试论港口机械防腐及涂装

季刚

【摘要】港口机械金属防腐面积大，采用涂装防腐方法比较切实可行。因此，本文首先对港机设备的腐蚀防护进行了概述，之后介绍了防腐涂装工艺过程，并提出了港口涂料涂装的发展趋势。

【关键词】港口机械设备；金属结构；防腐；涂装

引言

港口机械产品长期暴露在海洋环境中，承受着剧烈变化的海洋性气候腐蚀影响，这对金属结构的腐蚀防护提出了更高的要求。港口机械设备主要包括：岸桥、场桥、轨道行车、装船机、螺旋卸车机、斗轮机、门座式起重机、台架吊、浮吊、固定吊、皮带运输机等。这些港口机械设备安装并运行在港口，大气腐蚀环境恶劣，某些部位甚至处于浪溅区。同时，港口机械设备特殊的工况、超载作业导致的金属疲劳、以及大重货物的磕碰，破坏了金属结构表面的防腐材料，从而加速了金属结构腐蚀的形成和扩散。因此，做好防腐涂装对确保港机设备长期安全有效地工作具有重要意义。

1我国港口机械设备钢结构的腐蚀防护

海洋环境对港口机械设备钢结构的大气腐蚀产生极大的影响，其中对钢结构腐蚀的影响因素包括化学（氧、盐、碳酸盐等）、物理（温度、流速、压力等）和生物因素，这些因素的作用通常相互关联。根据ISO12944《钢结构防护涂料系统的防腐蚀保护》中腐蚀性环境分类标准，考虑到我国港口所在的海域特殊的水温、地质、气象条件，建成的港口/码头处于ISO12944C4-C5的沿海腐蚀环境中，属于比较严重的腐蚀环境。对于新建的大型港口机械与设备钢结构的防护涂层的有效使用寿命，目前国际上一般要求至少达到15年。但前提条件一是涂料施工质量达标，二是在建成使用的全过程中对防护涂层进行必要的维护及保养。因此，现代港口机械与设备涂装特别强调涂装前的表面前处理，选用优质的防腐涂料，正确设计涂层防腐配套，严格现场施工管理以及运营过程中的维护及保养，以确保涂层的使用寿命。

2港口机械金属结构涂装工艺

为了提高港口设备或结构的工作可靠性及其寿命周期，必须采取相应的工艺措施来预防腐蚀现象的发生。具体工艺手段就是从涂装工艺入手，以达到防腐增效的目的。

2.1港口金属结构涂装的涂料及涂层

一般港口机械金属结构的涂漆分为三层：底漆、中间漆和面漆。底漆的主要功能就是防止钢结构腐蚀。在现代的港口机械生产中主要采用含有锌粉的油漆作底漆，因为金属锌的电极电位比钢铁更硬，而导致钢铁腐蚀的主要物质——水分首先与锌之间发生电化反应，从而保护了钢铁不被腐蚀。中间漆具有两个主要功能：一是连接底漆和面漆，作为底漆和面漆之间的过渡油漆，改善涂层之间的覆涂性能和附着力；二是防止水分和其他物质对底漆及金属材料的渗透。中间漆一般使用隔绝型的环氧厚浆型油漆，其能有效延缓水分和电解质的渗透，因而在油漆系统中，环氧漆的膜厚是关键因素。面漆具有优异的耐侯性能和良好的表面装饰作用，现代的港口设备大多使用色泽鲜明的脂肪族聚氨脂油漆作为面漆。由于面漆的耐侯性能佳，能有效防止紫外线、工业大气等对中层漆的侵害。脂肪族聚氨脂也具有结构稳定的特点，能较长久地保持油漆颜色及光泽。

2.2港口金属结构涂装前的预处理

涂装前的预处理是保证涂装质量的一个重要因素。涂装预处理的目的有两点：一是去除金属表面附着的或生成的异物，使金属表面有一定的耐蚀性；二是提高金属与涂膜的附着力。其预处理的方式主要是机械预处理。

2.3港口金属结构涂装过程

喷漆质量好坏，直接关系到钢结构表面的防锈效果和观感。一般油漆的施工在5-35℃，相对湿度小于85%时最佳。雨天严格禁止进行油漆施工。空气中的灰尘（或工业粉尘）及打磨时的金属飞溅物对油漆的质量也会产生极不利的影响。灰尘颗粒会造成漆面不光滑，较大颗粒的嵌附使该处漆膜较薄，磨损后极易产生锈蚀。飞溅铁粉、氧化物造成漆表面“黄斑”，必须及时清除。

（1）油漆的调配与稀释

调配前用搅拌机将各组油漆搅拌均匀，必要时进行过滤，再按要求进行调配，做到油漆现配现用并搅拌均匀。必要时加稀释剂对配置好的油漆进行稀释以便于施工，但稀释剂与油漆的体积比不得超过使用说明书上规定数值的5%。

（2）涂装过程

在喷底漆之前对钢结构的焊缝、触角、凸角、狭小区域及喷涂不易的地方，必须进行油漆的预涂。预涂的作用是更有效的控制构件的漆膜厚度，使构件整体膜厚均匀一致。底漆喷涂在表面处理及冲砂后4-6h进行。中间漆喷涂必须在底漆喷涂七天以后进行，此时底漆表面除了灰尘和油污外，还有锌盐等氧化物，锌盐的存在严重影响油漆间的附着力而导致涂装失效。因此，喷涂中间漆之前要用砂纸打磨表面，并以清水清洗。待表面干燥后，进行中间漆喷涂。具体喷涂工艺与底漆喷涂相似，只是中间漆喷涂工艺第一步应该是表面清洁去除锌盐。中间层漆喷涂以后，让其在空气中搁置稍长一点时间，一般要在8-10天以后，方可进行面漆喷涂。由于面漆是涂装得最后一步，所以施工前一定要对表面进行一定的处理。喷涂前先进行表面的清洁，清除灰尘水分和油污，并用砂纸轻轻打磨，使表面有一定的粗糙度。面漆喷涂时要注意重视漆膜的均匀和油漆的完全覆盖，避免漏漆和漏底。表面应光泽、平滑，喷涂温度控制在5-35℃。面漆喷涂工艺流程同中间差不多。金属表面喷涂三层油漆的工艺流程是：先用打磨机将金属表面打平，然后用纱布和水擦干净，晾干一天后进行底漆喷涂，剩下的流程如前面所述。

3港口涂料涂装的发展趋势

近年来，在港口机械设备的高速发展过程中，我们越来越迫切地意识到完整的涂料技术开发、施工和服务管理体系是获得预期防腐目标的重要保证。一体化的涂料开发和生产过程管理、合格的人员培训和认证管理、涂装现场管理体系的建立和完善，这一涂料涂装一体化流程将极大地推动港机设备防腐涂装质量的提升。而且，这不仅仅局限于港机行业，也将是我国整个重防腐涂料领域在将来所要面临的巨大挑战。未来在港口机械行业推行涂料涂装一体化技术将紧紧地围绕提升重防腐涂料体系的高性能和长效性这一目标，切实地展开产、学、研一体化流程。使涂装一体化技术贯穿于涂料研发、可靠性评价、生产控制涂装工艺和涂装过程管理的全过程。与此同时，港口机械领域涂装技术和工艺的新发展，反过来也将相应地推动涂料开发和产品升级换代。这样的例子在重防腐领域屡见不鲜，如20世纪80年代以来，船舶涂装中大力推广以无机富锌为主的钢板预处理底漆，促进了车间底漆的升级换代。近几年，湿喷砂和高压水除锈工艺催生了湿锈表面底漆的开发。不断追求完美才会推动整个港机行业的高速发展，才会使得人类的科技在探索中不断地前行。而涂料涂装一体化技术将是促进行业改革前行的纽带。

结语

港口机械设备安装和运营在沿海区域，腐蚀环境恶劣。因此，港机设备钢结构的防腐涂装和维护至关重要。做好港口机械防腐工作，可以为我国港口机械设备长期安全有效地运营提供了保障。同时为国家节约大量的钢结构防腐维护费用，减少环境污染，延长港口机械设备钢结构的使用寿命，产生巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]夏兰廷，韦华，黄桂桥.有色金属涂层及其封闭层的海水腐蚀性能[J].腐蚀科学与防护技术，2003，04：238-240.

[2]黄微波，王宝柱，徐德喜，杨宇润，陈酒姜，刘东晖，刘培礼.新型环保涂装技术——喷涂聚脲弹性体[A].中国化工学会涂料涂装专业委员会.环保型涂料及涂装技术研讨会论文集[C].中国化工学会涂料涂装专业委员会：，2000：7.

[3]李鹏.浅谈重型机械加工行业涂装管理[J].科技与企业，2012，14：53+55.

[4]涂枫，王小春.港口机械设备的防腐蚀涂装[J].港口科技，2010，01：26-28.