船舶防腐蚀技术的应用及其发展
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防腐蚀材料在船舶工程中的应用研究近年来,全球范围内航运业发展迅速,而在船舶的生产和运营过程中,腐蚀问题一直困扰着船东和船厂。
腐蚀不仅影响船体的安全性和使用寿命,还会导致环境污染和资源浪费,因此,研究船舶腐蚀防治技术势在必行。
防腐蚀材料的出现和应用,为船舶腐蚀防治提供了一种新的途径。
1、防腐蚀材料的种类防腐蚀材料是一种特殊的材料,具有带电或电化学特性,可以在金属表面形成保护层,防止金属与周围环境接触,减少金属表面腐蚀的速度。
目前,常见的防腐蚀材料主要包括有机涂料、无机涂料、金属防腐剂、阻断腐蚀剂、电化学保护材料等。
这些材料具有防腐蚀效果不同,适用于不同的金属表面。
2、防腐蚀材料在船舶工程中的应用船舶作为一种复杂的机械设备,其使用寿命受到腐蚀的威胁。
在船舶的生产和维护过程中,防腐蚀技术是至关重要的。
目前,防腐蚀技术在船舶制造、船舶维护和船舶拆解等领域都有广泛应用。
在船舶制造过程中,预防腐蚀是必不可少的环节之一。
首先要对船体各部位的材质、结构、功能和作用进行分析,选择合适的防腐蚀材料进行施工。
例如,在潮湿环境下,可采用电化学保护材料、金属防腐剂等进行防护。
在海洋环境中,往往采用含硅无机涂料和有机涂料,具有较好的防腐蚀效果。
在船舶维护过程中,防腐蚀技术也是必不可少的。
船舶在有限的停靠时间内进行清洗、防锈和涂装。
与此同时,还需要定期进行腐蚀检测和维护,及时发现和消除腐蚀问题。
在维护过程中,常采用防腐蚀涂料、金属防腐剂等,针对不同材质和腐蚀状况选择合适的材料。
在船舶拆解过程中,因为涉及到大量金属材料和腐蚀介质的接触,因此防腐蚀技术是必不可少的。
在船舶拆解前,要对船体各部位进行腐蚀检测,发现腐蚀问题及时进行处理。
在船舶拆解过程中,可以采用电化学保护技术、金属防腐剂等进行防腐蚀处理。
3、防腐蚀材料应用研究进展目前,防腐蚀材料应用研究已经成为一个重要的科研领域。
随着防腐蚀技术的不断发展,防腐蚀材料的应用研究也在逐步深入。
环氧树脂腐蚀保护技术在船舶工业中的应用在船舶工业中,使用环氧树脂腐蚀保护技术是非常普遍的。
这种技术可以为船体提供有效的防护,减少损耗和维修成本。
本文将探讨环氧树脂腐蚀保护技术在船舶工业中的应用。
环氧树脂是一种高分子材料,具有优异的化学稳定性和机械性能。
在船舶工业中,使用环氧树脂进行腐蚀保护早已成为一种常见的做法。
由于船舶的航行环境十分恶劣,船体经常遭受海水、盐雾、氧气等的腐蚀,进而导致船体结构松散、腐蚀变形和维护难度大。
而使用环氧树脂腐蚀保护技术可以有效地解决这些问题。
首先,环氧树脂腐蚀保护技术具有很好的防腐能力。
环氧树脂涂层可以形成一层硬化膜,防止海水、盐雾、氧气等腐蚀介质对船体金属的腐蚀作用。
这种涂层还具有良好的耐化学腐蚀性能,能够防止船体在化学介质下被侵蚀。
在长时间的海上航行中,使用环氧树脂腐蚀保护技术可以有效地延长船体的使用寿命,并且降低船体所需的维护成本。
其次,环氧树脂腐蚀保护技术也具有良好的防水性能。
船体经常遭受海水的侵蚀,造成船体抗压能力降低和金属材料腐蚀变形。
使用环氧树脂涂层可以形成一层具有良好抗渗透性的保护层,有效地阻止海水对船体的侵蚀。
这种保护层也可以在船体经历强烈的风浪和气候变化时保持稳定,避免了水和湿气侵入船体内部,减少了损耗和维修成本。
第三,环氧树脂腐蚀保护技术不仅可以用于船体表面防腐、防水,还可用于船舶内部管道、油箱等设备的腐蚀保护。
航行过程中,船舶内部设备经常遭受酸、碱、盐和油蚀等介质的侵蚀。
使用环氧树脂腐蚀保护技术可以有效地防止船舶内部设备的损耗,降低船舶操作的风险,提高了船舶的整体运营效率。
最后,使用环氧树脂腐蚀保护技术还有一个重要的优势,就是环保性好。
许多传统的腐蚀防护技术使用的介质中含有大量有害物质,容易对环境造成污染。
而环氧树脂腐蚀保护技术所使用的材料不含有对环境有害的物质,可以有效地保护环境。
此外,环氧树脂涂层不仅可以有效地防腐,还可以提高船体外观的质量和美观度。
船舶涂层防腐技术的研究与应用船舶作为海上运输的主要工具,需要承受海洋环境的恶劣影响。
其中,船舶涂层作为船舶防腐的重要部分,承担着对船舶进行保护的作用。
近年来,船舶涂层防腐技术的研究与应用得到了广泛关注。
本文将着重探讨船舶涂层防腐技术的研究现状、发展趋势以及应用实践。
1. 船舶涂层防腐技术的研究现状船舶涂层防腐技术的研究早在20世纪初就已经开始了,最初的研究主要集中在改善涂层的耐盐性和耐腐蚀性方面。
然而由于涂层本身的材料和施工工艺等因素的限制,传统的船舶涂层技术并不能满足现代船舶建造和使用的要求。
随着科技水平的提高和航运业的不断发展,船舶涂层防腐技术也不断进行着创新。
目前,船舶涂层防腐技术的研究主要体现在以下几个方面:(1)新型涂层材料的研发。
由于现有涂层材料的特性和使用寿命等方面存在局限,因此研究人员开始探索新型涂层材料,以解决当前涂层防护效果和经济性之间的矛盾。
例如,目前研究的有防污涂层、自愈涂层、抗氧化涂层等。
(2)涂层防护机理的研究。
涂层防腐的关键在于理解腐蚀的机理和原因,通过研究和分析腐蚀的机理,可以为涂层材料的改进提供重要的理论基础。
目前,主要的涂层防护机理包括屏障作用、离子掩蔽作用和阳极保护作用等。
(3)涂层施工技术的改进。
涂层的施工工艺对其效果影响非常大,因此研究人员开始从工艺角度入手,探索如何提高涂层的施工质量和效率。
例如,应用电泳涂装技术、高速板材喷涂技术等,以提高涂层的质量和使用寿命。
2. 船舶涂层防腐技术的发展趋势未来船舶涂层防腐技术的发展趋势主要集中在以下几个方面:(1)环保性。
环保已经成为一个重要的社会问题,船舶涂层同样也需要向环保性、低污染方向发展。
例如,应用水性涂料代替传统的溶剂涂料、研发生物基涂料等。
(2)智能化。
物联网、大数据等新技术的应用,为涂层防腐技术的智能化提供了契机。
例如,研发能够监测涂层性能、预测腐蚀情况的智能涂层。
(3)多功能化。
除了具备防腐性能,船舶涂层还需要具备其他特殊功能,如防火、防滑、消声等。
经验交流胃cr.pcnlence船舶的腐蚀防护技术现状与应用侯世忠(中国船舶重工臬团公司第七二五研究所,河南洛阳471023)摘要:船舶由于长期处于盐度较高的海洋环境中,腐蚀极为严重,腐蚀不但能够降低船舶钢结构的强度,缩短船舶寿命,还会增加航行阻力,降低航速,影响船舶性能和航行安全。
因腐蚀导致結构损坏和破坏,财产甚至生命的损失屡见不鲜,可以说船舶腐蚀是影响其寿命的最大的因素之一.本文对船体水下部分及水线区的腐蚀、船体水上结构的腐蚀、船体内部结构的腐蚀进行了概述,对船 舶的腐蚀防栌技术研究现状与应用进展进行了综述。
关键词:船舶腐蚀防护技术现状应用中图分类号:T G174 文献标识码.:A DOh10.13726/ki.11-2706/tq.2017.03.021.05The Corrosion Protection Technology Present Situation and the Applicationof the ShipHOU Shi-zhong(Luoyang Ship Material Research Institute,Luoyang471023, China)A bstract;the ship due to the high salinity o f the Marine environment for a long time,the corrosion is very serious,not only can reduce the strength o f ship steel structure corrosion,shorten ship's life,also increases the running resistance,reduce the speed,in tact performance and safety o f navigation of the ship.Structural damage caused by corrosion and damage,property and even loss o f life,to say the ship corrosion is one o f the biggest factors affect its life.In this paper,the underbody and the corrosion o f the water line,the erosion o f the hull structure o f water,the internal structure of the hull corrosion are reviewed,corrosion protection technology o f ship research status and application progress wctc summarizedK eyw ords:corrosion;protection;technology;present;situation;application0前言金属在海洋环境中,受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响,腐蚀程度很 严重,腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度,缩短了 船舶的使用寿命,同时还会使航行阻力增加,航速 降低,影响使用性能。
船舶涂料技术防腐防污和抗生物附着涂层船舶作为重要的海上运输工具,长时间暴露在海洋环境中,容易受到腐蚀、污染和生物附着的影响。
因此,船舶涂料技术的防腐防污和抗生物附着涂层的研发和应用成为了船舶行业关注的焦点。
本文将介绍船舶涂料技术的防腐防污和抗生物附着涂层的发展现状以及未来的发展方向。
一、船舶涂料技术的防腐防污涂层船舶在海上航行时,常常会受到海洋水质、海水氯离子、腐蚀介质等的侵蚀,导致船体表面金属的腐蚀。
防腐涂层的使用可以有效地抵御外界腐蚀介质的侵蚀,延长船体的使用寿命。
1. 有机涂层有机涂层是目前应用最广泛的防腐涂层之一,其主要成分包括有机溶剂、无机颜料、树脂等。
有机涂层不仅具有良好的抗腐蚀性能,还具有一定的耐磨、耐老化和装饰性能,广泛应用于船舶的防腐涂层。
2. 无机涂层无机涂层由无机颜料和无机树脂组成,具有较高的硬度和耐磨性,在腐蚀性环境下表现出良好的抗腐蚀性能。
无机涂层的施工相对复杂,但其防腐效果较好,能够提供良好的船体保护。
3. 高分子涂层高分子涂层是一种具有高分子化合物结构的防腐涂层。
它具有优异的耐腐蚀性能、耐温性能和耐磨性能,能够有效防止船体受到侵蚀。
高分子涂层的应用在船舶行业中得到了广泛推广。
二、船舶涂料技术的防污涂层船舶在长时间航行中,船体表面容易沾附各种污染物,如海藻、贝壳、沉积物等。
这些污染物的积聚不仅影响船体的美观,还增加了船体的阻力,影响船舶的运行效率。
因此,开发防污涂层是解决这一问题的有效途径。
1. 防污自洁涂层防污自洁涂层采用特殊的涂料材料,具有抗附着性和自洁性能,使污染物无法黏附在船体表面上,并在船舶运行中通过水流的冲洗来自动清洁,降低维护成本。
防污自洁涂层的研究和应用在船舶行业中具有重要意义。
2. 抗沉积涂层抗沉积涂层通过改变船体表面的物理和化学性质,减少沉积物的附着能力,从而阻止沉积物的积聚。
抗沉积涂层不仅能够降低船体的阻力,提高船舶的性能,还能减少对船舶的清洁工作,减少维护成本。
船用涂料防腐蚀技术研究船舶是重要的海洋交通工具之一,而船舶腐蚀常常会带来重大的安全隐患。
涂料作为船舶表面防腐蚀的主要手段,一直是船舶建造和维修中不可或缺的部分。
在船舶的生产、修造和维护过程中,船用涂料防腐蚀技术是至关重要的。
本文将探讨船用涂料防腐蚀技术的研究现状和未来发展方向。
一、船用涂料防腐蚀技术的研究现状1.传统的涂料防腐蚀技术传统的涂料防腐蚀技术是将涂料直接喷涂或刷涂在船舶表面,起到防腐蚀的作用。
这种方法常常会遇到以下问题:(1)涂料膜的附着力不足,容易剥离或起泡。
(2)在海水、海雾等海洋环境下,涂层容易产生龟裂或变形,导致腐蚀。
(3)涂料对船舶表面的粘着力较差,容易被海流剥离。
2.改进的涂料防腐蚀技术为增强涂料膜对船舶表面的附着力,降低腐蚀的可能性,目前研究者提出了一些改进的涂料防腐蚀技术,具体包括:(1)使用防蚀底漆:防蚀底漆是一种常用的防蚀剂,可以降低金属的电化学反应,起到减缓腐蚀的作用。
(2)使用高分子涂料:高分子涂料可以降低腐蚀的发生率,防止涂膜被海水剥离,提高防护能力。
(3)喷砂处理表面:喷砂处理表面可以提高涂料附着力,防止涂膜剥离。
3.新型涂料防腐蚀技术随着科技的不断发展,研究人员开发出了一些新型的船用涂料防腐蚀技术,主要包括以下类型:(1)无机涂料:无机涂料由金属颗粒、氟碳树脂、矽酸盐等成分组成,具有抗腐蚀、抗海水、耐高温、耐酸碱等特性。
(2)纳米涂料:纳米涂料可以加强涂层的防护能力,提高表面的耐腐蚀性能,使船舶表面的涂膜更紧密更均匀。
二、船用涂料防腐蚀技术的未来发展随着新型涂料防腐蚀技术的不断发展,船用涂料防腐蚀技术也在不断提高。
未来,船用涂料防腐蚀技术的发展将主要体现在以下几个方面:1.绿色环保化随着全球环保主题的日渐普及,绿色环保化的趋势也势不可挡。
船用涂料防腐蚀技术作为一种环保技术,未来的发展将以环保化为基础,推陈出新,开发出更加环保、节约能源的新型涂料。
2.多功能化随着人们对船舶使用要求的提高,未来船用涂料防腐蚀技术的发展将更加注重多功能性。
船舶防腐蚀技术的应用及发展184研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程2019.02 (下)船舶在海上被海水腐蚀将直接影响到船舶的使用寿命,船舶因为长期在海水里面腐蚀,进而导致船舶内部的结构发生损坏和破坏,最终直接影响船舶的功能使用以及船舶在航行中的安全问题。
尽管现有技术无法从根本上去控制解决船舶的腐蚀问题,但现有的技术可以有效的降低了海水对船舶的腐蚀速度,大约为原来的1/10。
1 当下船舶防腐蚀技术的现状1.1?船舶防腐蚀技术的应用背景船舶作为我国对外经济与贸易的主要运输工具,这是近年来我国国民经济实现快速发展的一个及其重要的核心组成部分,现有的海上运输行业的飞速发展,也离不开船舶的创新与发展。
但在船舶的使用过程中,一些问题也随之即来,比如船舶长期泡在海水中,难免因被海水的腐蚀而造成船舶内部损坏或者破坏。
随着时代的发展,现在船舶大多数使用的是金属材料,用此制成的外壳有着坚实美观的特性,但客观地说,仅仅是使用性能较好的金属块也无法从根本上避免船舶被海水腐蚀,由于船舶必须要长期受海水的温度、湿度以及海洋的大气温度、大气湿度等的影响,因此对于船舶而言,船舶的腐蚀速度在不断被加快,腐蚀程度也愈来愈严重。
这些情况不仅导致船舶钢强度的降低,使得船舶的使用寿命减少,而且使船舶的运输航行速度变慢,使用性能也遭到破坏。
相比之下更为严重的是,船舶将会出现穿孔或者开裂的情况,在一定程度上增加发生事故的可能性,会给整个船舶带来不可估计的损失。
查询数据可知,腐蚀问题是美国空军一号的主要维修问题。
根据历年的数据显示,近些年来,每年花费在维修船舶腐蚀上的花费多达将近45亿美元,对于美国政府来说,是一项巨大的财政支出。
而中国因金属腐蚀而造成的船舶损坏损失数额也非常大,政府每年需要在船舶维修这边的维修费用大致是200~300亿人民币。
因此船舶的防腐蚀技术是被国内外科研人员重要关注的问题之一,正在快马加鞭的研究出从根本上去解决这个金属腐蚀的防护措施以及有效快速的解决办法。
船舶腐蚀原因及防腐措施分析【摘要】船舶腐蚀是造成船舶性能下降、安全隐患增加的主要问题之一。
本文从腐蚀原因分析入手,介绍了金属腐蚀机理和腐蚀防护技术,探讨了防腐措施建议和涂料防腐技术。
随后强调船舶腐蚀防护的重要性,指出未来发展趋势,并做出总结。
船舶腐蚀的防治需要综合使用多种技术手段,加强预防和维护,及时发现和修复腐蚀问题,以保障船舶的安全和延长使用寿命。
通过不断研究和创新,应用更先进的防腐技术,为船舶工业的健康发展提供保障。
【关键词】船舶腐蚀、原因、防腐措施、金属腐蚀、防护技术、建议、涂料、重要性、发展趋势、总结1. 引言1.1 船舶腐蚀原因及防腐措施分析船舶腐蚀一直是船舶运输领域中的重要问题,容易导致船舶结构损坏,影响船舶的安全性和寿命。
腐蚀的原因多种多样,包括环境因素、金属材料本身的特性以及船舶运行情况等。
为了有效防止船舶腐蚀,需要对腐蚀的机理进行深入分析,并采取有效的防腐措施。
金属腐蚀的机理主要包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等多种方式。
在海洋环境中,盐雾、潮湿和氧气是导致金属腐蚀的主要因素,特别是海水中的氯离子会加速金属的腐蚀速度。
为了有效防止船舶腐蚀,船舶建造和维护时需要采用各种腐蚀防护技术,如防腐涂层、防腐涂料和阳极保护等。
定期检查和保养船舶结构也是预防腐蚀的重要措施。
在未来,随着科技的不断发展,船舶腐蚀防护技术将会更加智能化和高效化,为船舶的安全性和寿命提供更好的保障。
船舶腐蚀防护的重要性不可忽视,需要持续关注和改进相关技术,确保船舶运行的安全和稳定。
2. 正文2.1 腐蚀原因分析腐蚀是船舶制造和运营过程中普遍存在的问题,严重影响船舶的使用寿命和安全性。
船舶腐蚀的主要原因可以分为以下几个方面:1. 海水氧化腐蚀:船舶在海上长期接触海水,海水中含有各种盐类和氧气,使金属表面形成一层氧化物,从而加速了金属的腐蚀速度。
2. 海洋生物腐蚀:海洋中存在各种微生物和海洋生物,它们会在船舶表面产生生物膜,导致金属腐蚀。
船舶行业的船舶涂料和防腐技术船舶作为一种重要的交通工具,必须具备防腐蚀和耐久性能,以应对长期暴露在水、湿气和盐雾等恶劣环境中的挑战。
船舶涂料和防腐技术的发展为船舶行业带来了很大的进步,本文将对船舶涂料和防腐技术进行探讨。
I. 船舶涂料的种类及功能1. 防腐涂料防腐涂料是船舶涂料中最重要的一类,其主要功能是防止船体受到水、湿气和盐雾的腐蚀。
防腐涂料可以分为有机涂料和无机涂料两大类。
a) 有机防腐涂料有机防腐涂料常用的有氯橡胶、环氧涂料和聚氨酯等。
这些涂料具有良好的耐腐蚀性能和附着力,能够有效地隔离船体与水、湿气以及盐雾的接触,延长船体的使用寿命。
b) 无机防腐涂料无机防腐涂料主要使用铁红和氧化铜等碱性物质,能够通过化学反应生成一层致密的氧化膜,有效地隔离船体与腐蚀介质的接触。
无机防腐涂料具有良好的耐酸碱性能和耐高温性能,适用于船舶在恶劣环境中的长期使用。
2. 船底涂料船底涂料主要用于保护船舶船底部分,防止水生生物的附着、腐蚀和摩擦等问题。
船底涂料通常采用抗生物附着涂料和防污涂料等。
抗生物附着涂料通过添加对微生物有毒的活性成分,防止海洋生物的附着,并减少摩擦阻力;防污涂料通过调整涂料表面的能量,防止沉积物的附着,降低船舶在水中的阻力。
3. 高温涂料高温涂料主要用于船舶的高温区域,如船舶发动机室和锅炉室等。
这些区域经常暴露在高温和强烈辐射下,要求涂料具备耐高温、耐热辐射和耐化学腐蚀的特性。
高温涂料一般采用有机硅涂料、耐热漆和耐火涂料等,能够有效地保护船舶结构以及关键设备。
II. 船舶防腐技术的发展与应用1. 防腐处理技术船舶防腐处理技术主要包括化学防腐、电化学防腐和物理防腐等。
化学防腐采用化学涂层和化学药品等方法,将腐蚀物质转化为无害物质,从而达到防腐的目的。
电化学防腐则通过控制阳极和阴极的反应,实现对金属的保护。
物理防腐主要利用包覆、热喷涂和喷涂等技术,在金属表面形成一层保护膜,减少与环境的接触。
2. 涂层检测技术为了确保船舶涂层的质量和完整性,船舶行业也发展了涂层检测技术。
船舶建筑物的防腐与防水技术研究引言:船舶建筑物的防腐与防水技术是海洋工程中至关重要的一环。
海洋环境的高湿度、高盐度、腐蚀性气候和物理力量的作用,对船舶构建材料的防腐与防水性能提出了很高的要求。
本文将针对船舶建筑物的防腐与防水技术进行研究,分析常用材料和方法,并探究未来的发展趋势。
一、常用防腐材料1. 防腐漆防腐漆是一种广泛使用的防护材料,其特点是防腐蚀性能和施工便利性。
常见的防腐漆有沥青漆、环氧漆、氯化橡胶漆等。
这些防腐漆膜可以有效地隔离船舶建筑物与海水的接触,防止氧化和腐蚀。
2. 防腐剂防腐剂是一种能渗透到材料内部并抑制微生物生长的化学物质。
常见的防腐剂包括酚醛树脂、磷酸盐等。
这些化学物质可以有效地控制船舶建筑物上的微生物生长,延长使用寿命。
3. 形状记忆合金形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的金属合金,其特点是可形变且具有良好的耐腐蚀性。
形状记忆合金可以应用在船舶建筑物的防腐与防水中,通过调节温度以及外部应力的控制,使其具备防腐和防水的能力。
二、防水方法1. 防水胶防水胶是一种应用广泛的防水材料,具有良好的粘结性、耐水性和柔韧性。
在船舶建筑物的防水中,可以使用防水胶填充船身结构的接缝、裂缝和孔洞,以达到防止海水渗漏的作用。
2. 橡胶密封条橡胶密封条具有优异的弹性和耐腐蚀性能,可以用于船舶建筑物的密封以及防水。
其主要应用在船舶门窗、舱口和船体连接部位,以确保船舶内部干燥以及防止海水渗透。
3. 高分子聚合物涂层高分子聚合物涂层是一种具有优异耐腐蚀性和耐候性能的涂层材料。
在船舶建筑物的防水中,可以使用高分子聚合物涂层涂覆在船体表面,形成一层坚固的防水层,以防止海水侵蚀。
三、未来发展趋势1. 新型防腐材料的研发随着科技的发展,新型材料的研发将成为未来船舶建筑物防腐的趋势。
例如,纳米材料的应用能够显著提高防腐性能,使船舶建筑物更加耐用。
2. 智能化防腐与防水随着智能化技术的发展,未来的船舶建筑物防腐与防水可能会借助传感器、控制系统等技术,实现防腐与防水的自动化管理和监测,提高防护效果。
船舶防腐蚀技术的应用及其发展摘要船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。
因腐蚀导致结构损坏和破坏,严重影响船舶性能和安全。
钢铁船舶在海洋中的腐蚀是不可避免的,但其腐蚀的速度则是可以控制的。
如果能够控制其腐蚀的速度为原来应该发生的腐蚀速度的1/10,则船舶的寿命将延长为原来的10倍,因此,船舶必须控制其腐蚀速度,也就是说船舶必须防护。
文章介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。
探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况,如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。
关键词:船体;防腐涂料技术;阴极保护技术;防腐涂装技术与工艺发展目录第一章概述 (1)1.1 防腐蚀技术应用背景 (1)1.2 船体防护系统 (1)1.3 防护涂料技术 (1)1.4 阴极保护技术 (2)1.5 防止不当操作的异常腐蚀措施 (2)1.6 应用防腐蚀监测技术 (3)1.7 减少异种金属部件的直接连接 (3)1.8 船体海生物清除 (4)第二章防腐蚀技术发展趋势 (4)2.1 防腐蚀涂料新技术 (4)2.2 涂装技术的历史现状以及发展趋势 (4)2.3 阴极保护功能和涂膜结合技术 (7)2.4 防腐蚀监测新技术 (7)结论 (8)参考文献 (9)第一章概述1.1 防腐蚀技术应用背景目前,大多数船舶都采用金属外壳。
而金属在海洋环境中,受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响,腐蚀程度很严重,腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度,缩短了船舶的使用寿命,同时还会使航行阻力增加,航速降低,影响使用性能。
更为严重的是,一旦出现穿孔或开裂,还会导致海损事故的发生,造成惊人的损失。
腐蚀作为美海军第一号的维修问题,每年因装备在腐蚀维修方面花费的经费为44.4亿美元。
我国因金属腐蚀造成的损失也很严重,每年达200亿一300亿人民币。
这已引起国内外防腐专家的极大关注,并积极研究探索解决金属腐蚀的各种防护技术方法和措施。
1.2 船体防护系统船体防护系统是保护船体免受腐蚀侵害的系统,主要有两大系统组成:防腐蚀涂漆系统和外加电流或牺牲阳极的阴极保护系统。
这两种系统的相互作用和足够保护船体免受腐蚀侵害的能力是由几个因素相互依存决定的。
因为船体检查揭示了大量关于这两种系统作用的信息,提供的阈值表征船体防护系统处在有效的边缘或失效状态。
装备外加电流阴极保护系统的船舶的阈值是在水下船体观察到的裸金属的10%。
装有牺牲阳极系统的船舶的阈值是裸金属的5%或观察到任何失效的阳极。
对装有牺牲阳极系统的船舶,不管何时观察到这些阈值的任何一个都应该进行船体电位检测。
1.3 防护涂料技术目前,船舶涂料的品种有:水线涂料、船壳涂料、甲板涂料、油舱涂料、饮水舱涂料、压载水舱涂料、防污涂料等。
有关船舶涂料的种类和性能选取使用国内制定的各种有关国家标准,其中有:GB 5369—85《船用饮水舱涂料通用技术条件》、GB 6745—86《船壳漆通用技术条件》、GB 6747—86《船用车间底漆通用技术条件》、GB 6748—86《船用防锈漆通用技术条件》、GB 6822—86《船底防污漆通用技术条件》、GB 6823—86《船舶压载舱漆通用技术条件》、GB 9262—88《货舱漆通用技术条件》、GB 13351—92《船底防锈漆通用技术条件》等标准。
对船舶在涂装(含表面处理)工作中的工艺、质量等技术要求也有相应的国家标准,相关的标准如:GB/T 231—1998《船舶涂装技术要求》、GB/T 3513—1993《船舶除锈涂装质量验收要求》、GB/T 3718—1995《船舶涂装膜厚检测要求》等标准。
1.4 阴极保护技术船体的阴极保护技术有牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种。
1)牺牲阳极阴极保护技术是通过在船体外表面安装充当阳极的被牺牲掉的金属块,以保护作为阴极的船体钢板不被腐蚀。
目前,船体使用的牺牲阳极有锌一铝一镉三元合金(称为三元锌牺牲阳极)、高效铝合金阳极、铁合金阳极等。
各种不同船型所采用的牺牲阳极型号和数量是根据船体各部位的形状、面积和环境情况专门设计的。
2)外加电流阴极保护技术。
这种技术是将牺牲阳极保护中的牺牲阳极块更换成只起导电作用而不溶解的辅助阳极,在阳极和钢板之间加一直流电源,并通过海水构成回路。
电源向钢板输入保护电流,使钢板成为阴极而得到保护。
该外加电流保护系统由恒电位仪也就是外加电源、参比电极、不溶性辅助阳极构成。
整个系统使船体电位始终保持在保护电位范围内。
为了规范阴极保护系统的设计、安装和使用,国内制定了GB 8841—88《海船牺牲阳极阴极保护设计和安装》、GB/T 3108—1999《船体外加电流阴极保护系统》、GB 7788—89《船舶与海洋工程阳极屏蔽涂料通用技术条件》、GJB 157—86《水面舰船牺牲阳极保护设计和安装》等相应的技术标准。
1.5 防止不当操作的异常腐蚀措施有些船舶的船体会发生异常快的腐蚀穿孔。
发生异常腐蚀的原因有可能是钢板的质量差,耐腐蚀性不好;更经常的原因是电腐蚀引起的。
电腐蚀也叫电解腐蚀,这种腐蚀是人为造成的。
大多是由于电焊焊接的违规操作,导致了焊接电流从水下船体外表面流向海水,使钢板发生了电腐蚀。
造成电腐蚀的方式主要有以下几种。
单线焊接:海水是电解质,导电性好,当船舶停靠码头进行焊接作业时,焊接技术人员错误的认为,从码头电焊机上拉一根导线到船上,另一根线可以用海水作为回路代替。
由此作业时,从焊机来的电流顺焊条进入船体,并从水下船体表面流出,经过海水在进入钢制码头,经过导线回到焊机。
靠近码头一侧的船体就会发生强烈的腐蚀。
不正确的双线焊接:如果在焊接时,直接从焊机的正负两极接两根导线到待焊接的船上去,这样一来,焊接的电流直接通过导线回到电焊机上去,就不会有电流通过水下船体了。
但是如果导线多处漏电,与码头绝缘性差,也可能有部分电流从水下船体通过,造成电腐蚀。
其他不正确的焊接施工:有一些不规范的焊接施工也会在船体表面产生杂散电流,导致船体电腐蚀。
如用同一部焊接电源对两艘船同时焊接时,当其中一艘船的电流回路有故障或电阻较大,这艘船的焊接电流有可能通过海水进入另一艘船,再从另一艘船回到焊机。
再如焊接时的负极接线点离施焊部位太远,也可能导致电腐蚀发生。
在船首施焊,负极接线点在船尾,结果导致电流在船体内部通过,舱底发生了严重的电腐蚀,使其结构强度遭到无可挽回的损害。
1.6 应用防腐蚀监测技术船体的防腐蚀监测的内容包括两个方面:一是船体腐蚀状况监测:另一个是船体腐蚀防护效果监测。
这类监测技术有船体阴极保护状态监测(船体电位监测)、船体腐蚀状况监测(超声波测厚技术测量船体钢板平均厚度,x射线或超声波腐蚀测试仪,钢板表面腐蚀坑深度监测)、水下电视监测系统(船体水下腐蚀及污垢状况监测)、热波成像检测系统等。
1.7 减少异种金属部件的直接连接船舶上普遍使用多种金属材料,如钢质船体、铜质、钛合金、不锈钢及钢质管道,铝质上层建筑等。
它们之间不可避免地要进行相互连接,如钢管要固定在船体上,不锈钢管路可能与铜质阀门连接,钛合金管道也可能与钢质船体或铜质阀门连接等。
如果这些不同金属之间未加电绝缘,当管路、设备的内部或外部有海水时,就会发生电偶腐蚀。
致使负电位的金属遭到快速腐蚀溶解。
因此,在船舶上,采用防腐蚀电绝缘连接方式,避免此类问题的发生。
1.8 船体海生物清除海水中有些生物和微生物,它们容易附着在船体及海水管道表面,而形成船体海生物污底。
它对船体的腐蚀起到复杂的影响作用。
虽然一方面,有些海生物死亡后留下的石灰质壳体,当它们覆盖满金属表面时,能起到一定的保护作用,减缓腐蚀;但是,起主要作用的是另一方面,附着在船体表面的海生物生命活动中释放的CO ,使周围海水呈酸性,死亡的海生物分解放出H s,又会使金属的腐蚀速度增加;有些海生物能够穿透和破坏涂层,使金属腐蚀加速。
船体海生物钙化的污底会加速涂层系统失效,因此增加船体结构对腐蚀的敏感性。
第二章防腐蚀技术发展趋势2.1 防腐蚀涂料新技术随着修造船业的迅速发展,技术水平不断提高,机械化程度日益提高,修造船的周期在缩短,这对船舶涂料的综合性能、表面处理工艺、涂装工艺及设备的要求越来越高。
为了满足船东和修造船厂的要求,船舶涂料向着高性能、节能、施工方便、高效、符合环保要求的方向发展。
具体来说,采用厚浆型、快干、高固体份或无溶剂涂料来达到高效节能的目的;使用不含铅、铬等重金属颜料,降低涂料中有机溶剂含量,不使用有机锡、焦油等有害物质来达到环保卫生的要求。
2.2 涂装技术的历史现状以及发展趋势1) 船舶涂装历史现状船舶涂装,以往被称为“敲铲油漆”,一向不被人重视。
在船厂,敲铲油漆工作没有严格的工艺程序,没有一定的标准,工具设备落后,故质量长期处于相当低的水平。
往往,一艘新船刚出厂在海上航行了一二个航次,涂层就剥落,船体开始生锈。
甚至船尚未离厂,在码头舾装阶段船体就发生锈蚀,只得再次敲铲油漆。
从80年代初开始,我国的造船工业出现了历史性的转折,大连、上海、广州、天津等地区一些大中型船厂纷纷承建出口船舶。
随着造船工业的对外开放,国外先进的造船技术和造船管理方式不断得到引进、消化、吸收,中国的造船工业开始了腾飞。
在船舶涂装领域,落后的“敲铲油漆;受到了重大冲击,这种原始、落后的生产方式再也维持不下去了。
船舶涂装的新技术、新工艺和新的设计、生产和管理模式不断地改造与取代大变革:(1)钢铁原材料预处理和涂装车间底漆的新工艺获得普遍应用;(2)以室内喷丸除锈和动力工具除锈代替了原始落后的手工敲铲除锈;(3)涂装工作的气候条件即环境温度、湿度、露点等获得重视,被列为重要管理项目;(4)国外先进的除锈标准、涂装工作标准和质量标准不断为我所用,国内相应的标准纷纷建立;(5)国外各种新型的高性能涂料不断受到应用,国内相应的涂料品种相继诞生,船舶涂料行业亦发生重大转机,技术引进和合资生产获得重大进展,(6)各种先进的涂装工具和检测工具日益获得广泛应用;(7)先进的设计技术、生产技术、管理方式不断获得应用,并结合我国的实际情况逐步得到发展提高。
所有这些重大变革,都是为了确保船舶的涂装质量、延长船舶的使用寿命、提高船舶的使用价值。
同时也为大幅度缩短船舶的建造周期在船舶涂装领域里奠定了结实的基础。
这些变革和发展,将我国的船舶涂装技术和涂装质量与国外先进技术、优良的质量之间的差距大大缩短,我国新造船舶的涂装质量受到了国内外船东的首肯与好评。
2)表面预处理技术发展动向。
由于受环保的压力,传统干喷砂工艺受到限制,船厂逐渐采用水喷砂和高压水除锈的工艺。
水喷砂是将磨料与水混合后,喷射到所要喷砂的物体上。
高压水除锈利用专用设备产生高压水(70~170 MPa)和超高压水(170~300 MPa)喷射需表面处理的物体上。