我国港口机械设备防腐蚀涂装与保护研究

陈国明

（南通振华重型装备制造有限公司，江苏 南通 226000）

我国港口机械设备防腐蚀涂装与保护研究

陈国明

（南通振华重型装备制造有限公司，江苏 南通 226000）

我国海运事业的发展，极大地促进我国港口的繁荣，我国港口吞吐量位居世界前列。港口机械设备作为港口货物重要的运输装置，由于港口机械设备的工作环境比较恶劣，常年受到海水的侵蚀，又在高负荷运转状态，机械设备很容易被腐蚀损坏。如果港口机械设备出现故障，不仅影响到运输效率，而且还会给港口生产安全带来隐患。因此，必须加强港口机械设备的防腐处理，并做好装涂的保护工作。

港口机械设备；防腐涂装；保护措施

为了我国贸易事业和海洋事业的发展，我国十多年以来兴建了8个沿海深水港口城市，并对原有的老港口进行改造，提高老港口的集装箱吞吐量。经过港口的快速发展，我国港口货物吞吐量3亿t以上的港口有10个，有11个港口集装箱吞吐量达到500万标箱以上，其中上海港以3653万标箱吞吐量位居世界前列。沿海港口货物吞吐量不断增长，也极大地推动了港口机械制造业的发展，港口货物集散过程中需要大量运输装载设备。由于这些机械设备都安装在港口，空气腐蚀和海水腐蚀非常严重，再加上超负荷运转，港口机械设备的金属表面腐蚀现象十分严重，所以必须做好防腐涂装。

1 港口机械设备腐蚀原因

（1）机械设备材质本身抗腐蚀性弱。港口常见的机械设备有岸桥、场桥、装船机、皮带运输机、起重机、斗轮机、台架桥、螺旋卸车机、固定吊等设备，这些机械设备的材质有的抗腐蚀性强，有的抗腐蚀性弱。比如不锈钢材质的机械设备比铁材质的机械设备耐腐蚀性，腐蚀速度比较慢。其次，在同一个港口机械色板，有的机械设备部分外露容易受到自然环境的腐蚀，比如港口机械设备的凸起部分或者有缝隙部分就容易腐蚀。

（2）机械设备的运行环境比较恶劣。海洋环境对港口机械设备的腐蚀作用比较明显，根据《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，大气、不同类型的水和土壤具有一定的腐蚀能力，并对浸入到水中的钢结构产生一定的腐蚀应力。根据我国港口所在海域的气候条件、水质、水文等情况，我国港口大部分处于IS012944C4-C5的沿海腐蚀环境中，腐蚀问题比较严重。其次，机械设备在生产过程中，可能接触到具有污染性的货物，或者接触到海水、雨水，海水中的盐分比较高，腐蚀性比较大。机械设备在大气环境下的酸性、盐分等物质的侵蚀下，会破坏机械设备表面的涂层，让设备失去保护，进一步加速机械设备的腐蚀速度。因此，现代港口机械设备的防腐涂装，必须选择优质的防腐涂料，科学设计涂层防腐配套方案，并加强设备维护和保养，延长港口机械设备涂层的使用时间。

2 我国港口机械设备防腐涂装与保护

目前我国港口机械设备防腐涂装主要有车间底漆、防锈底漆、中间漆以及相配套的防腐面漆。

（1）车间底漆。港口机械设备一般使用无机硅酸锌作为车间底漆，无机硅酸锌车间底漆的防腐性能好，一般户外可达到3～9个月，耐热性能好，力学性能好、干燥快，热加工损伤面积小，所以在车间底漆中应用比较多。港口机械设备生产工程非常快，从钢板预处理到分段施工一般只需要1～2个月，而且车间底漆在焊接、切割作业时产生的氧化锌烟尘比较小，所以低含量的车间底漆可以满足施工保护要求。

（2）防锈底漆。港口机械设备的防锈底漆一般常用的有富锌底漆和环氧磷酸锌底漆。富锌底漆是一种比较好的防腐涂料，它是利用金属锌粉对钢结构表面的阴极起到保护作用，因为锌的电化学活性比铁更加活泼，所以当有足够的锌粉时，就会在钢结构的表面形成一层锌粉膜，并与钢表面紧密接触，形成锌——铁腐蚀电池，锌作为阳性被腐蚀，钢铁则作为阴性被保护。港口机械钢结构涂料中的富锌底漆有环氧富锌底漆和醇溶性无机富锌底漆。环氧富锌底漆使用胺类固化剂，胺与钢结构表面的氧化物形成氢键，从而提高涂料的膜附着力，因此环氧富锌底漆的机械强度比较好，漆膜屏蔽机效果好。醇溶性无机富锌底漆在水和氧化物作用下，金属锌发生阳极反应，并生成腐蚀产物，这些腐蚀产物结构紧密，稳定性比较好，微溶于水，沉积在锌层的表面形成屏蔽层，防止水、盐等物质的渗透，降低下层电化学反应速度。醇溶性无机富锌底漆膜的厚度一般在50～100um，如果超过了这个厚度，膜可能发生破裂。在实际应用中，由于环氧富锌底漆施工性能比醇溶性无机富锌底漆好，涂抹时间比较短，所以在港口机械设备腐蚀涂层中应用效果更好；环氧磷酸锌底漆则以磷酸锌作为防锈材料，磷酸锌是一种比较好的防锈涂料，磷酸锌将自身的结晶水、空气中的水分以及底材表面的微量水反映生产氢氧化锌和二代磷酸盐离子，并与底材进一步反应生产Me-Zn-P2O5这种结构比较复杂、紧密的磷化膜，这种膜的附着力好，抗腐蚀性强，主要用于在机械设备腐蚀不太严重的部位。

（3）中间漆。中间漆具有承上启下作用，增强各个涂层的粘结性，从而形成一个比较好的防腐体系。港口机械设备防腐蚀涂层中间漆一般选择环氧云铁，这种中间漆以云母氧化铁为主料，通过云母氧化铁的物理特性，云母氧化铁为片状结构，在漆膜底层逐层排列并相互重叠，有效切断漆膜中的毛细孔，从而防止腐蚀因子在漆膜中扩散，有效屏蔽水、氧气、氯离子等在漆膜中扩散。一些表面比较粗糙的底漆，一般会使用粘度比较小的中间漆进行过渡。

（4）面漆。常用的面漆有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应用在桥梁、建筑钢结构以及海上建筑设施，在沿海地区的防腐时间可8～10年，在内地防腐时间可到达10～15年。然而根据我国《钢结构防护涂料系统的防腐蚀保护》的相关要求，新建港口大型机械设备防腐涂层的有效时间至少15年，所以这种面漆已经无法满足港口设施设备的发展要求；氟碳面漆的抗腐蚀性强、耐污能力强、自洁性好，近年来在港口机械设备防腐涂层广泛应用。由于氟原子电负性高，是氢原子以外最小的原子半径，所以氟碳聚合物的稳定性好，能够在碳链外形成比较紧密的保护层，让其免受外界环境的腐蚀。因此，氟碳涂料是目前耐侯性最好的涂料产品，能满足港口机械设备大于15年防腐周期的要求。

3 我国港口机械设备防腐蚀涂装的维护保养

港口机械设备防腐蚀性涂装体系完成以后，还要加强对防腐涂层的维护和保养，延长涂层的使用时间。具体方法如下：第一，在日常管理过程中，港口机械设备作业技术以后，要立即检查机械设备的油污、灰尘，并及时清理，确保机械设备保持清洁干燥状态。第二，定期对机械设备内部进行检查，查看设备的腐蚀情况，如果发现机械设备某一个部位出现腐蚀情况，要立即进行修复，防止腐蚀面积扩大。第三，机械设备在改造或者维修过程中，不要破坏结构表面的防腐涂层，如果已经破坏了，要及时补漆。第四，港口机械设备如果转运具有腐蚀性的货物以后，要立即用清水进行清理，并将机械设备内部的积水排除。第五，所有港口机械设备进入仓库前，要进行全面细致的检查，如果发现腐蚀部位，要立即进行修补，容易被腐蚀的部位要做好防护措施。

4 结语

港口机械设备的防腐蚀性涂装与保护工作对维护机械设备正常生产和运转十分重要，如果防腐涂层遭到破坏，那么设备很容易遭到大气环境腐蚀，从而影响到机械设备的使用性能。所以港口机械设备日常管理过程中，要做好防腐涂层的维护和保养工作，延长机械设备的使用时间。

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［3］刘严.我国港口机械设备防腐蚀涂装与保护［J］.商品与质量，2016，（47）:251-252.

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陈国明（1963-），男，主要研究方向：港口机械机电一体化和自动化控制设备维修。