冰区耐磨低阻力油漆的应用

黄汉金 邢炳亮

(广船国际涂装部)

0 前言

我司为ZPMC-REDBOX振华重工建造的极地重载甲板运输船的（以下简称极地船）要求全天候极地航行，满足俄罗斯规范中的最高冰区等级Arc7条件，并且在冰厚1.5米下能保持2节的航速。对外板涂层性能要求体现为耐碰撞、耐磨、低阻力，同时在极端低温条件下凃层不失效，通常是应用“耐冰摩擦低阻力破冰型冰区漆（以下简称冰区漆）。

极地船冰区漆与常规船舶外板涂料相比，其施工难度明显提高。主要是施工条件严格、一次成膜涂层厚、固化快、施工难度大。极地船外板冰区漆在选型上既要满足极地冰区、寒区的特殊要求，也要适合我司现有设备的施工能力。

1 极地船冰区漆技术要求

极地船规格书要求外板平底、直底和海底门仅做一度500微米的耐磨低摩擦破冰涂料。

1.1 冰区漆涂料的性能要求

冰区漆作为一种极地区域的破冰型涂料，要求：

（1）固化后有光滑的表面助于冰块滑走，防止冰块粘附于涂层表面；

（2）降低摩擦阻力，有利于节省燃料和提高营运效率；

（3）耐磨、抗冲击和耐腐性能比普通环氧涂料高，可降低机械磨损和船体粗糙度，减少未来的维修和保养成本；允许在零下50摄氏度的恶劣条件下使用。

1.2 冰区漆涂料配套

从冰区漆技术协议谈判开始，我们对厂商表内各个厂家提供的冰区漆性能、设备要求、施工工艺进行了多轮研讨，结合我司的实际情况、施工能力、施工习惯，并与船东进行充分沟通后选定相应的涂料配套。极地船冰区漆选用了单度500微米的冰区漆，该冰区漆取得LR船级社的abrasionresistantice coating证书及独立第三方Aker公司测试认证为耐磨、低摩擦冰区漆。

1.3 冰区漆施工范围

按照本船入级船级社DNV规范的描述，冰带的范围较为复杂，见图1。因其线型复杂，施工与管理难度增加，经与船东协商后将冰区漆的适用范围从平底、直底升高至主甲板以下外板。

1.4 冰区漆施工工艺

（1）钢材结构性处理

①涂装前钢材表面应进行结构性处理，去除毛边、焊接飞溅物和其他任何的表面污染物，并对焊缝等进行打磨处理，处理后表面应达到GB/T8923.3规定的P2级。

②涂装前钢材自由边缘应处理成半径至少为2mm的圆角，或经过三次打磨，或经过等效处理。

（2）二次表面处理

涂装前二次表面处理应按GB/T8923.2规定的Sa221级，表面粗糙度50～100微米。

（3）表面清理

二次表面处理后涂装作业前，为确保涂料与被涂表面之间的附着力，需要对被涂表面进行清理。涂装前表面清理的主要工作内容为：除水、除盐、除油、除尘及以除去其他污染物。

①水分：采用布团、棉纱擦去，或用经过除去油分和水分的压缩空气吹干；

②盐分：采用清水冲洗，然后除去水分，使表面完全干燥；

③灰尘采用吸尘器吸去，局部少量的灰尘可用毛刷刷去；

④油污：采用去污剂清除，然后用淡水清洁，少量油污或用蘸有清洁溶剂的布团、棉纱擦去；

⑤其他表面污染物视情况采用相应的措施除去；

⑥钢材表面可溶性盐含量低于96mg/m2。

2 冰区漆涂装作业

2.1 整体原则

图2 隔热保温/发热软管

考虑到外板平底在船坞阶段的墩木位置难于移墩进行喷砂/涂装作业，结合冰区漆的施工要求及船坞布墩情况，外板基线至500mm高度范围作为平底在分段阶段施工完毕，其大合拢焊缝在坞内喷砂修补涂层；直底在分段阶段不涂装，在坞内整体喷砂涂装。

2.2 控制要点

（1）在分段涂装阶段，平底分段合拢口300mm范围内不涂装。根据平底分段的重量，在不影响精度的前提下，尽可能将支撑布置在分段合拢口内，减少分段支撑对冰区漆的影响及修补的面积。对于特殊分段，如超重分段、重心不正分段，可在分段底增加可拆支撑，以防分段变形及倾斜；

（2）根据冰区漆的物理性能，喷涂设备最低为60：1型的大功率单进料无气喷涂设备。建议采用双组份喷漆泵，以达到更好的喷涂效果；

（3）为防止涂料施工时外板冰区漆与其它部位由漆交叉污染，在分段端口用宽约500mm的薄膜进行屏蔽。在风力较大的环境中应对薄膜加以固定，以防薄膜被风吹起，粘到涂层表面；

（4）涂料混合后使用时间。涂料混合使用时间较短，混合后油漆比较容易出现自放热固化现象，要求有专职搅拌工专门负责外板涂料的混合、搅拌，根据喷涂的施工进度控制涂料的混合量；

（5）涂料施工时，喷漆管不宜过长，建议不大于50米，并推荐使用新的喷漆管。喷涂时，基料和固化剂混合温度控制在25摄氏度有利于涂料雾化。在冬季或低温天气条件下施工时，为避免喷漆管内的油漆温度太低，需在喷漆管外用隔热保温材料包扎或使用发热软管以保持喷漆管内油漆温度。见图2。

（6）为了确保漆膜厚度，在施工过程中应经常使用湿膜测厚仪，测量湿膜厚度。对于分段合拢口，应预留不小于100mm的端口不涂装。如端口太窄，在后续合拢过程中，会烧坏涂层，造成不必要的油漆浪费，同时也增加后续合拢口涂装打磨工作量；如端口太宽，增加了合拢口涂装工作量和施工难度。

（7）为使涂料适当地干燥和固化，应予以充足的通风。在整个涂装过程中和涂装完成后的一段时间内保护通风。

2.3 冰区漆涂层修补

漆膜厚度未达到规定要求或原涂层受损坏的区域都应进行涂层修补。

（1）修补时，小面积涂层破损至见钢材的部位。表面应喷砂至Sa221，周围完好涂层需适当保护，避免磨料过喷损坏之前完好的涂层。喷砂与涂层相邻部位，要充分粗化处理并打磨出坡口。涂层漆膜厚度不足部位也应扫砂后处理，见图3、4。

（2）修补时，新旧涂层搭接处，要打磨出斜坡，斜坡的长度大约300mm为宜。修补区域与周围区域涂层的交界迭加部位应注意平滑，以免产生明显的高低不平；

（3）涂层修补时，所用涂料的品种、度数、每度漆膜厚度都应与原涂料配套一致，按原涂装顺序涂装；

（4）涂层修补时，应注意覆涂间隔，超过复涂间隔，应进行适当表面处理后再进行覆涂。

2.4 船坞作业

外板平底的大合拢接缝及破损部位在船坞阶段喷砂后修补油漆配套；直底在船坞阶段整体喷砂后按油漆配套施工。

（1）平底的大合拢及破损部位修补

大合拢接缝及破损部位喷砂至Sa221级，与其邻近涂层打磨至坡度，并用适应的稀释剂对邻近的防污漆涂层进行清洁后喷涂配套涂料，见图5、6；

（2）直底部分

在船坞喷砂及喷漆期间，施工部位搭建避盖棚以减少对环境的影响，对于大合拢焊缝、板缝、外板标志等手工预涂后才能喷涂，见图7、8。

在夏季，钢材表面温度较高时，直底（垂直面）喷涂作业需严格控制漆膜厚度，超出设计漆膜厚度时容易出现的流挂现象。

5 结束语

极地甲板运输船外板耐磨低阻力破冰型冰区漆的应用，既减少了涂装对环境的污染，又缩短了船舶外板的涂装周期，不仅体现出明显的社会效益和经济效益，而且促进了船舶涂装的技术进步，为极地产品船的设计、建造以及高性能、高膜厚、低VOC排放环保涂料的应用提供了有效的借鉴。

图3 涂层破损部位表面处理

图4 漆膜厚度不足部位表面处理

图5 平底大合拢表面处理

图6 修补后效果

图7 直底预涂

图8 直底喷涂