船舶防腐涂裝質量控制

摘 要：闡述了影響潦膜質量的主要因素，并提出了通過提高施工技術水平，將質量檢查指標量化等方法，來提高涂裝質量。

關鍵詞：鋼鐵防腐；結構處理；表面涂膜；質量控制

涂裝工作自始至終貫穿著整個造船的生產過程，船舶涂裝質量的高低，直接關系船舶本身的制造質量和使用壽命以及船東的維護費用的高低。這對于船廠產品信譽和船東的切身利益是至關重要的，對油漆供應商的信譽和經濟利益也是至關重要的。我根據個人六年的工作積累，對一般程序的防腐施工質量控制作如下總結：

1 結構處理

除銹前對鋼結構的處理，是一項非常重要的工作，因為此前已經經歷了切割、焊接、裝配等過程，產生了許多結構缺陷。（詳見圖）

此過程處理中檢查內容有：（1）銳邊打磨是否光滑；（2）粗糙焊縫要打磨光順；（3）對裂縫和凹坑要補平，然后再打磨；（4）對飛濺和焊渣的去除和打磨；（5）對表面缺陷的處理，如起鱗；（6）鋼板的切割邊都很毛糙，要打磨光順。

2 鋼板除銹的標準

在鋼結構的涂料保護過程中，除了涂料本身的質量外，對底材的表面處理質量以及施工水平直接影響著涂裝工程的質量。實際經驗表明，大部分的涂層缺陷都是來自于不良的表面處理，任何涂料在處理不良的表面上都無法發揮其最佳性能

對除銹表面處理的檢查項目有：（1）鋼板表面的清潔度，經肥皂水、溶劑等除去鋼板表面的鹽分、油脂和灰塵污物。（2）鋼板銹蝕原始狀態的評定。（3）表面處理的級別和粗糙度的情況。（4）表面處理后的表面清潔度，鹽分、油脂、灰塵情況。

對鋼板原始狀態、表面處理情況、粗糙度等都有專門的標準，如ISO8501、ISO8502和ISO8503。

2.1 鋼板銹蝕原始狀態的評定

參照ISO8501。本標準訂有四個銹蝕等級，分別以A、B、C、D表示，銹蝕等級以文字敘述以及典型樣板照片共同定義。

2.2 處理等級和分類

每一預處理等級都標有和所采用的清理方法類別相應的字母“Sa”、“St”和“F1”。如果字母后面有阿拉伯數字，則它表示清除氧化皮、鐵銹和原有涂層的程度。

2.2.1 噴射清理，Sa

以噴射清理方式進行的表面預處理，以字母“Sa”表示。

噴射清理前，任何厚的銹層應予以鏟除，可見的油脂和污垢也應予以清除。噴射清理后，表面應清除浮灰和碎屑。

Sa1：輕度噴射清理：在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。

Sa2 徹底噴射清理：在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和污垢，并且幾乎沒有氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。任何殘留物應當是牢固附著的。

Sa2.5 非常徹底的噴射清理：在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和污垢，并且沒有氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。任何殘留的痕跡應僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。

Sa3 使鋼材表觀潔凈的噴射清理：在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和污垢，并且沒有氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。該表面應具有均勻的金屬色澤。

2.2.2 手工和動力工具清理，St

用手工動力工具，例如用手工鏟刀、鋼絲刷、機動鋼絲刷和打磨機械等工具進行的表面預處理，以字母“St”表示。

手工和動力工具清理前，任何厚的銹層應予鏟除，可見的油脂和污垢也應予以清除。

手工和動力清理后，表面應清除浮灰和碎屑。

本標準不設預處理等級St1級，因為達到這個等級的表面不適宜于涂裝。

St2 徹底的手工和動力工具清理：在不放大的情況下進行觀察時，表面應無可見的油脂和污垢，并且幾乎沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。

St3 非常徹底的手工和動力工具清理：同St2，但表面處理要徹底得多，表面應具有金屬底材的光澤。

2.2.3 火焰清理，F1

F1：用火焰清理方式進行的表面預處理，以字母“F1”表示。火焰清理應包括最后用動力鋼絲刷清除由于火焰加熱作業而產生的附著物，用手工鋼絲刷清理的表面達不到涂裝要求。火焰清理前，任何厚的銹層應予以鏟除。火焰清理后，表面應以動力鋼絲刷清理。

F1 火焰清理：在不放大的情況下進行觀察時，表面應無氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物，任何殘留物僅應顯示為表面退色（不同顏色的陰影）。

2.3 表面粗糙度

表面粗糙度增大了對涂層接觸表面，并增加了機械吻合作用，提高了涂層對底材的附著力。粗糙度不能過大，否則在波峰處往往引起厚度不足，影響早期點蝕。（見圖）

3 涂裝環境的控制

3.1 涂裝的環境條件-濕度

相對濕度是指在一定的大氣溫度條件下，定量空氣所含水蒸氣的量與該溫度時同空氣所能容納的最大水蒸氣的量之比值。當相對濕度超過85%時，如果氣溫有所下降，或者被涂物表面溫度因某種原因比氣溫稍低，表面就可能結露，因此涂裝時的相對濕度一般規定不能超過85%。

一般涂裝時，被涂物表面與環境溫度差別不大，相對濕度在85%以下時，表面不會產生結露。但是有些情況則不然，如船舶下水后，鋼板浸水部位溫度低于艙內大氣溫度，結露就難以避免。

涂裝質量和施工時的空氣濕度有直接的關系，濕度太高，會在將要涂裝的表面產生水珠的凝結，不利于后續涂層的附著力。

3.2 露點

當非飽和空氣冷卻時，它的相對濕度就提高，在空氣變為飽和（RH=100%）并且水分開始凝聚（冷凝），露點是指在該環境溫度和相對濕度的條件下，物體表面剛剛開始發生結露的溫度，該溫度即為該環境條件下的露點。

由于空氣溫度下降而凝聚的水分都淤積在物體的表面，包括那些剛剛被涂過的和要涂裝的表面。冷凝特別可能出現在晴朗的夜間且溫度降低較大的時候。根據季節和氣候條件，持續的時間長短不一。冷凝有時也會出現在被包圍在高濕的溫暖空氣中的冷表面上（如鋼鐵、玻璃等）。冷凝有時會發生在裝有冷液體的船殼表面，因此，船舶浸水部分的內表面和船殼接近水面的部位，也可能出現水分凝聚的現象。當鋼板溫度接近或低于露點時會出現冷凝，為避免涂裝失敗，在進行涂裝作業之前應首先測定空氣的露點和鋼鐵表面溫度，查出露點。涂漆必須在鋼鐵表面溫度至少高于露點3℃的條件下進行。

3.3 溫度

溫度也是涂裝的一個重要環境條件。涂料的溫度極限一般在-5℃～40℃。溫度的高低決定了物理干燥型涂料的固化效果。溫度過高，涂層表面稀釋劑揮發速度過快，阻礙了涂層內部的稀釋劑的揮發，造成皺皮、露底和起泡等涂層弊病。化學固化型涂料，溫度高會加速固化反應速度，縮短涂料的使用時間，也縮短了涂層的復涂時間。

3.4 其它因素

保證周圍環境的清潔，保證噴涂油漆的過程中無灰塵、水等影響涂層質量的污染源。

鋼鐵表面溫度可用磁性接觸溫度計或點接觸溫度計來測量，空氣溫度可用水銀或酒精溫度計測量，空氣濕度可用干、濕溫度計或其它濕度劑來測量，露點可從空氣溫度和相對濕度中得到。

4 涂料施工過程控制

4.1 涂料狀態確認

涂料開桶前，應仔細檢查并確認涂料的品種、牌號、顏色、有效儲存期限等，是否符合設計配套要求。開桶前要清除桶蓋上的灰塵和污物，避免異物混入涂料中。在開桶后，觀察涂料是否有分層、凝膠、結皮、沉淀等不良情況，并且判斷是否合理。在雙組分的涂料使用時，要熟化20～40分鐘。

4.2 做好預涂

采用噴涂方式施工應首先進行必要的預涂，預涂范圍包括：邊、角、孔、舾裝件、舭龍骨、焊道及原涂層邊緣。

4.3 膜厚的控制（濕膜、干膜）

根據船舶各部位防腐、防污、裝飾、美化的要求和需要被規定的涂層厚度，通常稱之為“規定膜厚”。規定膜厚，是根據不同的腐蝕環境、不同的裝飾要求、不同的使用時間和涂料的品質、施工性能確定的涂層厚度標準。

4.3.1 涂層厚度的分布要求

雙85%原則，85%以上的檢測點測得的膜厚值必須達到或超過規定膜厚值，其余15%的檢測點測得的膜厚值，不得低于規定膜厚值的85%。

涂層厚度的測量，平坦表面原則上每10平米測量一個點，焊縫、邊、角、孔、洞不進行漆膜測量。（為保證焊縫、邊、角、孔、洞得到良好的涂層保護，每次噴涂前必須進行無漏涂檢查，并有相應涂層厚度的予涂邊、角、孔、洞應在漆膜交驗前或后，追加一次予涂，因特殊情況噴涂前無法進行予涂的，可在噴漆后予涂，但要經主管人員同意）。

4.3.2 膜厚過程控制

過程涂層厚度控制是預防膜厚不足或分布不符合要求，避免事后補救的一種有效方法，即節省涂料，又可保證工程進度，因此，過程濕膜控制對確保干膜厚度是十分重要的。（1） 定量涂料控制，即根據被涂料的實際面積（實測或計算）計算涂料的實際用量，將額定的涂料全部均勻地噴涂到被涂物的表面。（2）濕膜厚度控制：即操作者在噴涂過程中，按照規定的濕膜厚度，用濕膜測厚計，進行邊檢測、邊施工，隨時調整濕膜厚度，以保證干膜厚度的均勻效果（檢測的頻數可根據結構復雜程度和操作者的噴涂技藝確定）。（3）干膜厚度控制：即根據首次噴涂后測得的數值，在復涂時加以補救（增加膜厚或降低膜厚），當首次噴涂結束涂層干燥后，操作者應用干膜測厚儀進行全面測量，并用記號筆標識測得值，復涂時可根據測得值進行調整，以保證復涂后獲得理想膜厚。（4）涂刷增厚控制：即噴涂難以達到或可能造成周圍超厚的部位，可采取刷、輥涂的方法進行事前預防或事后補救（如小型型材，型材的反面，噴涂死角，結構復雜部位等）。可降低涂料消耗，避免漆膜不足和超厚，節省施工時間。

4.3.3 干膜厚度檢測

無論是分段涂裝或區域涂裝階段，噴涂在船體結構表面（包括大型舾裝件）所形成的涂層，均應進行干膜厚度檢測，并應達到規定膜厚要求。必須在涂層干硬后檢測漆膜 （干燥或固化即無粘、軟現象），保證涂層厚度的準確性。檢測點的選擇應具有合理性和代表性，檢測頻數應根據被涂物的具體結構情況靈活決定，施工方便的平坦部位。檢測過程中發現膜厚不足的點，應相應向周圍延伸，增加檢測頻數，直到測得的數值符合規定膜厚為止，并在此區域做出范圍標識，供復涂或增涂參照。檢測過程中發現的膜厚不足，應根據分布的部位，工作量多少，膜厚差距，決定采取何種修復方法（刷涂、輥涂或噴涂）。無論用何種方法增加膜厚，都應保證達到規定膜厚和涂層表面的光滑、美觀。涂層厚度的檢測，應在涂層干燥（固化）后盡早進行，防止超過復涂間隔時間而增加拉毛工作量，造成勞動力的浪費和進度推遲。

4.3.4 膜厚數據記錄和整理

（1）船底區、干舷區、壓載水艙、淡水艙、飲用水艙，這些區域、部位漆膜交驗前，應進行全面的漆膜檢測，除帶有裝飾、美化性的面漆外，膜厚數據可用記號筆直接寫在涂層上，便于膜厚修補和增涂，同時應做好書面數據記錄。（2）記錄數據應在交驗前進行分類整理，統計出檢測點數、最高、最低膜厚并計算平均值。（3）無論平均值等于或大于規定膜厚，均應滿足兩個85%的標準要求。未達到最低標準的點應增涂消除，滿足膜厚要求。

4.4 過程監控指導

為保證實際施工得到優良的質量結果，必須加強對施工質量的監控和指導，借以達到提高操作人員質量意識和工作責任心的目的。

4.4.1 現場監控知道的主要內容

a.涂料選擇和混合攪拌及稀釋劑的配套的監控、指導。b.預涂部位和預涂質量的監控、指導。c.施工程序和操作技術和理性的監控、指導。e.濕膜控制，噴嘴流量選擇及干膜增涂的監控、指導。f.現場管理的提示和預警。

4.4.2 現場控制

在現場控制、指導過程中，發現的有礙于涂裝質量的各種問題，應由現場施工人員或管理人員立即糾正、改進或解決，對嚴重違反工藝紀律的，應立即停止施工，對現場人員無力解決的應立即向上級管理人員反饋，直至得到糾正、改進或解決為止。

在現場監控、指導過程中，發生的環境條件變化（不適合涂裝做也時）不安全因素（可能造成事故的）或動力不足（壓縮空氣壓力驟降，照明不良，能見度差），設備性能不正常時，應立即停止施工，并向主管人員通報。得到解決，并符合涂裝條件時，再恢復施工。

因天氣變化，施工項目遭受雨、雪侵蝕或其它液體、粉塵污損的，需經妥善 、合理的處理，達到涂裝標準后，方可繼續施工。

4.4.3 隨時現場指導

5 涂裝內容的記錄

當日文檔工作是對當日完成的各種工作，進行書面文字記錄、整理和總結。按照公司要求的內容（工作報告、現場施工記錄表等）準確填寫。同時，對當日工作中發生的事件，發現的問題，根據情節或需要，以書面形式寫出信息反饋，報告或技術文件，發送直有關單位或主管人員。文檔應具有原始性、可追溯性及符合事實的證據效應。無論對內還是涉外的各種書面文檔均應由公司統一存檔。

當日記錄文字內容應該包括以下內容：施工部位、時間、天氣情況、空氣溫度、鋼板溫度、露點、相對濕度、鋼板結構處理情況、鋼板銹蝕等級的評定、鋼板除銹等級、鋼板表面清潔度和粗糙度、涂料的批號顏色品種、涂料貯存狀態、涂料攪拌后的狀態、熟化時間、施工方式、預涂、稀釋劑的用量、涂料用量、干濕膜厚度記錄、找補及涂層狀態。

6 結束語

綜上所述，做好船舶防腐涂裝質量的控制內容如下：（1）做好鋼結構的結構處理。（2）做好鋼材的表面處理（包括除銹等級、粗糙度、表面清潔度）。（3）選擇合適的施工環境。（4）做好涂裝的過程和結果控制。（5）記錄好準確詳細的相關內容。

參考文獻

[1]閆金玉，《鋼鐵表面涂裝的質量控制點》。2000

[2]ISO8501-1：1988鋼材在涂裝油漆及和油漆有關產品前的預處理

[3]50205-95，鋼結構工程施工及驗收規范