高校船舶涂装实验室设备配备

杨锋 林盛昌 张蕾 王丽 金礼舒 周琴 陆晓霞 杨海燕

摘 要：高校培养优秀的船舶涂装技术和管理人员需要优良的船舶涂装实验室予以实现，本文从船舶涂装实验室设备配备方面讨论了高校船舶涂装实验室的建设。

关键词：船舶涂装；实验室建设；设备配备

一、 船舶涂装实验室建设概述及重要性

船舶，尤其是有充足的氧气供应和电解液供应的飞溅区，很容易产生电化学腐蚀。世界科研人员早就发现涂装是船舶防腐最有效、最经济的方法；涂装也是一个需要掌握综合技能的高技术工种。相对国外，我国船舶涂装技术起步很晚，技术落后，高素质人才非常缺乏。而涂装实验室是培养高素质人才的重要工具，著名教育家蒋南翔曾说过：“没有一流的实验室，就没有一流的大学。”

目前我国的船舶企业里涂装实验大多在涂装车间进行，很少有配备专用涂装实验室的，和设备先进的焊接、金相等实验室形成鲜明对比。很多企业虽然没有专用的涂装实验室可供使用，但毕竟涂装车间可以部分替代实验室的功能，而高校里根本就没有涂装车间，因此高校船舶涂装专业要培养实践性人才，涂装实验室就必不可少了（本文所指的实验室包括实训室，下同）。此外，一些涂料或涂装技术在推广前需要先在实验室进行实验以获得数据。开设船舶涂装专业的高校虽然建有涂装实验室用于学生的实验和实训工作，但一些高校实验室建设得并不完善。涂装实验室还可以同时具备实训研发和展示的功能。

二、 涂装实验室涂装用设备配置

作为船舶涂装实验室，涂装用设备自然必不可少，船舶涂装主要涂装设备为刷子、辊筒、高压无气喷漆泵。高压无气喷漆泵主要用于船体的大面积喷涂，在船厂应用极为广泛，实验室内建议配备长江牌喷漆泵，这种喷漆泵目前在我国造船厂的普及程度很高，并且性价比高、价格低廉。刷子、辊筒主要用于大面积喷涂前的预涂和喷涂后的修补涂装，刷子有多种类型，建议都配备，毕竟价格较低。

压缩空气喷涂设备和金属热喷涂设备也是船舶涂装所使用的喷涂设备，但应用远不如高压无气喷涂等常用涂装设备广泛。压缩空气喷涂的涂层质量差，在船舶涂装应用较少，船东甚至不允许使用。金属热喷涂采用Al、Zn等阳极金属涂装，防护效果好，但价格昂贵，且在船厂使用不太普遍，实验室可不配置。

大多数涂料属易燃易爆品，具有一定的危险性，因此还需要配备通风和消防设备，必须配备灭火器或沙土，因为涂料着火绝对不能用水灭火，放置涂料的仓库也要配备灭火设备。

三、 涂装实验室涂装前表面处理设备配备

涂装前需要对钢材表面用喷砂或打磨等方法进行表面处理，以达到必要的清洁度和粗糙度，船舶实验室需要配备喷砂和打磨设备。钢结构企业所用的大型喷砂机无论是占地还是成本都很大，优点是表面处理效率高，对高校来说大型喷砂机除非用于产、学、研结合使用否则不建议配备，仅用于教学和科研可以用喷砂效率低但价格便宜、占地小的移动式喷砂机代替。抛丸机在造船厂一般仅用于对钢板、型钢和小型舾装件的表面处理，且占地面积和设备投资大，实验室没有必要配备。打磨设备按动力来源分为电动打磨机和风动打磨机。电动打磨机主要用于预喷砂后对钢材表面缺陷的打磨，风动打磨机主要用于对涂层的打磨，这两种打磨机都需配备。

喷砂过程中回弹的磨料会对学生产生伤害，因此需配备若干套防护头盔和防护服。喷砂中同时会产生大量的粉尘，因此实验室中应当配备除尘设备，打磨实习的学生必须配备防护眼镜。

四、 涂装实验室检验用设备配备

学生必须对自己所喷涂产品的涂装质量以及涂装环境等客观因素有所了解，因此还需要配备相应的检验设备。需要配备的检验设备有粗糙度检测设备、数显式涂层测厚仪、手摇式温湿度计、红外线测温仪。

粗糙度检测设备有粗糙度对比试块和粗糙度仪，因为相关标准以及国外船东认可度等原因，市场上船舶专用的粗糙度对比试块价格较贵。仅用于教学的粗糙度对比试块，没有必要花大价格购买，完全可以由学生在实训过程中制作。让学生在实训中使用不同的磨料对薄钢板（不可太薄）进行喷砂操作，以获得不同表面粗糙度的钢板，随后对钢板进行切割、边缘打磨倒角、表面处理（如钝化）等操作，制作出不同表面粗糙度的试样；学生再使用粗糙度检验设备对粗糙度对比块进行检验并标记；全程需要教师进行监督以保证式样的精确性。

数显式涂层测厚仪用来测量涂层或镀层到鋼基材的厚度，红外线测温仪主要用于测量钢板温度；手摇式温湿度计主要用于测量环境温度和湿度，并推算露点，这种温湿度的价格比较贵（800RMB以上），并且操作较烦琐，而家用的壁挂式温湿度计的价格相当便宜，且可直接读数。但实验室还是建议配备手摇式温湿度计，因为船厂使用的基本都是手摇式温湿度计，学生应当学会使用。

为检验涂装质量或涂料质量，涂装实验室中还可以配备盐雾箱、湿热箱、光泽度仪、色差仪等设备。盐雾是指大气中由含盐微小液滴所构成的弥散系统，是人工环境三防系列中的一种。盐雾试验箱采用盐雾腐蚀的方式来检测钢材涂层系统耐腐蚀的可靠性，可模拟海洋周边环境对涂层下金属的腐蚀。这些设备对于船舶涂装教学没有多少意义，主要用于科研。

五、 结语

当前船舶市场不景气，让学生在进入企业前就具备一定的实践能力可有效降低船厂的成本，这需要完善的船舶涂装实验室去实现。

参考文献：

[1]Nguyen T N， Hubbard J B， Mcfadden G B. Mathematical model for the cathodic blistering of organic coatings on steel immersed in electrolytes[J]. Jct Journal of Coatings Technology，1991，63（794）：43-52.

[2]Akuzov D， Vladkova T， Zamfirova G， et al. Polydimethyl siloxane coatings with superior antibiofouling efficiency in laboratory and marine conditions[J]. Progress in Organic Coatings，2017，103：126-134.

作者简介：

杨锋，林盛昌，张蕾，王丽，金礼舒，周琴，陆晓霞，杨海燕，江苏省南通市，南通理工学院。