港口機械設備的防腐蝕處理技術分析

陸建松 薛峰

摘?要：作為港口機械設備管理的重要環節，防腐處理技術應用對于提升港口設備運行質量及壽命具有重要作用。本文首先介紹了常用港口機械設備防腐涂料，然后具體探討了港口機械設備的防腐蝕處理技術，以期為相關技術與研究人員提供參考。

關鍵詞：港口機械設備;防腐蝕處理;技術

港口通常包括含門座式起重機、岸橋、臺架吊、裝船機、固定吊、螺旋卸車機、場橋、皮帶輸送機、軌道行車等機械設備。此類機械設備在港口位置運行時，常會處于惡劣的腐蝕環境中，部分部位甚至位于浪濺區。加上設備超負荷工作及特殊工況的影響，其金屬結構表層的防腐材料很容易受到損壞，由此可能加劇金屬結構腐蝕的形成及擴散。因此，加強有關港口機械設備防腐處理技術的研究，對于改善港口設備管理質量具有重要的理論和現實意義。

1.?常用港口機械設備防腐涂料

1.1脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆

脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆具備較佳的機械性能及耐候性，在鋼結構防腐涂裝中可進行大范圍應用，是當前港口機械設備中常用的面漆種類。當前使用較多的配套類型為：環氧富鋅底漆1層;環氧云鐵中間漆1～2層;脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆2層，總干膜厚度在200～350um左右。在沿海區域此種配套涂層的防護周期通常為8～10年，而在內陸區域可延長至10～15年。其在對防護周期要求不是很嚴格的鋼結構涂裝中比較常用。[1]

1.2中間漆

中間漆的使用可促進各涂層間形成良好粘結，進而構建有效防護體系。在港口機械設備防腐中通常選用環氧云鐵中間漆，該種涂料的主要原料為云母氧化鐵，因云母氧化鐵的片狀結構可在涂膜中同基底呈平行取向分布，相互疊加遮蓋，可隔斷漆膜中毛細孔，增大了腐蝕因子在漆膜中的擴散范圍，可明顯降低O2、H2O、Cl-等的內擴散。根據相關實踐數據分析發現，添加Al粉的涂層透水率要比不添加Al粉的涂層透水減少80%以上。

1.3環氧磷酸鋅底漆

磷酸鋅是環氧磷酸鋅底漆的主要加工原料，其能利用本身具有的結晶水及底材與和環境表面的微量水水解過程形成二代磷酸鹽例子與氫氧化鋅，并深入與底材反應形成Me-Zn-P2O5。此種組合生成的磷化膜具有良好的附著性，可促進金屬底材表面鈍化。另外其形成的絡合物可與腐蝕產物進一步反應生成附著緊密的保護膜。環氧磷酸鋅底漆防腐性能高，附著力好，對涂裝技術要求不高，可同時用于各類合金涂裝和略有銹蝕的金屬涂裝。

1.4車間底漆

無機硅酸鋅車間底漆是車間底漆的常用類型，該種底漆具有防腐質量高、耐拉耐熱耐溶性強、干燥迅速、熱加工損傷范圍小等優點。在港口機械加工時，涂裝效率非常高，由鋼板預處理至分段施工僅需1～2個月的時間，所以低含鋅量車間底漆可充分滿足暫時性保護標準，且可有效降低切割與焊接工序中形成的氧化鋅煙塵量。

2.港口機械設備防腐蝕處理技術

2.1設計港口機械涂料系統

（1）機械內表面涂料體系：因港口機械內表面結構相對復雜，施工技術要求高，且環氧富鋅施工要比無機富鋅簡便，所以通常采用環氧富鋅涂裝。在封閉式箱體結構的內表面，一般涂裝一層50～80um的環氧富鋅底漆，而在非封閉式空間內，可選用環氧中間漆與環氧富鋅相結合的方案。[2]

（2）機械外表面涂料體系：機械外表面作為防腐處理的關鍵部位，其一般采用富鋅底漆與聚氨酯面漆與環氧中間漆相配套的方案。因鋅粉電極電位要低于鋼鐵，在鋼鐵介質條件下，電化學反應中鋅失去電子，鋼鐵便能得到有效防護。使用無機富鋅時，鐵鋅合金形成的金屬鍵可明顯改善結構防腐性能及附著力。涂裝過程中技術要求相對較高，需要求鋼材噴砂處理至SSPC?SP1或Sa25等級以上。中間漆通常選用環氧云鐵中間漆與高固體分的環氧涂料，體積固體分需控制在70%～80%左右。GEC公司生產的原漿型環氧涂料具有80%的高固體分，硬干時間縮短了60%以上，可大幅度加快結構件的場地周轉速率，在港口機械防腐應用中具有良好的前景。

（3）機械不銹鋼與鍍鋅件涂料體系：港口設備中通常包含欄桿扶手等多種鍍鋅構件，此種構件上的涂料產品應具備較強的涂料附著力。不銹鋼雖有較好的耐腐性，但因港口設備多在海岸氯離子嚴重腐蝕范圍內工作，所以也應實施涂漆處理。不銹鋼與鍍鋅層耐腐蝕性能均較高，涂料可適量降低厚度，面漆顏色可依據標準選用。面漆一般選擇脂肪族聚氨酯面漆，涂層應控制在50～80um的厚度;底漆則選用環氧磷酸鋅，涂層控制在75～100um的厚度。

2.2鋅加防腐蝕保護技術

相比較原有的有機涂料保護，鋅加保護技術的陰極保護性能與涂層保護性能更強，其耐腐蝕性能為傳統富鋅底漆的5倍左右，防腐蝕保護周期可達到25～30年。

鋼結構防腐蝕保護使用的鋅加涂料主要是由有機樹脂、電解鋅粉及揮發性溶劑等調和形成的單組份系列產品。因鋅加干膜純鋅濃度達到96%以上，其完全能滿足鋼結構材料的陰極保護需求。在鋅加涂層發生氧化時，其表面會逐漸生成一套鋅鹽層提供屏障防護，且鋅加涂料使用的黏結劑可提供附加的屏障防護，由此來減慢鋅的氧化過程。鋅加涂層同鋼結構表面具有良好的化學結合與機械結合性能，在普通破損狀態下完全不影響其正常使用。

2.3選用聚氨酯重防腐涂料保護

100%固體含量的長效剛性聚氨酯防腐涂料（RPU）內不存在溶劑，環保性能高，RPU膜內同時包含脲鍵及氨基甲酸酯鍵，其余多為惰性碳鏈結構。因其獨特的結構成分組合，使RPU具備良好的耐生物污損性、水解穩定性、粘附力、耐溫性和物理機械性能，其既能只作為高溫涂料，也可加工成-70℃的低溫涂料;另外其保護周期較長，可達到50年以上。當前RPU涂料在營口港液體化工碼頭等港口應用中獲得了良好的應用效果。[3]

3.結束語

港口設備的防腐處理質量將直接影響著港口工程的正常運行及經濟效益，因此，相關技術與研究人員應加強有關港口機械設備防腐蝕處理技術的研究，總結港口設備防腐處理技術要點及關鍵技術流程，以逐步改善港口機械設備的綜合管理水平。

參考文獻：

[1]王軍.我國港口機械設備防腐蝕涂裝與保護[J].現代涂料與涂裝，2013，13（14）：74-75.

[2]?Mahinda?Pradeep，李榮俊.中國港口機械與設備鋼結構防護涂裝[J].中國涂料，2012，05（35）：57-58.

[3]夏蘭廷，韋華，黃桂橋.有色金屬涂層及其封閉層的海水腐蝕性能[J].腐蝕科學與防護技術，2011，06（10）：61-62.