廣大造船企業(yè)對船舶噴砂除銹等工藝

 造船過程中需要有棕剛玉噴砂除銹、涂料涂裝的步驟，有的還需要做陰極保護(hù)處理，這些是船舶防護(hù)的必經(jīng)步驟。*原始船舶養(yǎng)護(hù)是使用榔頭、鋼絲刷、鐵皮刀等來處理銹蝕，再進(jìn)行上漆。因為除銹的工作都是需要在船舶合攏后進(jìn)行，作業(yè)條件非常艱苦，質(zhì)量也不好。自從現(xiàn)代的棕剛玉噴砂除銹工藝出現(xiàn)，船舶的養(yǎng)護(hù)工作無論在效率上還是在質(zhì)量上都有了非常大的提高，可以說是質(zhì)的飛躍。

隨著目前造船行業(yè)粉飛速發(fā)展，船舶總量的不斷增加，棕剛玉噴砂磨料更多的被廣大造船廠，修船廠所采用。同時對棕剛玉噴砂磨料的質(zhì)量和產(chǎn)量也提出了更高的要求。不僅要求粒度大小必須合乎使用規(guī)格，硬度必須更大，不能有粉化現(xiàn)象，韌性好，棱角多。并且能夠?qū)⒆貏傆衲チ匣厥罩乩谩?/span>

一些船廠開始研究替代噴砂工藝。采用噴鋼丸工藝,將鋼板表面氧化皮及銹蝕去除，然后再噴上車間底漆，以保護(hù)鋼板在船舶建造過程中不再銹蝕。分段噴丸除銹工藝論文由滬東造船廠在1964年國內(nèi)修造船工作會議上發(fā)表，1965年滬東造船廠建成上海**間噴丸房，是由原三機(jī)部、勞動部聯(lián)合投資，第九設(shè)計院設(shè)計，噴丸房尺寸為長24×15×10米，用于5000噸級以下的船舶分段除銹。上海船廠1967年改造噴砂設(shè)備，研制成分段噴丸房及其他打磨及高壓水除銹設(shè)備，在900匹拖輪分段**采用分段噴丸工藝。噴丸工藝即用各種金屬磨料取代黃砂，磨料在壓縮空氣作用下產(chǎn)生動能噴射在分段表面產(chǎn)生切削及沖擊力，將船舶表面氧化皮、鐵銹**掉，由于磨料更換，解決了工人患矽肺問題。分段噴丸所用磨料開始采用鑄鐵丸，到1982年起開始采用鑄鐵丸、鋼丸、棱角砂各1/3，到1985年又改為鋼丸、棱角砂、鋼絲段各1/3或鋼丸＋1/3鋼絲段的混合磨料。

隨著造船總量的進(jìn)一步增加，分段數(shù)量增加和分段尺度增大，各廠的分段噴丸房不能滿足更多的分段進(jìn)行二次除銹的要求，因此各廠又開始采用室外噴銅礦渣工藝。上海船廠1987年開始使用噴銅礦渣工藝，有35%分段采用此工藝，年耗磨料5500噸。滬東造船廠1988年起開始采用噴銅礦渣工藝，年耗磨料5000噸以上，同年求新造船廠也相繼采用，年耗磨料1000噸。在建造出口船期間，各廠的分段二次除銹工藝是三種工藝并存：即分段打磨處理、分段噴丸處理、分段噴銅礦渣處理。在提高分段處理質(zhì)量的推動下，逐步發(fā)展舾裝件管子的除銹工藝，自1972年上海船廠建立了化學(xué)除銹的酸洗車間，在“風(fēng)云”號的管子、舾裝件上開始采用化學(xué)除銹后，并在3.6萬噸“東星”號上實施。舾裝件從酸洗工藝逐步過渡到噴砂處理。管子也從酸洗工藝逐步過渡到噴砂處理，滬東造船廠**引進(jìn)美國Clemco管子內(nèi)壁噴砂機(jī)，對管子內(nèi)壁進(jìn)行噴砂除銹。由于噴丸工藝的廣泛應(yīng)用，船舶工藝研究所于1989年創(chuàng)辦了八達(dá)涂裝設(shè)備廠，開發(fā)和生產(chǎn)噴丸機(jī)，管子內(nèi)壁噴砂機(jī)，并開發(fā)生產(chǎn)高壓無氣噴涂機(jī)和雙組份噴涂泵等。
二、涂裝
60年代以前，船舶涂裝多采用手工操作，主要用手刷涂、滾涂，后來部分采用空氣噴涂。自1968年起，船舶工藝研究所研制成功國內(nèi)**臺高壓無氣噴涂設(shè)備，在上海噴具廠投產(chǎn)，并在江南造船廠試用。高壓無氣噴涂是利用壓縮空氣驅(qū)動高壓泵，將涂料加壓至10～25MPa，涂料通過高壓軟管至噴槍上的噴嘴高速噴出，產(chǎn)生霧化、噴至被涂物表面，由于涂料壓力高，涂膜附著力牢，效率可達(dá)60平方米/小時以上，適合于船舶大面積涂裝。1970年，滬東造船廠在“長征”號上應(yīng)用GP2A、GP1A國產(chǎn)泵。80年代建造出口船初期，國內(nèi)的高壓無氣泵不能完全滿足要求，自1981年起，開始引進(jìn)日本旭大隈和美國CRACO公司的高壓無氣泵，同時，國內(nèi)又生產(chǎn)了GPQ1C、GPQ2C泵，到90年代又進(jìn)一步提高到GPQ6C、GPQ9C，可適合各種船舶漆涂裝，高壓無氣噴涂工藝成為船舶涂裝主體工藝。以江南造船廠為例，高壓無氣泵達(dá)120臺。在以后的出口船建造中，各廠又先后引進(jìn)了美國CRACO公司的60：1、45：1、30：1、56：1的噴漆泵。德國WAGNER的48：1噴漆泵。1984年從美國引進(jìn)管子內(nèi)壁噴漆設(shè)備。由于高壓無氣噴涂工藝的推廣，為使用厚漿型的涂料創(chuàng)造了條件，由于各種系列噴涂泵的采用，滿足了各種船舶漆的使用要求，提高了涂裝質(zhì)量和涂裝效率。同時為了測量漆膜膜厚，引進(jìn)了濕膜測厚儀和干膜測厚儀，干膜測厚儀品種有數(shù)字顯示式、杠桿式等。此外還引進(jìn)了濕度、露點測量儀，以控制施工環(huán)境質(zhì)量。船舶海水管道自1973年以前的電鍍鋅防護(hù)工藝，逐步過渡到熱鍍鋅工藝。1986年后，部分管子采用涂塑防護(hù)工藝。
三、涂料
船舶涂料起始時只有桐油，刷于木船，用于防污與防腐爛。自建造鋼質(zhì)船開始，發(fā)展成使用不同油漆品種，根據(jù)船舶各部位的不同要求進(jìn)行涂裝。船舶漆分為船舶防銹漆、車間底漆、船底防污漆、水線漆、船殼漆、甲板漆、液艙漆等幾十個品種。
車間底漆是船舶涂裝中的關(guān)鍵涂料，它必須獲得船舶檢驗局或船級社的認(rèn)可，*早的車間底漆為50年代的以聚乙烯醇縮丁醛為基料的磷化底漆；60年代由開林造漆廠與上海船舶工藝研究所共同開發(fā)的環(huán)氧富鋅底漆；70年代中期為克服鋅蒸氣對人體危害又開發(fā)了環(huán)氧鐵紅車間底漆；為進(jìn)一步提高防銹期問題，80年代后又開發(fā)了硅酸鋅車間底漆。
船舶防銹漆應(yīng)用*廣，首先是50年代的紅丹防銹漆用于船舶的水線以上部位的防銹，由于紅丹漆引起鉛中毒現(xiàn)象，到60年代開發(fā)成鐵紅防銹漆，70年代開發(fā)了鋁粉鐵紅防銹漆，環(huán)氧富鋅底漆，無機(jī)鋅防銹漆等，80年代起又開發(fā)了云母氧化鐵防銹底漆。1989年在滬東造船廠的2700TEU船大面積應(yīng)用了無機(jī)硅酸鋅防銹漆。
船舶的水下防腐尤為重要，從50年代起，采用瀝青船底防銹漆，價廉且性能尚可，而后發(fā)展了鋁粉瀝青船底防銹漆，到70年代末、80年代初又發(fā)展了氯化橡膠船底防銹漆，其中有氯化橡膠鋁粉防銹漆、氯化橡膠鐵紅防銹漆、氯化橡膠灰色防銹漆、氯化橡膠瀝青防銹漆。為進(jìn)一步提高其防腐性能，又開發(fā)了環(huán)氧瀝青船底防銹漆及厚膜環(huán)氧瀝青防銹漆。此外，船底配套漆還有乙烯型船底防銹漆，解決了環(huán)氧瀝青涂料具有較長間隔時間的限制，為船舶涂裝工藝帶來許多方便。對于鉛合金船則采用鋅鉻黃底漆作為防銹底漆用。
防污漆是針對船舶航行于海洋中，為避免海生物長在船底影響航行阻力而開發(fā)的涂料，主要有60年代以前使用的溶解型，如氧化亞銅防污漆和接觸型防污漆。為進(jìn)一步延長其防污期，80年代以后，國內(nèi)船廠普遍采用自拋光防污漆。該漆具有滲出率平穩(wěn)，防污期長，漆膜在水流作用下有自身拋光作用，既可作船舶水下用又可作水線漆用，維修方便。1984年**在滬東造船廠的三用工作船上應(yīng)用。
壓載艙由于涂裝困難，初期壓載艙飲水艙均采用水泥漿抹徐，由于航行顛簸造成水泥漿裂紋而脫落，加之壓載艙維修困難，船東要求越來越高，逐漸用瀝青，繼而用環(huán)氧瀝青取代，為進(jìn)一步提高涂裝質(zhì)量，而后又用漂白環(huán)氧瀝青取代。
船殼漆*初是采用醇酸漆，80年代起大量采用氯化橡膠漆料，到90年代開始部分采用環(huán)氧船殼漆。
由于國產(chǎn)油漆尚未取得船檢認(rèn)可，出口船舶均采用國外涂料公司的船舶漆，世界有名的涂料公司紛紛進(jìn)入中國出口船的市場。*早進(jìn)入中國船舶市場的是丹麥享伯爾涂料公司，隨之是英國IP涂料公司、荷蘭式瑪涂料公司、日本中國涂料公司、挪威佐頓涂料公司、韓國高麗化學(xué)品公司等，其中享伯爾涂料公司、IP涂料公司、日本中國涂料公司等在國內(nèi)均有合資工廠。隨著國外船舶漆進(jìn)入市場，外國涂料技術(shù)服務(wù)商開始在船廠實行技術(shù)服務(wù)。日本中國涂料公司于1981年**在江南造船廠的“世誼”號上服務(wù)。隨著出口船建造數(shù)量不斷增加，國內(nèi)的技術(shù)人員逐漸被外國合資公司聘用，取代了外國人在船廠作技術(shù)服務(wù)的局面。
四、陰極保護(hù)
船體的保護(hù)除采用涂料保護(hù)外還有用陰極保護(hù)，陰極保護(hù)又分犧牲陽極保護(hù)和外加電流保護(hù)。50年代至60年代初，主要采用鎂和鎂合金陽極、純鋅的犧牲陽級。1965年開始，在鋅中加入鋁和鎘，成為鋅—鋁、鎘三元鋅陽極。由于其陽極合金晶粒細(xì)化，陽極溶鋅均勻，腐蝕產(chǎn)物疏松易脫落，因此三元鋅陽極在各類艦船及海上設(shè)施得到廣泛應(yīng)用。60年代發(fā)展起來的鋁合金犧牲陽極，具有重量輕、電容量大、原材料來源豐富、價格低、熔煉三元鋅條件好以及施工安裝方便等優(yōu)點，已大量被采用。1972年首先在上海船廠的工農(nóng)兵18號、19號船上進(jìn)行實船試驗，1976年由上海船廠及交通大學(xué)共同承擔(dān)了原六機(jī)部下達(dá)的“犧牲陽極”的研制課題。1980年4月獲上海市重大科技成果三等獎，六機(jī)部和交通部的科技成果三等獎，80年代后，犧牲陽極有了迅速發(fā)展，1981年由上海船廠研制生產(chǎn)的鋁陽極和鋅陽極出口香港進(jìn)入國際市場，并在出口船“紹興”號船上設(shè)計安裝，自1981年起連續(xù)三年被評為上海市上等產(chǎn)品。1982年六機(jī)部下達(dá)了編寫《鋁—鋅—銦系合金犧牲陽極及化學(xué)分析方法》的國家標(biāo)準(zhǔn)。1987年獲國家標(biāo)準(zhǔn)局的科技進(jìn)步一等獎，1988年獲國家科技進(jìn)步二等獎。1985年由上海船廠等單位編寫了《犧牲陽極保護(hù)的設(shè)計管安裝》標(biāo)準(zhǔn)，并通過審定推廣應(yīng)用。
船體外加電流陰極保護(hù)方法于60年代初開始應(yīng)用，首先在實驗室和海港進(jìn)行外加電流陰極保護(hù)電位及保護(hù)電流密度等有關(guān)參數(shù)的試驗研究，并對各種輔助陽極參比電極進(jìn)行了研制。1964年，在上?！皾O業(yè)373”號進(jìn)行手動控制的外加電流陰極保護(hù)試驗。1966年，725研究所和上海船舶運輸科學(xué)研究所分別在兩艘小船上進(jìn)行自動控制的外加電流陰極保護(hù)試驗。兩年以后，船體較少發(fā)現(xiàn)腐蝕銹斑，此后的10余年，725研究所和上海船舶運輸科學(xué)研究所分別研制成外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的組成部件，如船用晶體管恒電位儀，銀/氯化銀和鋅參比電極，鉛銀合金陽極、鉛銀微鉑陽極和鍍鉑鈦陽極等。這類陰極保護(hù)，設(shè)備和施工雖復(fù)雜，且需有人管理，但它可隨外界條件，如海區(qū)、溫度、鹽度、風(fēng)浪、航速和船體漆膜狀態(tài)等的變化而自動調(diào)節(jié)保護(hù)電流，使船體始終處于良好的保護(hù)狀態(tài)。船體外加電流陰極保護(hù)于1975年在上海海運局所屬大連分局“工農(nóng)兵2”號船上應(yīng)用獲得成功。1977年12月獲《上海市重大科學(xué)技術(shù)成果獎》；1978年3月獲交通部國內(nèi)交通戰(zhàn)線重要科技成果獎；1978年4月獲國內(nèi)科學(xué)大會重大科研成果獎，并被交通部和國家計委列為1978～1980年60項新技術(shù)重點推廣項目之一。
為了解決船體外加電流陰極保護(hù)技術(shù)推廣應(yīng)用，由上海船舶運輸科學(xué)研究所和725研究所為主編單位，先后制訂了《船體外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)》（GB3108－82）；《船用恒電位儀技術(shù)條件》（GB * 3220－84）；《船用參比電極技術(shù)條件》（GB7387－87）；《船用輔助陽極技術(shù)條件》（GB7388－87）和《船用陽極屏蔽層的設(shè)計與涂裝》（CB/T3455－92）等一系列標(biāo)準(zhǔn)。該項技術(shù)在沿?？拓洿?、運輸船舶、水面艦艇、潛艇、石油鉆井平臺、半潛式石油勘探船、大型鋼管（板）樁碼頭、輸水管道和煤氣過江管道等獲得廣泛應(yīng)用，1987年上海船舶運輸科學(xué)研究所研制成智能恒電位儀，使外加電流陰極保護(hù)的控制技術(shù)又有新的發(fā)展。
五、標(biāo)準(zhǔn)與指導(dǎo)組
船舶涂裝長期以來被稱之為“漆糊涂”。60年代以前，造船涂裝沒有預(yù)定的日期及施工周期，完全處于被動局面，工、料無法控制，60年代中期，開始對工時進(jìn)行統(tǒng)計，工廠實行“小派工單”至班組，70年代只用一個涂裝明細(xì)表指導(dǎo)生產(chǎn)，直到80年代造出口船，在國外船東對涂的高水平要求下，促進(jìn)了船舶涂裝技術(shù)的發(fā)展，開始實行大、中、小日程指導(dǎo)生產(chǎn)，并相繼制定了一系列有關(guān)涂裝作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，如“船體除銹標(biāo)準(zhǔn)”、“船體二次除銹評定等級”（GB*3230－85）等標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過一段時間實施后，將船體除銹標(biāo)準(zhǔn)上升為國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級及除銹等級》國家標(biāo)準(zhǔn)，成為與船東談判的基礎(chǔ)文件及指導(dǎo)生產(chǎn)、質(zhì)量控制的重要依據(jù)。上海地區(qū)6家工廠聯(lián)合制定了《鋼質(zhì)船舶涂裝工作標(biāo)準(zhǔn)》，以指導(dǎo)出口船舶涂裝工作。各廠根據(jù)本廠實際情況制定相應(yīng)的工藝文件，如滬東造船廠制定的《船體舾裝件涂裝要求》，求新造船廠的《船舶涂裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗標(biāo)準(zhǔn)》等。涂裝工藝分為鋼板預(yù)處理涂車間底漆、分段涂裝、船臺涂裝、碼頭涂裝、塢內(nèi)涂裝、舾裝件涂裝等工藝階段，并開始實行涂裝生產(chǎn)設(shè)計、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計，1981年在滬東造船廠的“東星”號上**實施。為進(jìn)一步推進(jìn)涂裝生產(chǎn)設(shè)計，1987年開始實施CB/2235－87船舶涂裝設(shè)計技術(shù)要求，明確涂裝設(shè)計按初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、生產(chǎn)設(shè)計三階段進(jìn)行，并由船舶工藝研究所、滬東、上海、求新等船廠共同開發(fā)用于涂裝面積計算的PPDS計算機(jī)系統(tǒng)。江南造船廠在總結(jié)以往經(jīng)驗，建立起完整的涂裝生產(chǎn)設(shè)計綜合圖冊，以單項合同、工、料費用發(fā)生為依據(jù)編制，其中包括圖形施工要求、部位名稱、油漆基本信息、膜厚管理、定額、工具、設(shè)備、**等。在此基礎(chǔ)上又開發(fā)了PE－MIS的涂裝計算機(jī)管理系統(tǒng)，以工、料為主要處理對象，輔以實物量和費用對工程實施動態(tài)管理的結(jié)算。該系統(tǒng)在上海地區(qū)各主要船廠推廣應(yīng)用，滬東、上海二廠在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步增加涂料預(yù)測和報警。江南造船廠的PE－MIS系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的運行后，繼續(xù)開發(fā)了具有十個功能模塊的SPMIS涂裝計算機(jī)管理系統(tǒng)，成為國內(nèi)開創(chuàng)的*先進(jìn)的管理系統(tǒng)。同時，滬東造船廠提出“殼、舾、涂”一體化的設(shè)計要求，并編制《涂裝施工要領(lǐng)》文件，促進(jìn)工廠其他工種對涂裝的重視。通過出口船的建造和涂裝各級人員的努力，逐步使涂裝走上科學(xué)管理的道路。
在船舶涂裝工藝中，成品油船的特殊涂裝技術(shù)是船舶涂裝的**工藝。70年代中期，滬東造船廠首先突破了5000噸級油船的涂裝任務(wù)，在分段噴砂的基礎(chǔ)上，涂上聚乙烯醇縮丁醛打底，船體合攏后，采用由滬東造船廠與上海國漆廠共同研制成功的821漆酚油艙漆涂裝，滿足**油品的裝載需要。為了承接成品油船的需要，1981年船舶總公司組織了由第九設(shè)計院、船舶工藝研究所參加的成品油船特涂考察團(tuán)赴日本進(jìn)行為期二周的考察。1989年，滬東造船廠**進(jìn)行貨油艙的特殊涂裝，主要裝載對象為南海的航空汽油、航空煤油。1991年求新造船廠**為香港石油國際有限公司、香港萬邦實業(yè)有限公司建造了**艘成品油船出口船——5000噸級的“凱旋”（CHEMSHION）號，有11個油艙，共9000平方米涂裝面積使用了美國DEVOE涂料公司產(chǎn)品，并由其提供質(zhì)量擔(dān)保，該成品油船**階段為大合攏前表面處理和涂底漆、打磨、補焊、預(yù)涂共8道工序；**階段為下水整體打砂，涂裝等共計25道工序，**采用去濕機(jī)、吸砂機(jī)控制溫度和濕度以保證涂膜質(zhì)量。這是上海地區(qū)**艘達(dá)到國際規(guī)范要求的采用特殊涂裝技術(shù)完成的油船。為了滿足成品油船特涂的需要，求新造船廠于1991年**從德國進(jìn)口了5000立方米/小時的去濕機(jī)，從丹麥進(jìn)口了大功率吸砂機(jī)。
隨著出口船造船批量的增大及船東對涂裝質(zhì)量的要求越來越高，許多工廠的涂裝技術(shù)及裝備仍不能滿足生產(chǎn)需要，成為船舶建造的瓶頸。為了進(jìn)一步推動船舶涂裝技術(shù)的發(fā)展，1990年3月在船舶總公司科技局的領(lǐng)導(dǎo)下，在上海成立了船總涂裝技術(shù)指導(dǎo)組，由李培昌、唐立新任正副組長，負(fù)責(zé)推進(jìn)總公司系統(tǒng)所屬主要工廠的船舶涂裝技術(shù)進(jìn)步，各廠相繼成立了涂裝領(lǐng)導(dǎo)小組。自指導(dǎo)組成立以來，每年都要組織2～3次推進(jìn)涂裝技術(shù)進(jìn)步的有關(guān)活動，舉辦各類人員參加的學(xué)習(xí)班交流國內(nèi)外先進(jìn)涂裝經(jīng)驗，組織**線涂裝技術(shù)人員出國，上海地區(qū)船廠涂裝技術(shù)人員曾先后赴日本、韓國、挪威等國學(xué)習(xí)和考察有關(guān)船舶涂料及船舶涂裝技術(shù)。