趙云濤， 芮健靈

(滬東中華造船(集團(tuán))有限公司，上海 200129)

0 引 言

化學(xué)品船是建造或改裝用于運(yùn)載各種有毒、易燃、易揮發(fā)或有腐蝕性化學(xué)物資的貨船。為防止化學(xué)液體外漏，液體化學(xué)品船多為雙層底和雙重舷側(cè)，貨艙設(shè)有分隔并裝有專(zhuān)用的貨泵和管系。貨艙內(nèi)壁和管系采用不銹鋼或抗腐蝕涂料[1]。

普通碳鋼施加特殊涂層的化學(xué)品船液貨艙，其優(yōu)勢(shì)是造價(jià)低，缺點(diǎn)是貨物裝載受限于涂層適用裝載清單，且涂層在營(yíng)運(yùn)中容易損壞，后期維護(hù)費(fèi)用較高。整體式不銹鋼化學(xué)品船液貨艙則相反，建造時(shí)的成本較高，但對(duì)裝載貨物的限制較少，且后期維護(hù)費(fèi)用較低[2]。

普遍應(yīng)用于液體化學(xué)品船液貨艙艙壁的不銹鋼材料為2205雙相不銹鋼，由21.0%的鉻、2.5%的鉬及4.5%的鎳氮合金構(gòu)成，具有高強(qiáng)度的沖擊韌性和良好的整體與局部抗應(yīng)力腐蝕能力。

38 000 DWT化學(xué)品船是雙底雙殼的液貨艙化學(xué)品船，液貨接觸面采用2205雙相不銹鋼材料。

1 雙相不銹鋼在液貨艙區(qū)域的應(yīng)用分布

化學(xué)品液貨船貨艙區(qū)域主要分布液貨艙、液貨艙之間的隔離空艙及雙層底和舷側(cè)的壓載水艙等。具體的艙室分布如圖1所示。

圖1 液貨艙區(qū)域布置

液貨艙的邊界全部由2205雙相不銹鋼構(gòu)成，雙相不銹鋼接觸液貨的一面可直接接觸化學(xué)品，因此不需要施加涂層進(jìn)行保護(hù)；而分布于液貨艙周?chē)膲狠d水艙則由碳鋼和2205雙相不銹鋼共同構(gòu)成，且接觸海水或海洋大氣，因此需要對(duì)壓載水艙的雙相不銹鋼鋼板進(jìn)行表面處理和施加適當(dāng)?shù)耐繉?，以保護(hù)不銹鋼材料。

2 壓載水艙表面處理及涂裝工藝要求

根據(jù)建造要求，雙相不銹鋼表面處理不同于碳鋼，須使用特定磨料。碳鋼表面處理使用的磨料為鋼丸，材質(zhì)與碳鋼相近；而不銹鋼則須使用非金屬磨料進(jìn)行表面處理，且須避免碳鋼材質(zhì)對(duì)雙相不銹鋼的污染。該船選用在非金屬磨料中硬度較大的棕剛玉磨料[3]。

壓載水艙碳鋼表面使用鋼丸磨料噴砂至Sa 2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)(Performance Standard of Protective Coatings，PSPS)規(guī)定，其粗糙度須滿足30～75 μm的要求[4]；壓載水艙的雙相不銹鋼表面使用棕剛玉磨料噴砂，根據(jù)建造規(guī)格書(shū)，須達(dá)到典型粗糙度值為50 μm、局部不低于40 μm的要求。含有雙相不銹鋼的壓載水艙表面涂裝要求如表1所示。

表1 含有雙相不銹鋼的壓載水艙表面涂裝要求

3 壓載水艙分段表面處理和涂裝施工

3.1 分段表面處理

舷側(cè)及雙層底壓載水艙分段由碳鋼和雙相不銹鋼構(gòu)成[5]，整個(gè)分段雙相不銹鋼占比不大，但雙相不銹鋼必須使用非金屬磨料進(jìn)行噴砂處理[6]，因此可與碳鋼分開(kāi)進(jìn)行表面處理。

該船的中舷側(cè)和雙層底分段使用兩級(jí)遮蓋法進(jìn)行表面處理。兩級(jí)遮蓋法指針對(duì)同一艙室部位，根據(jù)其構(gòu)成材質(zhì)的差別，分2次進(jìn)行表面處理，并在第一次表面處理前對(duì)第二次需要處理的區(qū)域及其周邊區(qū)域采取遮蓋保護(hù)措施，不僅可滿足表面處理質(zhì)量的技術(shù)和規(guī)范要求，而且可縮短建造周期、節(jié)約建造成本。具體方法為：碳鋼材質(zhì)區(qū)域使用鋼砂進(jìn)行沖砂處理，不銹鋼區(qū)域及相鄰1.0 m內(nèi)碳鋼材質(zhì)區(qū)域采取措施遮蓋保護(hù)；在碳鋼區(qū)域表面處理清潔報(bào)驗(yàn)后，對(duì)不銹鋼區(qū)域及相鄰1.0 m碳鋼材質(zhì)區(qū)域使用非金屬磨料進(jìn)行沖砂處理，為保證表面清潔質(zhì)量，其余碳鋼區(qū)域再用非金屬磨料進(jìn)行掃砂處理。表面處理流程如圖2所示。

圖2 表面處理流程

分段雙相不銹鋼區(qū)域遮蓋保護(hù)如圖3所示，分界線以上為不銹鋼區(qū)域，其余部分為碳鋼區(qū)域。在對(duì)碳鋼區(qū)域進(jìn)行噴砂處理前，使用塑料布覆蓋不銹鋼部位，再用膠合板和木塊壓緊塑料布，以保護(hù)雙相不銹鋼材質(zhì)。

圖3 壓載水艙不銹鋼區(qū)域遮蓋保護(hù)示例

3.2 分段涂裝施工

Intershield 300是一種淺色、耐磨且含有9%鋁粉的純環(huán)氧涂料，具有較好的長(zhǎng)期防銹保護(hù)和低溫施工性能，可直接施加于經(jīng)機(jī)械處理的車(chē)間底漆或經(jīng)適當(dāng)表面處理的裸露鋼板上。該油漆由基料和固化劑組成，基料和固化劑分裝在2個(gè)容器中，成組供應(yīng)；基料含有鋁粉，因此在使用前須采用動(dòng)力攪拌器進(jìn)行攪拌，使其成分均勻分布；再加入固化劑，并采用動(dòng)力攪拌器徹底攪拌均勻。

噴涂該涂料須選用0.66～0.79 mm的噴嘴，采用無(wú)氣噴涂方式進(jìn)行施工，且噴嘴處的輸出流體總壓力不低于211 kg/cm2。在施工過(guò)程中通過(guò)控制噴槍移動(dòng)速度及實(shí)時(shí)濕膜厚度，使其在干燥后可達(dá)到規(guī)定的干膜厚度。

對(duì)于噴涂難以達(dá)到規(guī)定膜厚的區(qū)域，如焊縫、自由邊、球扁鋼等，須進(jìn)行預(yù)涂施工，應(yīng)采用刷涂方式進(jìn)行。

4 壓載水艙合龍后的表面處理及涂裝施工

4.1 合龍后的表面處理

根據(jù)IMO MSC.215(82)要求，合龍后的表面處理如下：

(1)合龍焊縫：使用動(dòng)力工具打磨至St 3級(jí)(相當(dāng)于Sa 2級(jí))標(biāo)準(zhǔn)；若有條件，則使用沖砂方式處理至Sa 2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)其他涂層破損：①破損占總艙面積2%以下，使用動(dòng)力工具打磨至St 3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；②連續(xù)破損面積超25 m2或破損占總艙面積2%以上，須使用沖砂方式處理至Sa 2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

合龍后的表面處理工具包括磨料和動(dòng)力工具。碳鋼可使用金屬磨料和非金屬磨料；雙相不銹鋼使用非金屬磨料。碳鋼可使用金屬盤(pán)、鋼絲刷等常規(guī)打磨處理工具；雙相不銹鋼使用非金屬沙盤(pán)。

合龍后的表面處理須將碳鋼區(qū)域與雙相不銹鋼區(qū)域分開(kāi)進(jìn)行施工。碳鋼區(qū)域按照船廠的慣例進(jìn)行施工。雙相不銹鋼區(qū)域若需要進(jìn)行沖砂處理，則磨料必須采用非金屬磨料；若需要進(jìn)行打磨處理，則打磨工具必須為不銹鋼專(zhuān)用打磨工具，不可與用于碳鋼的打磨工具混用。

4.2 合龍后的涂裝施工

壓載水艙合龍后的涂裝施工，針對(duì)合龍焊縫和其他由于機(jī)械損傷、火工及熱作業(yè)造成破壞的區(qū)域，通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚矸绞竭M(jìn)行涂層修補(bǔ)。其施工要點(diǎn)如下：

(1)涂層的破損區(qū)域或焊縫處，用打磨機(jī)去除銹蝕及老化失效的油漆，若有需要?jiǎng)t用真空沖砂槍或小砂槍進(jìn)行表面處理。

(2)新老涂層搭接區(qū)域須用砂紙或沙盤(pán)磨出坡度，保證新老涂層的結(jié)合力。

(3)用紙膠帶標(biāo)識(shí)需要修補(bǔ)的區(qū)域，減少涂層過(guò)噴，如圖4所示。

圖4 紙膠帶標(biāo)識(shí)示例

5 結(jié) 論

(1)根據(jù)壓載水艙各區(qū)域材質(zhì)不同，所制訂的涂裝工藝在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面較為合理。

(2)涉及壓載水艙的分段只對(duì)不銹鋼區(qū)域進(jìn)行非金屬磨料處理，碳鋼區(qū)域仍使用傳統(tǒng)噴砂方法，有效減少非金屬磨料的用量，降低建造成本。

(3)針對(duì)不同區(qū)域使用相應(yīng)的涂裝工藝，可有效提高表面處理效率，縮短施工周期，節(jié)約施工成本。

(4)非金屬磨料在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，減少非金屬磨料的使用可有效改善施工作業(yè)環(huán)境。