成品油船货油舱特涂研究

张长龙

(南通中远海运川崎船舶工程有限公司，江苏 南通 226005)

0 引言

成品油船是指装载和运输石油精制产品(如石脑油、汽油、航空煤油、煤油、柴油、重油、润滑油等)的专用货油船。目前，成品油船主要分为MR型(4万～5.5万载重吨)、LR1型(5.5万～8万载重吨)和LR2型(8万～12万载重吨)。由于成品油船装载货品具有很强的溶解性和渗透性，有的有很强的腐蚀性，而且在装运过程中防污货损要求很高，货品可能需要加热和热水清洗，这对货油舱涂层的要求很高，因此必须选用合适的特种涂装和特涂工艺(简称“特涂”)。

本文首先根据成品油船货油舱涂层的技术要求、分类和性能进行涂层的选择，其次重点研究特涂的技术要求和施工流程，最后对脚手架搭设、舱内通风、除湿、照明等工程管理方面提出要求。

1 货油舱涂层

1.1 对货油舱涂层的技术要求

作为成品油船货油舱涂层，必须具备以下性能[1]：

(1)化学结构致密，能抵抗各种装载货品的溶解、渗透和腐蚀，且不会污染所装载货品。

(2)具有优良的耐海水型和耐货物——海水交替装载的性能。

(3)涂层沾上货品或其他污物后，清洗容易，且涂层应具有一定的耐热性，以抵抗货物的加热和热水清洗。

1.2 货油舱涂层的分类和性能

目前，成品油船货油舱涂层主要类型有：纯环氧、酚醛环氧和无机锌。

(1)纯环氧：有非常好的耐碱性、中等的耐酸性、优良的防水性、高机械强度/耐磨性能，适于碱类、乙二醇、海水、动物油，但不适用于强溶剂或渗透力大的溶剂(甲醇等)。

(2)酚醛环氧：有非常好的耐化学性、良好的机械强度/耐磨性能，适用于水、酸、碱、甲醇、动物油和脂肪酸，不适用于乙二醇醚。

(3)无机锌：有非常好的耐腐蚀性、耐溶剂性、耐热性。与纯环氧相比，对芳香族类的溶剂适应性较好，对醇、酮等渗透性大的溶剂抵抗力较强，但不适用于pH大于9或pH小于5的货品。

1.3 货油舱涂层的选择

由于各类货油舱涂层各有特点，至今尚无一种涂料能适合所有货品的要求，通常应根据船舶装载对象来确定。船厂需与船东决定成品油船装载货品清单，可参考MARPOL 73/78 Annex 1 Appendix 1油类清单进行选择。通常涂料厂家涂料产品的装货清单(Cargo Resistance List)中描述其对各种货品的抵抗能力，船厂可把本船货品清单交涂料厂家选择合适的涂料产品。

货油舱兼装原油的油船，其舱底和舱顶涂层还需满足MSC.288(87) 《原油船货油舱涂层性能标准》(简称“PSPC-COT”)的要求。因此，油漆厂家推荐涂料产品需拥有PSPC-COT认证证书。

2 特涂技术要求

2.1 准备工作

所有的火工包括有关的舱内安装工作必须尽可能在喷砂前完成。

2.2 钢结构处理

为确保涂层能够均匀涂布，涂装施工前，钢结构表面需进行以下处理：

(1)结构构件自由边应处理成半径至少为2 mm的圆角，或经过3次打磨。

(2)清除所有的焊渣和焊接飞溅。

(3)钢材表面的分层应通过打磨的方式去除。

(4)深度超过0.8 mm且宽度小于深度的咬口和表面缺口应通过打磨或补焊修补。

2.3 喷砂处理

涂装前货油舱整舱进行喷砂处理以去除钢表面氧化皮、铁锈、油漆及其他污染物。喷砂分为预喷砂和主喷砂。预喷砂目的是为了发现结构和焊接缺陷。具体要求如下：

(1)表面处理等级为 ISO 8501—1 Sa2.5。

(2)钢板温度介于10～40 ℃之间，且必须高于露点温度至少3 ℃以上。

(3)喷砂过程中相对湿度需低于50%。

(4)喷砂用磨料硬度需6 HM以上，尺寸取决于粗糙度要求，其直径介于0.8～1.2 mm，磨料中水溶性盐导电率不大于250 μs/cm。

2.4 表面清洁

(1)除油： 使用经认可的清洁剂清除油脂沉积物，重复这一过程直到水淋到表面不再呈现“蛇形”或“水珠”。

(2)表面灰尘污染不得大于ISO 8502—3 标准的2级。

(3)钢板表面水溶性盐分不超过50 mg/m2(Bresle测试方法)。

2.5 涂装施工

涂装施工具体要求如下：

(1)涂装施工时钢板温度应介于5～40 ℃。

(2)涂料混合后应按要求熟化后施工。

(3)确保喷涂设备处于良好状态，喷嘴尺寸和压力设定需按产品说明书要求。

(4)喷涂前需进行预涂，主要对象为结构自由边、流水孔/人孔边缘、手工焊缝、复杂的结构和喷涂难以施工的区划。为使油漆能较好地渗入结构表面，预涂应该使用刷子。

2.6 涂层检查

涂层检查具体要求如下：

(1)按照SSPC-PA2∶2004标准测量的涂层干膜厚需满足90/10规则。

(2)涂层允许最大总膜厚需满足说明书要求。

(3)检查涂层缺陷，如流挂、橘皮、针孔等。

2.7 浸水/泡舱试验

交船前涂层固化后可使用海水或淡水进行浸水泡舱试验以发现涂层的针孔等缺陷。试验方式通常有以下两种方式：

(1)满舱浸泡。满舱灌满海水后保持24 h。排干海水后，尽快用高压淡水冲洗。通风干燥后，目测检查涂层表面，对缺陷处进行修补。

(2)舱底保留1.5 m的清洁海水，使用洗舱机海水喷淋舱室至少1 h，以使整个舱室湿润。封闭舱室至少48 h，排空海水后用高压淡水冲洗。通风干燥后，目测检查涂层表面，对缺陷处进行修补。

2.8 舾装件涂装

货油舱内舾装件涂装要求如下：

(1)碳钢管内部和外部应进行喷砂处理及涂装。过小直径(小于20 cm)的管子，由于涂装施工限制，建议使用不锈钢材料代替。

(2)舾装件通常在安装后与结构一起喷砂处理再涂装。也可在安装前完成，前提是要做好保护，以免结构涂装施工时对其涂层破坏。

(3)管子与支撑件的连接部位需在安装前完成涂装。

(4)舱内不锈钢舾装件通常不要求做涂装但要求做钝化处理。舱内喷砂及涂装前需对不锈钢舾装件进行包扎保护。

(5)舱底加热盘管可以在舱内涂装前或涂装后安装。

2.9 结构及舾装件设计

为便于特涂施工，结构及舾装件设计时需考虑以下几点：

(1)尽量减少、简化货油舱内结构件。

(2)脚手架吊环、管舾装件等采用不锈钢材料。

(3)人孔、通风孔的尺寸、位置和形状要便于物料进出和通风换气。

(4)舾装件安装位置尽量避免不能进行表面处理和涂装的死角。

3 特涂施工流程

成品油船货油舱特涂施工通常在码头舾装期间进行，其主要流程见图 1。

4 施工条件

为满足特涂施工的交通、安全及环境要求，脚手架搭设、舱内通风、除湿、照明等工程管理需符合相关要求。

图1 特涂施工流程

4.1 脚手架

应提供合适的脚手架以便能顺利地工作和检查任何部位并且不会妨碍工作。具体要求如下：

(1)所有脚手应能很好进行清洁。

(2)每层脚手架之间高度不超过2 m。

(3)距离垂直工作面(舱壁)30～50 cm。

(4)脚手架必须安全且易于施工人员到达任何工作面。对于槽型舱壁，脚手必须延伸进去。

(5)所有脚手架的管头应该用木塞或塑料套封闭。为减少与舱底接触面积，脚手架支撑最好使用锥形，否则管头使用胶垫。

(6)如货油舱存在大斜面，考虑拆脚手后这些部位难以修补，应设计安装永久不锈钢支撑板。

4.2 环境条件控制

为满足涂装施工要求，需使用加热、除湿设备以满足喷砂、涂装施工和涂层固化期间的要求。

(1)喷砂时的通风应使能见度和较低的相对湿度相均衡。

(2)除湿设备需保持足够大的容量以保持相对湿度要求。舱室需始终保持不结露状态(喷砂、涂装施工及固化)。

(3)舱室空气干燥且维持轻微的正压，气流往外吹而不是往里吹。

(4)涂装时及之后都应保持通风以保证溶剂在漆膜干燥过程中的持续恢复。通风至少在涂装完成后保持48 h。

(5)低温条件下舱室外部需绝缘，配合使用加热器保持舱内钢板温度。

(6)开始喷砂前舱室需进行测爆以确保安全。

4.3 照明

舱室中的照明是关系到安全问题的重要因素，此外充足的照明也是保证获得好的涂装效果的因素。在工作中所有的灯光和动力供应必须防爆并且能提供足够的照明。

4.4 特涂施工设备

特涂施工设备主要包括空气压缩机、喷砂机、真空回收机、空调机、除湿机、油漆泵等。

为达到特涂施工各项指标，必须配备普通涂装工程没有的一些特殊设备。另外，特涂施工通常在舾装期间进行，这是由于这些大功率设备需要提供足够大的电力容量以满足施工要求。如果码头电力设施无法满足需求，则需要准备专用发电机。

4.5 安全

特涂施工要始终把安全工作放在第一位，要十分重视和抓好防火防爆工作。由于特涂作业面大、易燃易爆，因此要对安全作出严格详尽的规定，建立完善的安全管理体系，由专人负责管理日常安全工作。施工时舱内氧气含量和可燃气体含量必须满足标准。施工时要保证舱内照明亮度，且严禁非防爆照明进舱使用。

5 结语

由于成品油船装载货品不同，选择的涂层不同，不同的涂料厂家也有不同的技术要求，因此通常由涂料厂家按所装货品推荐合适的涂层。另外，成品油船货油舱特涂施工是一项高技术、高管理和劳动密集型为一体的系统性工程，这不仅是涂装部门的事情，也需要关联部门一起协调来完成这项工作。