高鵬
摘? ? 要:本文首先闡述了船舶涂裝工藝概述,接著對船舶涂裝作業工藝方案進行了探討。希望能夠為相關人員提供有益的參考和借鑒。
關鍵詞:船舶涂裝;技術;涂漆施工
1? ?引言
船舶建造的過程中,涂裝成本占據了船舶造價成本的10%左右。在國外一部分技術較為先進的國家涂裝工藝中使用的成本占據整體的5%左右,一部分國家的技術能夠將成本再一次降低。由此可見,在船舶制造的過程中應當對涂裝工藝進行嚴格的規劃和設計,保證自身的嚴謹性和專業性。在進行涂裝的過程中應當保證各個環節的有效性和穩定性,確保工程的整體運行質量可靠。
2? 船舶涂裝工藝概述
我國船舶涂裝工藝在長時間的發展中已經取得了相應的建設成果,但是與發達國家的工藝相比仍舊具有一定的局限性。當下的涂裝工藝進行的過程中基本上分為六個階段,分別是鋼材預處理、分段涂裝、船臺涂裝、碼頭涂裝、塢內涂裝以及舾裝件涂裝。在每一個工藝進行的過程中都應當與現實情況相結合,根據實際問題和需求選擇具有針對性的技術。同時在選擇的過程中也應當考慮到成本資金、勞動力強度、天氣變化等等。
2.1? 鋼材預處理
鋼材預處理指的是對于工程運行中所需的材料進行前期的加工和處理,保證對使用的鋼材能夠進行校正檢查,鋼材表面的污垢要及時清除,保證噴漆的服帖。在矯正鋼材的過程中應當使用多輥矯平機和各類型材板材矯直機,在除銹工作中基本上使用的是拋丸機除銹或者是化學除銹,在上述工作均完成之后,應當進行烘干操作。
2.2? 分段涂裝
分段涂裝指的是分段中的各個環節已經建造結束,并且通過了質量檢查,進而對其中的每一項環節進行噴漆作業。在船體進行噴漆作業的過程中,主要的部分和結構操作都進行分段噴漆,這是船舶建造中的具有關鍵意義的環節,這一環節中的質量優劣的問題會直接影響后續的施工進程。
2.3? 船臺涂裝
船臺涂裝指的是船舶在合攏工作之后在水下進行的涂裝過程,在上一環節之后進行的組裝工作會在船體上進行相應的焊接工藝,船體上的涂層會受到相應的損壞。因此在此階段基本上是針對已經出現損壞的部分進行修補,保證船體的整體性。
2.4? 碼頭涂裝
碼頭涂裝指的是船體已經能夠下水并且在碼頭旁邊進行涂裝作業,這一階段中除了一部分作業的細節問題需要整合,基本上的重點位置是在船體的整體上。船體下水之后會出現一定的腐蝕現象,因此,在這一環節之后還需要進行相應的后續加工。
2.5? 塢內涂裝
塢內涂裝指的是在船塢內部對船體的水下部分進行涂裝作業,這一環節能夠保證船舶涂裝結構的完整性。舾裝件涂裝指的是對船體的各個零件進行整體的涂裝工作,保證船體涂裝工藝具有完整性。在不同的零部件上使用的涂裝形式也具有差異性,在整體工作結束之后能夠有效保護船體,美化船體外觀。
3? 船舶涂裝作業工藝方案
目前國內船舶行業通常采用的涂裝作業工藝基本分為以下3種:三相射流作業法,自吸附式爬壁裝置拋丸作業法,超高壓水作業法。
3.1? 三相射流
三相射流是射流行業的前沿技術,集合了液體、固體、氣體3種不同物質,形成統一的流體,產生不同的作用。三相射流作業法是以高壓混砂水射流為核心,以混合射流形式達到高效清除膠層、油漆涂覆層、銹蝕以及表面附著物的目的。其優勢是對油漆涂覆材料及表面雜物適應性好,幾乎可以清除一切噴涂式表面附著物,效果較好。三相射流作業形式上分為前混式和后混式2種:前混式消塵效果較好,可消除90%的粉塵,對設備及配件要求高、配置較復雜;后混式在正常情況下可消除80%左右粉塵,設備及配件較簡單可靠。
設備一:B330型號的清洗機,屬于后混式。其主要參數為:電機功率37kW,電壓380V,頻率50Hz,轉速1450r/min。砂罐參數:最大壓力55MPa,砂容量300kg。磨料顆粒尺寸550μm~830μm,質量900kg。去銹除漆的效果達到Sa2.0級標準,可以實現4min~6min去除1m2多層油漆的效率,即每小時大約10m2~15m2。
設備二:高壓彌霧機,后混式,此方法比較簡單,對現有的干式噴砂設備加以改造即可實現,在原有的基礎上配備高壓彌霧機,工作時額定壓力達到2.3MPa(壓力表顯示數),一臺高壓彌霧機可以帶3~6把砂槍,把原有的砂槍進行適當改造,配裝彌霧機的高壓水噴頭,保持高壓水出口壓力0.7MPa~0.8MPa。設備改裝后去銹除漆的效果能達到Sa2.0級標準。
設備三:通用雙槍水霧噴砂機,前混式,其特點是磨料在混合缸內經水潤濕后,通過壓縮空氣輸送,撞擊被清理的表面,此方法功能較全、操作便捷,集噴砂、清洗、吹風功能于一體;手動、氣動、無線遙控操作可自由切換;所需磨料顆粒直徑范圍0.1mm~2.4mm,表面處理質量效果能達到Sa2.0級標準,施工效率高于傳統超高壓水;磨料的回收利用率高。
三相射流作業法除銹、除涂覆層與干式噴砂相比,雖然基本消除了對大氣環境的揚塵污染,卻增加了水的消耗,而且由于加水作業時間較長,產生的“閃銹”還要靠高壓水解決。環保壓力雖有所減緩,但能源消耗增加了,致使整個生產成本增加1%左右。
3.2? 自吸附式爬壁裝置拋丸作業法
自吸附式爬壁裝置拋丸作業法主要技術參數如下。該裝置質量為400kg~450kg,采用三相50Hz、380V的交流電源,總功率約45kW,拋丸離心輪轉速7200r/min,鋼丸容器容量25kg,自循環連續運行。自上而下移動,速度為2m/min~3m/min,作業寬度0.4m,即作業效率0.8m2/min~1.2m2/min。采用一對極電動機并通過皮帶或鏈條將離心輪轉速變為7200r/min;利用永久磁鐵將自吸附式爬壁裝置吸附在船體艙壁、干舷或直底;通過行走電機帶動2個平衡主動輪,并在導向輪的配合下完成爬壁作業。通過吸附過濾裝置后幾乎不產生揚塵,對水體、空氣無污染。高效、節能、環保,且性價比高,設備前期投入僅僅是超高壓水設備的1/2左右,去銹除漆的效果達到Sa2.0級以上標準,且不產生閃銹。
3.3? 超高壓水作業法
超高壓水設備分為自吸式和手持式2種。一般情況海船的表面油漆涂覆層不少于5層,如果除銹、除涂覆層的效果達到Sa2.0~2.5或更高,設備實際工作壓力要達到250MPa以上,根據歐美水射流有關規定,可以選用流量20L/min、26L/min,或者300MPa、22L/min等125kW的設備,能夠達到4min~6min去除1m2多層油漆的效率。國內環保標準還沒有針對三相射流工藝作相應限制,從成本、環保、操作人員、操作性等方面還是相對較為適合的一種作業法,符合相關法律法規要求,充分適應了企業發展要求,是目前同行業探索研究使用的主要方法之一。自吸附式爬壁裝置拋丸作業法,其計劃設計和方案是十分理想的,特點突出、優勢明顯,無論從環保、效率以及節能、方便性等各方面,都基本上做到超前發展,具有廣闊的發展前景,應當給予足夠的重視。超高壓水作業法技術成熟、工藝先進,環保措施到位,在不考慮環保和廢棄物回收處理的情況下,去漆除銹的成本要比傳統的噴砂法要高。但是,采用超高壓水簡單易行,環保標準提高或調整到位后,其綜合成本低于傳統工藝。
4? 結束語
在船舶生產施工中,涂裝是影響船舶生產質量的重要因素,因此對相關人員而言,必須要高度重視船舶涂裝工藝的基本流程,能夠根據船舶的涂裝要求、涂裝原材料性能等特征,制定針對性的涂裝工藝流程,快速確定船舶涂裝過程中的重難點,并將其作為評價涂裝質量的重要因素,最終全面提高船舶涂裝質量。
參考文獻:
[1] 陳騫騫.船舶涂裝作業安全與管理措施研究[J].中國水運,2019(9).
[2] 王士猛,賀忠臣.對現代船舶涂裝技術問題的分析[J].山東工業技術,2017(12).
[3] 馬海勇,李麗舒.船舶涂裝工藝及涂層質量探討[J].科技創新導報,2019(8).