港口機械設備防腐蝕涂裝與保護

李興軍

（上海振華重工（集團）股份有限公司，上海 200125）

1 港口設備腐蝕的具體原因

（1）自身材料存在差異，港口機械設備大部分是鋼材制作，但也有其他材料制作的機械。由于材料不同，設備抗腐蝕能力也存在較大差異，大致來說，若材料結構穩定性良好，則抗腐蝕能力越強，兩者成正比關系。例如，鋼材和鐵材兩種設備，若環境相同，鐵材抗腐蝕性能差。

（2）與外界環境息息相關，港口位置處于海洋性氣候，空氣中存在較大濕度，晝夜溫差較大等，設備長期暴露在這種環境中，鐵受到酸、堿、鹽的侵蝕，使得港口機械設備很容易被腐蝕。

2 預處理和預涂處理

2.1 預處理

這一工作具體是進行港口機械的清理以及除銹，這個工序目的是將金屬表面存在的異物除掉，最終達到耐蝕性，同時，會提高其金屬以及涂膜存在的附著力。常見除銹處理方式有4 種。

（1）拋丸。該處理方式可以將氧化表皮、鐵銹去除，效率較高，但是受場地限制，薄板件或是形狀復雜的地方不能使用拋丸處理。

（2）干式噴砂。處理效率較高，與拋丸相比，即使是形狀復雜的器械也可用該方法進行除銹，該方式耗能大，污染嚴重。

（3）濕式噴砂。與干式噴砂相比，在使用過程中利用水，減少環境污染范圍，但是后期易生銹。

（4）噴鐵砂或噴鋼丸鋼絲段。除銹效率高，形狀復雜的器械也可處理，而且不會造成環境污染，但是耗能較大。

2.2 預涂處理

預涂工作是進行港口設備保護及涂裝的前提，其工作主要內容是將機械設備角落中難以噴涂的區域或是一些邊邊角角的地方均勻涂上漆。預涂的重點就是那些噴涂無法達到或無法有效噴涂的地方[1]。

以往港口機械設備腐蝕時，常常是某些不起眼的部位最先受到腐蝕，然后隨著時間流逝，腐蝕區域慢慢擴大，加速設備腐蝕，最終對其性能產生嚴重影響，設備穩定性與安全性得不到保證。因此只有先將這些角落中的位置處理好，才不會因小失大。預涂常常以圓頭刷作為涂漆工具，這種工具可以將漆涂抹在一些零部件的死角位置，將其涂抹均勻，保證預涂效果。

3 底漆處理

3.1 車間底漆

車間底漆也稱為保養底漆，主要有4 種形式：①環氧鐵紅車間底漆；②環氧富鋅車間底漆；③聚乙烯醇縮丁醛車間底漆；④無機硅酸鋅車間底漆。這些保養底漆，常見于船舶和大型鋼鐵結構等建筑中。在實際涂裝環節，車間底漆可以去除，也可以保留，保留或去除主要取決于正式涂裝時車間底漆層本身的完好性和第一層涂裝涂料對表面處理的具體要求。標準要求下，車間底漆應具有良好耐熱性、耐沖擊性和韌性，對鋼板切割、焊接均無不良影響的快干性等特征。車間底漆是一種臨時保養型底漆，其防銹性能有效期限一般不超過1 年，主要是為接下來的涂層處理做好鋪墊作用。車間底漆中不含有鉻等有害元素的顏料，因此在相應切割和電焊工作時，煙塵副產物對人無健康影響。

環氧富鋅底漆是由鋅粉、環氧樹脂、增稠劑、溶劑等為原料組成的特殊涂料，是一種非常高效的防腐涂料。防腐蝕性能好、耐水性能優異、附著力強、具有電化學保護作用[2]。防腐機理：鋅的電化學活性比鐵更活潑，在鐵表面涂上一層以鋅粉為主要原料的涂漆時，鋅粉、鐵與周圍環境會組成鋅—鐵電池，其中鋅活性強，因此失去電子被氧化，是電池的陽極，而鐵是電池的陰極，被保護。

無機硅酸鋅車間底漆是由無機硅酸鋅樹脂、鋅粉、溶劑和助劑等材料組成，該底漆中富含鋅粉，因此同樣在噴涂后會與鐵、空氣、水組成鋅—鐵電池，對鐵起到保護作用。另外漆膜干燥快、硬度高、耐高溫、附著力強、熱加工損傷面積小，是一種很好的防腐漆。而且底漆中鋅含量的不同，其性能也有很大差別。通常情況下，高鋅含量的無機硅酸鋅車間底漆防銹可達9～14 個月，而在低鋅含量的無機硅酸鋅車間底漆防銹時間為2 個月左右。與港口機械制作施工周期相當，因此在港口機械防腐涂裝時，常使用低鋅含量的無機硅酸鋅車間底漆，不僅符合機械防腐需求，而且在相關切割和焊接作業時，也會減少含鋅煙塵的量，避免危害人體健康。

聚乙烯醇縮丁醛車間底漆簡稱PVB，是在傳統磷化底漆基礎上的新型底漆。涂上該底漆后，磷酸鹽會在鐵表面形成一層耐熱性保護層，保護層表面相對粗糙，會給后續涂漆提供良好的作業條件。

環氧鐵紅車間底漆是由有機硅樹脂、高分子環氧樹脂、防銹顏料、助劑等原料組成，該底漆防銹保護作用優良。漆膜硬度高，高附著力，良好的機械性能，熱加工損傷面積小，是一種優良車間底漆。但是該底漆中不含鋅，因此其防銹性能要比上述幾種弱一些。

乙烯磷化底漆主要由防銹顏料、溶劑、PVB 樹脂和磷化液組成，顏色呈暗紅色，該底漆干燥快，且附著力強，使用時不會影響焊接和切割，常作為預處理底漆，以增加防銹漆和金屬間的附著力。

丙烯酸鐵紅車間底漆主要是由丙乙烯樹脂、溶劑、顏料、防沉劑、防銹顏料和助劑等組成。該底漆在常溫下干燥速度快，與面漆配套性好，防銹能力強。

3.2 防銹底漆

防銹底漆與鋼鐵表面存在較強附著力，耐水性和耐候性較好，漆膜機械強度高、抗摩擦力強，柔韌性好。

3.2.1 環氧磷酸鋅底漆

環氧磷酸鋅底漆是由環氧樹脂、磷酸鋅、防銹顏料和溶劑等原料配制而成，是一種雙組份、高性能、化學固化環氧防銹底漆。磷酸鋅在環境中會逐漸水解生成氫氧化鋅和二代磷酸鹽離子，之后其與底材進一步發生反應生成金屬Me、Zn 和P2O5。這些物質在金屬底材表面形成一層附著力強的薄膜，使金屬底材表面鈍化、接觸表面積增大，為下次涂漆做好基礎。除此之外，這些生成物還可以與腐蝕環境中的某些離子或是基料中的羥基、羧基發生反應，生成絡合物。絡合物又與腐蝕產物發生反應，同樣能在底材表面形成一層保護膜。

3.2.2 醇酸防銹漆

醇酸防銹漆是由有機溶劑、防銹顏料、改性醇酸樹脂組成的底漆，該底漆在常溫下干燥速度快、耐水、耐潮性能好、附著力強、機械性能優異。

4 中間漆處理

中間漆處理在港口機械防腐工作中起著承上啟下的作用，最主要功能是黏合，使各個涂層良好黏結在一起，形成一個完整的防腐體系[3]。由于底漆中常常含有大量的鋅元素，導致這些底漆在干燥時會有部分鋅鹽析出，如果直接進行中間漆施工，會嚴重影響中間漆質量。為此，在中間漆施工之前，一定要做好以下準備工作。

（1）等待底漆完全干燥。

（2）清理掉底漆表面上附著的灰塵、油垢，并將底漆析出的鋅鹽用水沖洗掉。待準備工作完成后，即可進行中間漆處理。

通常情況下，中間漆處理時常常使用環氧云鐵中間漆，其主要成分為云母氧化鐵和環氧樹脂，云母氧化鐵化學穩定性較高，結構呈片狀，可以使中間漆相互重疊，減少涂層中的縫隙，起到很好的保護作用。值得注意的是，中間漆的粘合度很高，因此施工時要注意，以免發生意外。另外還要注意中間漆的涂抹厚度，小心涂抹。

5 面漆處理

面漆處理是港口機械防腐處理的最后一道工序，其工作質量直接關系著港口機械的涂裝保護工作質量[4]。因此，在面漆處理時，同樣要做好以下準備工作。

（1）同中間漆處理準備工作一樣，清理掉表面的灰塵、水油。

（2）利用砂紙打磨，增加機械表面的粗糙程度，以提高面漆的附著力。

面漆常用的兩種原料是脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆和氟碳面漆，脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆主要由顏料、助劑和溶劑組成，該涂料耐水、耐鹽水性能好、附著力強、耐久性好、耐溶劑性優良，機械性能優異、涂層堅韌。

氟碳面漆又稱氟樹脂涂料、氟涂料、氟碳漆，主要是由氟樹脂、助劑等組成的涂料。該涂料主要成分含有氟元素，穩定性強，因此耐候性、耐熱性、耐低溫性、機械性能等都十分優越。此外氟碳面漆吸水性差，最大吸水性不超過5%，而且摩擦系數極低，當油、水等異物落在其表面時，會自動滑落。可以起到自動清潔的作用。同時其中含有穩定的F—C 鍵，穩定性好，輕易不褪色、使用壽命較長。

6 重視設備保養

為提高港口機械防腐涂裝工作的有效性，應從多個方面做好防腐涂層的保養工作。

（1）發現港口機械設備有油污、粉塵等異物時，要及時清理，保持設備干凈、干燥。即使在港口機械設備閑置期，也要定期對設備進行維護檢查，發現設備存在腐蝕現象時，應及時做好維修處理，防止其腐蝕區域擴大。

（2）要對易于積水的機械設施做好排水處理，如鉆排水孔，定期清理積水等。由于非密閉箱型結構容易積水，因此，要加強檢查，確保其涂層防腐性能良好[5]。

（3）港口機械設備在工作期間與鹽、酸、堿、油類物品接觸時，在完成工作后，要及時清洗機械，保持其表面干燥、清潔。

（4）在大型器械移動、工作期間，要注意盡量避免損傷涂層。

（5）在涂料維修期間，為保證防腐涂層的防腐性能，盡量選用同種涂料進行修涂，如果需要采用不同種類、不同品種的涂料，也應重視涂料與接觸涂層間的適應性。

7 結語

港口機械設備的優劣對我國港口的作業能力、港口貿易的發展趨勢都有著重大影響。相關人員有必要對港口機械做好防腐處理。

本文從預處理、預涂處理、底漆處理、中間漆處理、面漆處理和重視設備保養工作等方面，討論港口機械防腐涂裝與保護的具體措施，為相關工作者提供參考。