船舶防腐蚀技术的应用及发展

陈智

（广州打捞局,广东 广州 510220）

船舶在海上被海水腐蚀将直接影响到船舶的使用寿命，船舶因为长期在海水里面腐蚀，进而导致船舶内部的结构发生损坏和破坏，最终直接影响船舶的功能使用以及船舶在航行中的安全问题。尽管现有技术无法从根本上去控制解决船舶的腐蚀问题，但现有的技术可以有效的降低了海水对船舶的腐蚀速度，大约为原来的1/10。

1 当下船舶防腐蚀技术的现状

1.1 船舶防腐蚀技术的应用背景

船舶作为我国对外经济与贸易的主要运输工具，这是近年来我国国民经济实现快速发展的一个及其重要的核心组成部分，现有的海上运输行业的飞速发展，也离不开船舶的创新与发展。但在船舶的使用过程中，一些问题也随之即来，比如船舶长期泡在海水中，难免因被海水的腐蚀而造成船舶内部损坏或者破坏。

随着时代的发展，现在船舶大多数使用的是金属材料，用此制成的外壳有着坚实美观的特性，但客观地说，仅仅是使用性能较好的金属块也无法从根本上避免船舶被海水腐蚀，由于船舶必须要长期受海水的温度、湿度以及海洋的大气温度、大气湿度等的影响，因此对于船舶而言，船舶的腐蚀速度在不断被加快，腐蚀程度也愈来愈严重。这些情况不仅导致船舶钢强度的降低，使得船舶的使用寿命减少，而且使船舶的运输航行速度变慢，使用性能也遭到破坏。相比之下更为严重的是，船舶将会出现穿孔或者开裂的情况，在一定程度上增加发生事故的可能性，会给整个船舶带来不可估计的损失。查询数据可知，腐蚀问题是美国空军一号的主要维修问题。根据历年的数据显示，近些年来，每年花费在维修船舶腐蚀上的花费多达将近45亿美元，对于美国政府来说，是一项巨大的财政支出。而中国因金属腐蚀而造成的船舶损坏损失数额也非常大，政府每年需要在船舶维修这边的维修费用大致是200～300亿人民币。因此船舶的防腐蚀技术是被国内外科研人员重要关注的问题之一，正在快马加鞭的研究出从根本上去解决这个金属腐蚀的防护措施以及有效快速的解决办法。

1.2 防护系统

船舶的外体防护系统的存在是为了更好的保护船舶的船体，以免遭受海水腐蚀侵害的主要系统。当下所使用的外体保护系统有以下两种：船舶的防腐蚀涂漆系统和这个船舶的外加电流或牺牲阳极的阴极保护系统。两种系统彼此相互作用着，产生足够保护船体免被海水免腐蚀侵害的能力。当然这其中也包含其他几个因素，工作人员定期对使用中的船舶船体检验中发现，船体里面包括了许多有关这两个复杂的系统在彼此相互作用情况下的信息，与此同时，工作人员还提供了详细的数据统计。由此可知，这些船舶船体的防护系统其实本身已经处于有效的边缘和失效的状态，是十分危险的存在。相反，对于外加电流阴极保护系统来说，阈值的变化是糟糕的，数据所显示出来的情况是近年来由于船舶不断经受海水的浸泡，因此这些船舶船体表面人为观察到的是裸金属的10%。因此只要是那些装有牺牲阳极的船舶，它们在任何时间观察到的阈值数据都要提前作出关键步骤——船体的电位检测。

1.3 防护涂料技术

如今那些造船设备厂家经常采用的船舶涂料的品种有：船舶底漆、干货舱漆等。船舶涂料无非是为了保护船舶船体而存在的，自然它本身会带有很强的耐腐蚀性，如耐盐、酸、碱等化学物质。正常使用的船舶涂料的种类和性能选取的材料，都是按照各种有关国家标准的要求来选取。

1.4 阴极保护技术

船舶船体的外在保护技术被划分为牺牲阳极的阴极保护法以及外加电流的阴极保护法。这在船舶的防腐蚀应用中，是很常见的两种方法。科学技术的发展使得人们能够对正在遭受伤害的船舶采取一些保护措施。

牺牲阳极的阴极保护法的物理原理是利用这个船舶船体外表面安装东西，使之成为充当阳级最后被牺牲掉的金属物件，最终保护作为阴极的钢板金属就能够避免被海水所腐蚀。当前维修人员在不断对此进行研究，为日后的船舶腐蚀维修问题能够得到及时的维修做准备，针对各种各样的船型，最终采取使用的牺牲阳极型号和数量基本上都是人为所操控，维修人员根据以往的经验和现有的专业知识，对船舶船体的部位的形状、面积和环境状况进行研究分析，最后根据结果而专门设计。

船舶的外加电流的阴极保护技术的原理，是将牺牲的阳极中将要被牺牲阳极金属块替换成相对来说只有导电功能而无法溶解的辅助阳极金属，利用现有情况，在简单的阳极和钢板之间添上一个直流电源，这样就可以在海水里面构成一个可以运行的电回路。电源在中间起输送保护电流的作用，进而使钢板成为阴极而得到保护。

1.5 减少异种金属部件的直接连接

大多数航行的船舶上的工作人员都会采用很多种金属材料进行连接，而这些材料无非就是钢制船体、钛合金式材料、不锈钢材料以及钢质管道材料和铝质上层建筑，在船舶的连接中是非常常见的金属材料。船舶减少异种金属部件的直接连接，可以有效的避免船舶被腐蚀。

2 船舶防腐蚀技术的发展趋势

2.1 船舶防腐蚀涂料新技术

当下科技发展之迅速，船舶运输行业也在高效发展着，技术在不断提高，无论是过去，还是现在，这都是国民经济迅速发展的标志。在运输行业中，对船舶的涂料的综合性能的要求，也极其严格。随着时代的进步，现代化的要求是高性能、节能、施工方便，其中高效作为是船舶涂料环保的主要发展方向。如果船舶厂家想最终达到高效节能的效果，那么使用厚浆型、快干、高固体份或者无溶剂的涂料，可能是最好的解决涂铬、汞之类的重金属涂料，可以有效快速的降低涂料中的有机剂，不再使用含铅溶剂，那么达到环保卫生的标准要求也不言而喻。

2.2 船舶涂装技术的历史现状与未来展望

在过去船舶涂料的称呼非常有趣，它被称为“敲铲油漆”，基本上不受人的重视，过去敲铲油漆的工作在工艺程序中不受重视，自然而然也就没有什么严格的标准，那时候工具设备十分的落后，最终的船舶呈现出来的样子与质量更令人极其失望。一艘崭新的船舶在海航行不久，船舶的涂层便会发生脱落，船舶的船体也逐渐开始生锈，甚至在船舶还没有开始航行的时候，在码头装运时，船体就会发生生锈的状况。但在上世纪80年代，造船行业出现历史性转折，沿海的大城市，如上、广这些地区的一些大型造船厂开始转型去出口船舶，随着时间的推移，造船行业开始不断引进国外先进的造船技术和造船管理方式，并在此基础上加以改良，自此中国的造船行业就开始达到迅速的发展。落后的敲铲油漆在船舶涂装行业也受到了重大的冲击。

2.3 表面预处理技术的发展动向

过去的干喷砂工艺在我国的环保政策下受到了很大的限制，因此造船厂也开始应用新的技术，水喷砂和高压水的工艺给船舶进行除锈。水喷砂的原理是将磨料和水进行混合后，将东西喷射到所要喷砂的物体上。而高压水除锈的原理是利用专用设备产生的高压水（70～170MPa）和超高压水（70～300MPa）喷射到需表面处理的船舶表层物体上。

2.4 表面溶解盐的分析和处理

由于船厂的位置大多位于海边，船体的表面便会被海洋大气中的盐雾所沾染到，除此之外喷砂中所带的盐分也有可能会沾染到船舶的船体表面。因此表面溶解盐这项技术对涂料的防腐性能的影响非常大。

2.5 喷涂设备及工艺的发展动向

喷涂设备制造商为了适应新型涂料的发展，正在不断的提高设备性能并开发新型工艺。最新的高压无气喷涂机所发出的压缩比已经高达70：1，这适用于高粘度、厚型的涂料体系。此外喷涂设备商新开发出的双组分环氧适用于不同配比的双组分体系，再通过混合管的多次剪切混合，经过甲乙组分充分的混合均匀，与此同时，漆料还可以预热、降低物料的粘度，从而保证喷涂效果。

3 结语

现实情况下使用钢所制成的船舶，由于要长年累月航行在一望无垠的大海中，自然就有许多不可避免的因素会导致船舶受到不同程度的腐蚀，这些不可抗力都将在某种程度上带来不可避免的腐蚀，使船体造成极大的损害，如降低船体的整体强度。钢铁船舶在受到海水很大程度的腐蚀时，由于船舶的船体强度下降到不足以抵御海洋可能给船体的巨大冲击，因此可能发生较为严重的海难事故。只要船舶的任何部件发生腐蚀，那么船舶便有可能无法进行正常的运行，从而也会带来各种各样的事故，因此，定期的维修检测船舶是一项非常重要的工作，维修人员在发现船舶的腐蚀程度比较严重时，那么报废便是此船舶的唯一结果。因此从长久的眼光来看，船舶如果想发挥最大极限的作用，需要对其进行有效的措施来控制腐蚀速度，防护工作一定要做好。