船舶防腐蝕技術的應用及發展

陳智

（廣州打撈局,廣東 廣州 510220）

船舶在海上被海水腐蝕將直接影響到船舶的使用壽命，船舶因為長期在海水里面腐蝕，進而導致船舶內部的結構發生損壞和破壞，最終直接影響船舶的功能使用以及船舶在航行中的安全問題。盡管現有技術無法從根本上去控制解決船舶的腐蝕問題，但現有的技術可以有效的降低了海水對船舶的腐蝕速度，大約為原來的1/10。

1 當下船舶防腐蝕技術的現狀

1.1 船舶防腐蝕技術的應用背景

船舶作為我國對外經濟與貿易的主要運輸工具，這是近年來我國國民經濟實現快速發展的一個及其重要的核心組成部分，現有的海上運輸行業的飛速發展，也離不開船舶的創新與發展。但在船舶的使用過程中，一些問題也隨之即來，比如船舶長期泡在海水中，難免因被海水的腐蝕而造成船舶內部損壞或者破壞。

隨著時代的發展，現在船舶大多數使用的是金屬材料，用此制成的外殼有著堅實美觀的特性，但客觀地說，僅僅是使用性能較好的金屬塊也無法從根本上避免船舶被海水腐蝕，由于船舶必須要長期受海水的溫度、濕度以及海洋的大氣溫度、大氣濕度等的影響，因此對于船舶而言，船舶的腐蝕速度在不斷被加快，腐蝕程度也愈來愈嚴重。這些情況不僅導致船舶鋼強度的降低，使得船舶的使用壽命減少，而且使船舶的運輸航行速度變慢，使用性能也遭到破壞。相比之下更為嚴重的是，船舶將會出現穿孔或者開裂的情況，在一定程度上增加發生事故的可能性，會給整個船舶帶來不可估計的損失。查詢數據可知，腐蝕問題是美國空軍一號的主要維修問題。根據歷年的數據顯示，近些年來，每年花費在維修船舶腐蝕上的花費多達將近45億美元，對于美國政府來說，是一項巨大的財政支出。而中國因金屬腐蝕而造成的船舶損壞損失數額也非常大，政府每年需要在船舶維修這邊的維修費用大致是200～300億人民幣。因此船舶的防腐蝕技術是被國內外科研人員重要關注的問題之一，正在快馬加鞭的研究出從根本上去解決這個金屬腐蝕的防護措施以及有效快速的解決辦法。

1.2 防護系統

船舶的外體防護系統的存在是為了更好的保護船舶的船體，以免遭受海水腐蝕侵害的主要系統。當下所使用的外體保護系統有以下兩種：船舶的防腐蝕涂漆系統和這個船舶的外加電流或犧牲陽極的陰極保護系統。兩種系統彼此相互作用著，產生足夠保護船體免被海水免腐蝕侵害的能力。當然這其中也包含其他幾個因素，工作人員定期對使用中的船舶船體檢驗中發現，船體里面包括了許多有關這兩個復雜的系統在彼此相互作用情況下的信息，與此同時，工作人員還提供了詳細的數據統計。由此可知，這些船舶船體的防護系統其實本身已經處于有效的邊緣和失效的狀態，是十分危險的存在。相反，對于外加電流陰極保護系統來說，閾值的變化是糟糕的，數據所顯示出來的情況是近年來由于船舶不斷經受海水的浸泡，因此這些船舶船體表面人為觀察到的是裸金屬的10%。因此只要是那些裝有犧牲陽極的船舶，它們在任何時間觀察到的閾值數據都要提前作出關鍵步驟——船體的電位檢測。

1.3 防護涂料技術

如今那些造船設備廠家經常采用的船舶涂料的品種有：船舶底漆、干貨艙漆等。船舶涂料無非是為了保護船舶船體而存在的，自然它本身會帶有很強的耐腐蝕性，如耐鹽、酸、堿等化學物質。正常使用的船舶涂料的種類和性能選取的材料，都是按照各種有關國家標準的要求來選取。

1.4 陰極保護技術

船舶船體的外在保護技術被劃分為犧牲陽極的陰極保護法以及外加電流的陰極保護法。這在船舶的防腐蝕應用中，是很常見的兩種方法。科學技術的發展使得人們能夠對正在遭受傷害的船舶采取一些保護措施。

犧牲陽極的陰極保護法的物理原理是利用這個船舶船體外表面安裝東西，使之成為充當陽級最后被犧牲掉的金屬物件，最終保護作為陰極的鋼板金屬就能夠避免被海水所腐蝕。當前維修人員在不斷對此進行研究，為日后的船舶腐蝕維修問題能夠得到及時的維修做準備，針對各種各樣的船型，最終采取使用的犧牲陽極型號和數量基本上都是人為所操控，維修人員根據以往的經驗和現有的專業知識，對船舶船體的部位的形狀、面積和環境狀況進行研究分析，最后根據結果而專門設計。

船舶的外加電流的陰極保護技術的原理，是將犧牲的陽極中將要被犧牲陽極金屬塊替換成相對來說只有導電功能而無法溶解的輔助陽極金屬，利用現有情況，在簡單的陽極和鋼板之間添上一個直流電源，這樣就可以在海水里面構成一個可以運行的電回路。電源在中間起輸送保護電流的作用，進而使鋼板成為陰極而得到保護。

1.5 減少異種金屬部件的直接連接

大多數航行的船舶上的工作人員都會采用很多種金屬材料進行連接，而這些材料無非就是鋼制船體、鈦合金式材料、不銹鋼材料以及鋼質管道材料和鋁質上層建筑，在船舶的連接中是非常常見的金屬材料。船舶減少異種金屬部件的直接連接，可以有效的避免船舶被腐蝕。

2 船舶防腐蝕技術的發展趨勢

2.1 船舶防腐蝕涂料新技術

當下科技發展之迅速，船舶運輸行業也在高效發展著，技術在不斷提高，無論是過去，還是現在，這都是國民經濟迅速發展的標志。在運輸行業中，對船舶的涂料的綜合性能的要求，也極其嚴格。隨著時代的進步，現代化的要求是高性能、節能、施工方便，其中高效作為是船舶涂料環保的主要發展方向。如果船舶廠家想最終達到高效節能的效果，那么使用厚漿型、快干、高固體份或者無溶劑的涂料，可能是最好的解決涂鉻、汞之類的重金屬涂料，可以有效快速的降低涂料中的有機劑，不再使用含鉛溶劑，那么達到環保衛生的標準要求也不言而喻。

2.2 船舶涂裝技術的歷史現狀與未來展望

在過去船舶涂料的稱呼非常有趣，它被稱為“敲鏟油漆”，基本上不受人的重視，過去敲鏟油漆的工作在工藝程序中不受重視，自然而然也就沒有什么嚴格的標準，那時候工具設備十分的落后，最終的船舶呈現出來的樣子與質量更令人極其失望。一艘嶄新的船舶在海航行不久，船舶的涂層便會發生脫落，船舶的船體也逐漸開始生銹，甚至在船舶還沒有開始航行的時候，在碼頭裝運時，船體就會發生生銹的狀況。但在上世紀80年代，造船行業出現歷史性轉折，沿海的大城市，如上、廣這些地區的一些大型造船廠開始轉型去出口船舶，隨著時間的推移，造船行業開始不斷引進國外先進的造船技術和造船管理方式，并在此基礎上加以改良，自此中國的造船行業就開始達到迅速的發展。落后的敲鏟油漆在船舶涂裝行業也受到了重大的沖擊。

2.3 表面預處理技術的發展動向

過去的干噴砂工藝在我國的環保政策下受到了很大的限制，因此造船廠也開始應用新的技術，水噴砂和高壓水的工藝給船舶進行除銹。水噴砂的原理是將磨料和水進行混合后，將東西噴射到所要噴砂的物體上。而高壓水除銹的原理是利用專用設備產生的高壓水（70～170MPa）和超高壓水（70～300MPa）噴射到需表面處理的船舶表層物體上。

2.4 表面溶解鹽的分析和處理

由于船廠的位置大多位于海邊，船體的表面便會被海洋大氣中的鹽霧所沾染到，除此之外噴砂中所帶的鹽分也有可能會沾染到船舶的船體表面。因此表面溶解鹽這項技術對涂料的防腐性能的影響非常大。

2.5 噴涂設備及工藝的發展動向

噴涂設備制造商為了適應新型涂料的發展，正在不斷的提高設備性能并開發新型工藝。最新的高壓無氣噴涂機所發出的壓縮比已經高達70：1，這適用于高粘度、厚型的涂料體系。此外噴涂設備商新開發出的雙組分環氧適用于不同配比的雙組分體系，再通過混合管的多次剪切混合，經過甲乙組分充分的混合均勻，與此同時，漆料還可以預熱、降低物料的粘度，從而保證噴涂效果。

3 結語

現實情況下使用鋼所制成的船舶，由于要長年累月航行在一望無垠的大海中，自然就有許多不可避免的因素會導致船舶受到不同程度的腐蝕，這些不可抗力都將在某種程度上帶來不可避免的腐蝕，使船體造成極大的損害，如降低船體的整體強度。鋼鐵船舶在受到海水很大程度的腐蝕時，由于船舶的船體強度下降到不足以抵御海洋可能給船體的巨大沖擊，因此可能發生較為嚴重的海難事故。只要船舶的任何部件發生腐蝕，那么船舶便有可能無法進行正常的運行，從而也會帶來各種各樣的事故，因此，定期的維修檢測船舶是一項非常重要的工作，維修人員在發現船舶的腐蝕程度比較嚴重時，那么報廢便是此船舶的唯一結果。因此從長久的眼光來看，船舶如果想發揮最大極限的作用，需要對其進行有效的措施來控制腐蝕速度，防護工作一定要做好。