一般選用聚氨酯塗料,也可以採用丙烯酸聚氨酯或聚硅氧烷塗料,同樣是為了減少塗層的修補量,艙口蓋的面漆建議在運輸到船廠后再進行塗裝。
船用艙口蓋需要特殊塗裝的部位有不銹鋼密封帶、橡膠密封條和精加工面,這些部位的存在是為了方便艙口蓋的開合。前面說過艙口蓋分為吊離式、摺疊式、側移式3 種,為了有效防止雨水和海水進入船艙污染貨物,要求艙口蓋有足夠的密封性。艙口蓋與艙口蓋之間以及艙口蓋與艙口蓋封口周圍之間,通過橡膠密封條和不銹鋼密封帶相互接觸擠壓的方式密封。不銹鋼密封帶無需塗裝,也不能進行拋丸或噴砂等表面處理,因為這些表面處理會使不銹鋼密封帶表面粗糙,粗糙的表面會因為無法和橡膠密封條緊密接觸而造成滲漏;海洋腐蝕環境惡劣並且不銹鋼密封帶不需要太好的力學性能,它通常由防腐蝕性能良好的奧氏體不銹鋼製造。
艙口蓋上有專門用於嵌入橡膠密封條的密封槽,橡膠在嵌入密封槽前需要在密封槽接觸部位刷塗粘合劑,若不塗裝底漆,金屬容易發生腐蝕甚至和粘合劑起反應;若塗裝多道塗層,過厚的塗層會影響橡膠條的嵌入,兩種做法都不利於橡膠條的固定,所以僅塗裝底漆是較好的,且底漆不宜過厚,30 μm 左右即可,最多不超過60 μm。精加工面存在於摺疊式和側移式艙口蓋上,用於艙口蓋開合的鉸鏈連接以及艙口蓋在艙口蓋軌道上移動的滾輪連接,鉸鏈及滾輪支架的精加工面呈圓柱形,圓柱形的中間穿入一根鋼軸進行連接,若對精加工面進行噴砂或者塗裝,將會導致鋼軸無法穿入鉸鏈或滾輪支架,所以在噴砂和塗裝過程中必須對精加工面進行保護,噴砂前常用的保護方法是將橡膠捲成圓柱形后塞入精加工面,噴砂完成后將橡膠取出貼上紙膠帶進行塗裝前的保護,也可以將磁性橡膠用於噴砂和塗裝前的保護。
圖1 為摺疊式艙口蓋的開合示意圖,圖2 為工人正在給艙口蓋鉸鏈預裝鋼軸,以確定鋼軸與鉸鏈的尺寸是否匹配。和精加工面類似,不銹鋼密封帶也不能進行噴砂和塗裝,否則會影響密封條和橡膠條的契合,密封效果變差導致漏水,污染艙內貨物,因不銹鋼密封帶多採用無磁性的奧氏體不銹鋼製造,磁性橡膠無法吸附。常用的噴砂前保護方法有2 種,一是點焊薄鋼板進行保護,噴砂完成后拆除薄鋼板;二是在噴砂過程中對不銹鋼所在的區域不進行噴砂處理,噴砂結束后採用打磨或其他方式對不銹鋼附近需要處理的鋼表面進行表面處理,在噴砂過程中不銹鋼密封帶可能會受到鋼砂輕微的濺射,可採用拋光機進行拋光處理。

2.2 吊艇架
吊艇架是船舶上放置小艇的設備,要能夠確保將小艇和人員快速、安全地投放到海面上,還要能將完成作業的小艇收回到船上。吊艇架主要分為重力式、倒擺式和旋轉式3 種類型,倒擺式吊艇架一般用於內河小型船舶;旋轉式吊艇架的結構類似於船用起重機,通過吊臂的旋轉將小艇伸出船外並放下,舊式船舶上常用,新造船舶選用旋轉式吊艇架的較少;重力式吊艇架是目前應用最廣的,它的原理是利用小艇的重力,將小艇與吊艇架一起伸出船外,再通過絞車的轉動將小艇放下,收回小艇時,先用絞車將小艇吊起,再通過液壓或電力裝置(一般多為液壓)將吊艇架複位,吊艇架外部裝有絞車,液壓驅動裝置的內部設有液壓油油箱。下面以重力式吊艇架的塗裝為例進行介紹。
重力式吊艇架的主體部件採用常規的塗裝工藝進行塗裝,包括底漆、中間漆和面漆。底漆採用富鋅底漆,干膜厚度60 μm 左右;中間漆選用普通環氧中間漆,干膜厚度150 μm 左右;面漆選用聚氨酯塗料,干膜厚度60 μm 左右。重力式吊艇架有2 個部位需要特殊塗裝,分別為液壓油油箱和絞車。許多甲板机械出於成本考慮,不會專門設置液壓油油箱,而是將甲板舾裝件的某一部位兼用作液壓油的油箱,船用起重機的中樞同時也可作為液壓油油箱使用,但吊艇架不同於起重機,吊艇架的結構比較狹長,即使在吊艇架中段橫截面最大的部位設置液壓油油箱仍然會形成長條狀的油箱結構,長寬比約等於3,且非常狹窄,難以進行有效的塗裝施工,槍手在進行噴塗時很容易出現漏噴或塗膜過厚的問題。解決這一問題有兩種方法:一是選擇專門的塗料,一些企業對液壓油箱施塗富鋅底漆,以方便施工,而富鋅底漆在塗層過厚時容易開裂,故吊艇架液壓油油箱最好選擇不易開裂的普通環氧塗料,這樣即使噴塗超厚也只是浪費塗料而已,而不會造成嚴重的塗裝缺陷。液壓油油箱塗層缺陷會造成嚴重後果,剝落的鏽蝕或塗層會堵塞液壓油管,造成設備無法使用;二是仍舊使用富鋅底漆,但僅對液壓油油箱內壁容易塗裝的部位進行噴塗,較難噴塗的部位尤其是反口部位仍使用普通刷子和長柄彎頭刷子進行刷塗。

2.3 絞車
船用起重機、吊艇架、錨鉸機(部分位於甲板上)、卷揚機(部分位於甲板上)、導纜器、導纜滾輪等都要用到絞車,絞車甚至可作為一個獨立的甲板舾裝件直接連接在甲板上使用,可用於吊運設備和海上作業。絞車的結構分為絞車支架和絞車盤,絞車盤用來纏繞作業用的繩索,絞車支架用來固定絞車盤,絞車支架通過鋼軸和絞車盤進行連接,連接原理類似於船用艙口蓋的鉸鏈,連接的精加工面也不需要進行噴砂和塗裝,處理方式同艙口蓋,絞車其他需要特殊塗裝的部位是絞車盤上的絞車繩槽和絞車支架底盤。絞車繩槽是用來纏繞鋼絲繩的,絞車一旦開始使用,鋼絲繩槽上的塗層會因為鋼絲繩的移動而逐漸被破壞掉,故鋼絲繩槽的防腐方法是在繩槽以及鋼絲繩上刷塗防鏽油,通過防鏽油來保護繩槽,在纏繞鋼絲繩並上油前對絞車進行塗裝用於臨時保護。
繩槽的塗裝目前有3 種方法:(1)繩槽和絞車本身採用相同的塗料配套塗裝至面漆,這種塗裝方式會多耗費塗料;(2)繩槽僅塗裝臨時保護用的底漆,在噴塗中間漆和面漆前用紙膠帶等對繩槽進行塗裝前保護;(3)繩槽僅塗裝臨時保護用的底漆,在噴塗中間漆和面漆時不對繩槽進行保護,污染上的中間漆和面漆正好可以加強對繩槽的防腐保護效果,這種方法很實惠,但很少有企業會這麼做,因為污染的中間漆和面漆會破壞絞車的外觀,讓業主認為企業管理不規範。
絞車支架底盤與其他設備或船體接觸的部位需要特殊處理,該部位也稱之為摩擦面,如果安裝高強螺栓進行固定則稱之為高強螺栓摩擦面,摩擦面既需要防腐,也需要具有一定的抗滑移係數,以確保設備的穩定性,為兩者兼顧應塗裝抗滑移的底漆,較厚的膜厚會降低抗滑移係數,故底漆膜厚要<100 μm。摩擦面不會受到紫外線照射也沒有美觀要求故沒必要塗裝面漆。中間漆是否噴塗視具體情況而定。一般吊艇架、起重機、導纜器等的絞車需要塗裝中間漆,因為這些設備的絞車使用頻率低或受力小;而經常使用的大型海工作業絞車,如絞吸式挖泥船的大型工作絞車,體積大、載荷達上百噸、衝擊強、工作時間長,這種絞車的摩擦面為了保證穩定性是不能塗裝中間漆的,建議僅塗裝抗滑移係數高的優質底漆。
3 結語
甲板舾裝件的塗裝是船舶塗裝的一個盲區,長期不受重視,也很少有人進行專門的研究,希望此文能為相關造船企業和鋼結構企業的塗裝技術人員提供指導。

文章發表於《上海塗料》2019年