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一、引言
金属在气氛中会锈蚀,在湿润前提下锈蚀现象则会加重,因此必需对其外貌举办防锈预处理赏罚,即涂装掩护。个中船舶的除锈与涂装最具有代表性,因为船舶具有锈层丰富以及量大面广、大面积曲壁和部位多样的特点。
船舶除锈作为船舶涂装施工的第一个步调,必需对钢材做好精采的外貌处理赏罚,才华使涂层到达预期的掩护结果。另外,国际海事组织PSPC标准的奉行,也对船舶涂装提出了更高的要求。而除锈在修船业中则显得更为重要。出格在我国,江畔海边遍布了浩瀚修理工船企业,修理工船市场远大于造船市场。
二、除锈工艺概述
(一)传统除锈工艺
据海外研究报道,影响涂层寿命的身分有以下几点:钢铁外貌除锈质量占49.5%;涂装工艺前提占26.5%,涂层厚度占19.1%;涂料种类占4.9%。可见,涂装前钢材外貌处理赏罚的质量是影响涂层掩护机能的要害身分。然而传统的除锈工艺都相当落伍,直接影响除锈质量从而影响了涂装的结果。
规范的传统除锈工艺有手工除锈、动力除锈、干气喷砂(喷丸)、湿式喷砂。众所周知,除锈是船舶家产劳动强度最大、污染最严重、涉及面最广、技能程度最低,但又不行缺傲幽一道工序。环境掩护、工人康健、提高工效和改进涂装结果都要求我们改造传统的除锈工艺。超高压纯水射流(水刀)除锈新工艺应运而生。
(二)超高压纯水射流(水刀)技能
a)超高压纯水射流,要害词是超高压
国表里对超高压的界说有所差别。我国和日本界说压力在100Mpa以上;美疆土说压力在150Mpa以上。而对付纯水射流除锈,其压力必需到达200-250Mpa。
我国船舶家产对高压纯水射流除锈工艺的研究始于80年月。院校、科研单位和企业都投入了很大力大举量,个中江南造船厂、上海船厂还别离构成了攻关小组,举办了大量的试验。
当时,固然高压纯水射流除锈可以或许实现,可是效率太低,无实用意义。原因是受装备的限制、射流压力不足、速度太低。纯水中加磨料固然结果较好,但本钱高,喷嘴易损坏,因此未能获得推广应用。
超高压纯水射流工艺涉及到一系列要害技能,如超高压泵机相关技能;超高压阀门、喷枪、喷嘴等配件的相关技能;超惯压密封技能;超高压纯水射流功课时须降服反冲力的技能;射流的采取技能;另外,除锈后的钢板易返锈,对后期涂装影响较大,因此也要研究降服返锈技能。现在,海外的超高压纯水射流装备已经进入中国市场,我国一些大专院校和科研所也研发出了同类产物。今朝多回收的功课设备有高空功课车、高空功课支架、手工喷枪、爬壁呆板人等。个中爬壁呆板人由行走机构(分轮式和履带式两种)、附壁机构(分真空吸赞同磁性吸附两种)、射流装置(由超高压旋转讨论和多个喷头组成)、真空系统(用于实时抽吸锈屑废水)以及智能化节制系统构成,具有行走、附壁、射流等成果。另外,还陪伴呈现几种行之有效的射流新技能,如脉冲射流技能(包罗自激振荡和电磁脉冲)、空化射流技能和超声波技能,同样可用于除锈工艺。
因此,从技能层面上看,超高压纯水射流除锈前提已经成熟。
三、船舶的超高压纯水射流(水刀)除锈
高压水射流除锈的道理是操作高压水射流的攻击浸染(譬喻加上磨料就有磨削浸染)和水撬浸染破损锈蚀和原有涂层对钢板的附出力。其特点是无粉尘污染,不损伤钢板,可以极大提高除锈效率(达15m2/h以上),除锈质量好。表1列出了差别除锈要领去盐的情形,表2是超高压水射流工艺的利益先容。
表1 各类除锈要领去盐情形较量
除锈要领
残存盐/(ug.cm-2)
均匀除盐率/%
磨料水喷射
0—3.2
96.5
高压水喷射
0—2.4
95.8
手工工具(SP2)
160--280
43.8
动力工具(SP3)
212--296
35.4
表2 超高压水射流工艺的利益先容
机能优抛
洁净度可达1级;氯离子含量<7 ug/m2;没有任何冈蹲阚染物;超高压水外貌处理赏罚与喷漆功课可以平行举办。
环境优势
无粉尘、无污染、无火花;杜绝了喷砂粉尘排放,掩护了周边大气环境洁净;没有废弃物排放。
本钱优势
本钱比干喷砂处理赏罚低落约30%;淘汰了粉尘污染大气管理用度;低落了喷砂废弃物的处理赏罚本钱。事情效率高,节省了时间本钱。
安详优势
无火花发生,有效抑制了火灾和爆炸的危险;施工现场环境洁净,出格是在压载舱里施工,没有粉尘飞扬,掩护了工人身心康健;尤其适合易燃易爆环境下施工。
可是超高压纯水射流除锈技能在船舶家产中的推广应用还必需办理一系列详细问题。如:船舶除锈曲直壁高空功课;船舶舱室、内壁、夹层、上层修建各个部位情形各异;废水的采取和废渣的处理赏罚;必需降服“返锈”等等。
四、带锈涂装技能
回收超高压纯水射流(水刀)除锈工艺,必需先降服“返锈”,再用通例的涂料举办涂装。船舶降服“返锈”的传统法子有加缓蚀剂、高温烘干(自身发生的高温或加一道烘干工序)、布擦干以及4小时内举办涂装等方法。
平凡涂料存在着开罐后储存时间短,粘度很是高和不利便施工;外貌预处理赏罚要求高,必需到达Sa2.5—Sa3级,精糙度到达60—90um,洁净度必需到达1级;不能在湿润外貌带锈涂装;附出力低,涂料损耗大;存罐期短、固化快、施工坚苦;涂料没有宽忍性、有露点限制等浩瀚缺陷。
今朝,国内已开发出了一种较新的带锈涂装技能,操作“返锈”这一事实,即将无溶剂环氧涂料或高分子带锈涂装用涂料(以下简称“带锈涂料”)作为底漆。以高分子带锈涂料为例,该涂料的高分子因素当与钢板外貌的“锈”----氧化铁(Fe2O3.nH2O)相遇产生化学回响时,会在钢外貌形成密闭的高分子掩护膜。由于其与钢外貌是化学键团结,具有极强的附出力。这是一般底漆无法相比的。这样就大大简化了涂装工艺,提高了涂装质量。其防锈机能的比拟试验见表3:
表 3 国产某高分子带锈底漆防锈机能较量
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产物
项目
国产某高分子带锈底漆平凡型
国产某高分子带锈底漆高防腐型
C06—1铁红醇酸底漆
红丹醇酸底漆
执行标准
QSVJD1—2006
QSVJD1-2006
HG/T2009--1991
HG/T3346--1999
尝试要领执行标准
GB/T9274
GB/T9274
GB/T9274
GB/T9274
尝试要领
耐盐水性(浸水3%NaCl溶液中)
耐盐水性(浸水3%NaCl溶液中)
耐盐水性(浸水3%NaCl溶液中)
耐盐水性(浸水3%NaCl溶液中)
数据
168h
320h
标准要求不小于24h
标准要求不小于96h
通过回收美国ASTM—117标准举办喷雾试验发明,水刀除锈工艺和回收主分子带锈底漆10微米+环氧云铁中涂、丙烯酸聚氨酯面溱,呈现锈蚀时间为3648小时。而通例工艺喷砂后涂环氧富锌底漆50微米+环氧云铁中涂、丙烯酸聚氨酯面漆,呈现锈蚀时间2472小时。两者仅仅是除锈工艺差别,回收的底漆差别,而结果却大不沟通。新工艺的防腐本领是通例要领的1.5倍。
我们也对国际上美、德、英、中四国同类高分子涂料举办了较量,功效见表4:
表 4 国际上美、德、英、中四国同类产物较量
名称
RUST--X
ROST UMWANDLER
FERTAN
国产某高分子带锈底漆
建造商
美国
INTEGRITYINDUSTRIES INC
英国ICI
德国GEGEN RUST
中国上海
外观
乳白微棕色非透明
乳白微黄色非透明
棕赤色透明
乳白微黄色非透明
状态
乳状液体
乳状液体
乳状液体
乳状液体
涂布率
20—25平方米/KG
20—25平方米/KG
20—25平方米/KG
20—25平方米/KG
20.C成膜时间
15—20分钟
15—20分钟
15—20分钟
15—20分钟
今朝,超高压纯水除锈工艺和带锈涂装技能相辅相成,并且已经在化工行业、桥梁行业、修建行业中推广应用。不久的未来,该技能必然会在船舶行业尤其在修船行业中行到越发普及的应用。
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