过程防腐专题：船舶与海洋防腐涂料.doc

过程防腐专题船舶与海洋工程防腐涂料学院： 专业：过程装备与控制工程指导老师：黄福学号：1姓名： 电话：1摘要：利用和开发海洋，主要就是征服海洋环境所造成的困难，除了解决建设上的难题，必须研究海洋环境的腐蚀，保护船舶、石油平台等巨型钢铁结构的正常运运转。本文根据船舶和海洋的不同特点分别介绍防腐涂料和涂装技术。关键词：船舶 防腐涂料 海洋工程 涂装Coatings and Painting Technology for Marine Engineering Facility and ShipAbstract：Use and development of the marine, the main is to conquer the difficulties caused by the marine environment, in addition to solve the problem of construction, corrosion must study the marine environment, the normal operation of ships, oil platforms and other protection of giant steel structure. This paper introduces the anticorrosive paint and coating technology according to the different characteristics of ship and ocean.Keywords: Ship anti-corrosion coatings and marine engineering coating一、 船舶和海洋工程设施的防腐涂料船舶的种类很多，有客船、货船、渔船、油船、军舰，以及近海工程船舶等，种类不一，功能各异，对涂料的要求也不尽相同。船舶的外部需要耐磨、耐候、防腐蚀等，内部分别要求耐油、耐酸、耐水、耐热等，所以船舶的涂料及涂装是极其复杂的。海洋工程主要涉及到钻井平台、采油平台、FPSO以及钻井船等。海洋环境空气潮湿，雨量丰富、大气中富含盐雾粒子，加上海浪冲刷，环境十分恶劣。涂层维修十分困难，费用十分昂贵。因此所用的必须是高性能的防腐涂料，尽量减少涂层的维修次数，延长维护周期。这些涂料还是低VOC溶性型厚浆涂料。水性重防腐涂料在海洋工程方面的应用也取得了重大成功。按防腐对象材质和腐蚀机理，海洋防腐涂料可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要指运输船舶、集装箱、海上桥梁、港口机械、输油管线、海上采油平台等大型设施的防腐涂料，非钢结构海洋防腐涂料主要指海洋混凝土构造物防腐涂料。海洋防腐涂料主要有无机富锌、有机富锌、有机硅、环氧、丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷类涂料，可根据不同海洋环境腐蚀特点和防腐年限选用不同的涂料和涂层体系。目前，国内外关于海洋防腐蚀涂料的研究主要集中在以下几方面 ：1.1 低表面处理防锈涂料海洋设施与船舶有许多狭小紧密或不能搬动的部件，维修时往往难以进行彻底的表面处理，即使正常处理后仍带有不同程度的锈蚀物，并常处于高湿度及带油的状态，为此需要一种可在这种严酷表面直接进行涂装的高性能低表面处理涂料。这种涂料不但可以减轻表面处理的压力，避免预处理对环境造成的污染，并可节约大量维修费用。1.2 高性能无公害防锈颜填料钝化型或缓蚀型重防腐蚀涂料一般使用含铅、铬等重金属的防锈颜料，这些颜料有一定的毒性。为此，研发了能抑制钢铁腐蚀的新型活性颜料，如磷酸锌、磷酸钙、钼酸锌、钼酸钙以及其他含磷化合物等；新型的锌-硅酸盐改性三聚磷酸铝颜料等也是替代重金属防锈颜料的有效品种。金属锰及其化合物（如四氧化锰）作为防腐抑制性颜料在涂料中使用，无论单独效能，还是综合效能均与传统的钼酸盐和铬酸盐颜料几乎具有相同的防腐效果 ；铁氧体作为活性防锈颜料也有极佳的防腐效果。美国Grace公司采用离子交换型防锈颜料代替重金属防锈颜料生产的防腐蚀涂料，已用于北海油田平台防腐。Molywhite公司最新研制的无毒磷钼酸锌钙防锈颜料，其防锈能力超过红丹粉810倍，但价格较为昂贵。纳米粒子的引入可以改善涂料的流变性，提高涂层的附着力、硬度、光洁度和抗老化性，也是重要的发展方向之一。1.3 超耐候性面漆有机硅涂料的耐候性和耐久性极好，一般可使用1020 a或更长的时间，可用作防腐蚀体系的面漆，但纯有机硅树脂难以直接用于重防腐蚀涂料体系。目前已开发的新型低温固化改性有机硅树脂涂料主要有 ：有机硅醇酸树脂涂料、有机硅橡胶改性聚氨酯涂料、丙烯酸有机硅树脂涂料等。氟碳树脂是近年来广受关注的新型树脂，具有极其优异的耐候性、耐水性、耐油性、耐沾污性、耐化学品性、耐溶剂性等，是制备超耐候性重防腐涂料及建筑涂料的优良树脂品种。在极其苛刻的海洋腐蚀环境下，氟碳树脂及含氟聚氨酯树脂等改性树脂是面漆基料的极佳选择，除用于船壳漆外，还可用于接触强腐蚀介质的船舱涂料等。1.4 水性涂料。水性涂料中最重要的防腐蚀涂料品种是水性无机富锌涂料。它是以无机物为主要成膜物、高含量的锌粉为防锈颜料、水为分散介质的高固体分厚膜涂料，是海洋环境防腐蚀领域中防锈性能最为优异的一类涂料。水性无机富锌涂料作为一种零VOC（挥发性有机化合物）的环保型防腐蚀涂料，已被各行各业所接受，具有广阔的发展和应用前景。近年，国外还出现了无机磷酸盐水性富锌涂料，其对底材的处理要求相对较低，性能优异。如德国GalvatechLtd.公司开发的Zinga富锌涂料含锌量达95%，已使用多年，防腐性能极好。水性高模数硅酸钾、硅酸锂富锌涂料近年已在我国海洋工程设施上得到应用，性能也在不断改进完善中。1.5 无溶剂环氧涂料和聚氨酯涂料无溶剂环氧涂料和聚氨酯涂料的主要研究品种有 ：第一类，无溶剂环氧涂料。环氧树脂的综合性能优异，又便于配制高固体分和无溶剂型涂料，受到普遍重视。用低黏度液体环氧树脂制成的无溶剂环氧涂料具有一次成膜厚、便于喷涂、可常温固化、边缘覆盖性好、防腐性优异等特点。由于该涂料在施工过程中无有机溶剂挥发，明显改善了船舱内的施工环境和施工安全性，提高了施工效率，并使漆膜厚度及防腐效果得到了保证。该涂料在大型船舶的淡水舱和压载舱中得到应用，并取得了良好的使用效果。预计无溶剂环氧涂料在压载舱防腐涂装中的普及应用将可大大降低因压载舱严重腐蚀造成的海损事故。 二、 船体水线以下区域的锈蚀及涂装2.1 船底部位船底钢板是全船锈蚀较严重的部位之一，它全浸泡在海水中，海水是很复杂、很强的电解质，因为海水中含有大量的盐类，总含盐量占海水总量的3237，在各种盐类中氯化钠含量占总盐量的77.8，所以海水的电导率很高，海水的电导率是直接影响船底外板锈蚀速度的重要因素之一。海水温度的升高，锈蚀也随之迅速加快，海水每升高10，对钢板的锈蚀速度也相应加快一倍，海水的温度是随着纬度，季节和海洋深度不同而变化的，越洋航行的船舶，外板锈蚀速度将因洋区不同而有差异。另外，海水中有无数的海洋生物和海洋植物，其中有喜欢寄生、栖息于船底外板表面，造成外板涂层表面严重污损，船底漆直接遭受破损，并露出钢板金属表面，使钢板表面在没有涂层防护下直接浸泡在海水中，造成船底外板局部严重锈蚀。由于海洋生物的排泄物是酸性物质，不但会侵入船底涂膜中，涂层遭到损坏，还能对船底外板产生锈蚀。船底涂料一般是以船底防锈漆为主，而且要具备耐水性好，经得起长期海水浸泡，涂层不起泡不脱落，还要有耐碱性和耐电位性，但船底防锈漆不具备防海洋生物污染的性能，为防止海洋生物对船底涂料的污染要加涂船底防污漆。船底防锈漆与船底防污漆不是同类涂料，互相之间兼容性差，所以在两种涂层中间得加涂一层能上下兼容的中间过渡性涂料。这样一般完整的海洋船舶船底漆配套(包括以后讲到的水线区域)，由三类涂料组成。以船底防锈涂料为主作底层漆，中间是过渡层涂料(中间漆)，表层是具有一定防污期效的船底防污涂料。船底涂装操作中要注意配套涂料的施工特点，要特别注意配套涂料的施工顺序。船底防锈漆不能直接涂在船底中间漆或船底防污漆之上；船底中间漆不能直接涂在船底防污漆之上；船底防污漆不能直接涂在船底防锈漆之上。这三者之间的顺序关系一定要区分清楚，特别要注意的是在修补船底涂层时要，确认无误后方能施工。不然将会产生咬底、翘皮、脱落、附着力不强等缺陷。另有防污漆的喷涂要做到分布均匀,按定额量全额喷涂,这与防污期效直接有关。 船底防腐建议配套方案涂料类型涂料类型涂料名称建议道数干膜厚度（m）环氧沥青系防锈面漆环氧富锌底漆环氧沥青防锈漆环氧沥青面漆122180250125氯化橡胶系防锈面漆环氧富锌底漆氯化橡胶铝粉防锈漆氯化橡胶厚浆型面漆122280120150另外在船底涂装施工时要注意，不必涂装的部位需预留。如计程仪装置、测深仪装置等要加以遮盖保护，如一旦涂上油漆一定要在不损坏底材的前提下，彻底除净表面的涂层。等到涂装完工后一定要去除保护遮盖物，不然装置功能在船舶航行中将起不到任何作用。防污漆喷涂时要注意个体防护，喷涂操作者要戴有通风的防护帽套(大框玻璃头套)；配合操作人员要戴好活性碳过滤防毒口罩、防护眼罩，配合操作人员得在漆雾飞扬的上风口，避免吸入漆雾，对人体造成伤害。2.2 水线区域直船底是船体外板的重载水线以下与平船底以上之间的垂直段，大部分属于水线区域，该区域有多种因素的锈蚀。 当船满载货物时直船底是浸入海水以下，如船在半空载或全空载状态时露出水面的船体水线区域，由于太阳光的曝晒受热、紫外线的直接照射、受海洋气候变化的影响，而且还得经受海浪对涂层的冲刷水流的磨损，是干湿交替区域。 同时还存在供氧大小差异的问题，在接近海平面但未浸到海水的区域，这部位供氧充足，在海平面以下浸入海水较浅区域供氧量与水面以上并接近水平面处相比较，相对供氧量较少，形成了典型的氧浓差腐蚀电池。因此浸入海水较浅区域锈蚀速度比其它部位要快，是直船底易锈蚀的主要成因。 在航行中这区域是接触水流磨刷作用较大的部位，比全浸区平船底磨损率要大，所以一般直船底的自抛光防污涂料膜厚要比平船底的自抛光防污涂料膜厚增加，使平直两区域船底的防污涂料使用期限相当。 这区域还是系泊码头时接触码头停靠缓冲物的碰撞部位，如果一旦遇到风浪，船身撞击、磨擦对涂层的损坏是很严重的，这也是直船底左右两侧舷锈蚀的主要原因。 目前直船底的防污涂装施工，基本在整船合拢阶段后进行。这时施工周期较紧凑，所以这个区域的涂装施工最好提前介入，找具备施工条件的部位可分段分批地进行施工，最后整合结束，这样相应施工周期较充足、能确保涂装施工质量。2.3 船底板拼接焊缝处船底钢板焊接拼缝的锈蚀，在进船坞修船时发现原有焊缝高起的堆焊处，变成凹进或甚至低于钢板表面，这事例说明船底焊缝处比船底钢板易产生锈蚀，并且很严重，据分析主要原因有，焊接时的热影响残余应力，使受影响的焊缝区域的材质耐锈蚀性明显降低。还有焊缝金属材质活泼性大于船体钢板，焊缝的金属成为腐蚀电池中的阳极(被腐蚀体)，而面积较大的船底钢板成为较大的阴极。所以锈蚀一般先从焊缝、焊缝区域先开始，在船体结构其他部位的焊缝区域也有类似的现象产生。焊缝锈蚀相对周围钢板只是局部的锈蚀问题，这种局部锈蚀现象比起大面积锈蚀发展趋势要快的多，因锈蚀作用力集中，如锈蚀集中于同一小范围内，它的危险性将很大，可能使焊缝强度减弱产生裂纹或锈蚀穿孔。所以在焊缝区域涂装时要加倍重视。焊缝涂装前最好预先用手工预先涂装一次，使用漆刷使涂料深入到焊缝的凹陷、缝隙、不平整等处，对焊缝有较完整的封闭并且膜厚得到了加强，可避免因喷涂漆雾不易到达产生的涂层缺陷。2.4 船底艏、艉部位艏部船底直接迎着海浪的冲击及快速摩擦，加上锚链在收放时的撞击。这区域的涂层极易遭到碰撞、摩擦破损，而且这区域海浪翻滚供氧量充足，使涂层损坏的外露船底钢板锈蚀严重。艉部船底区域螺旋桨转动产生的强烈泡沫翻滚冲击，艉部和舵叶钢板明显的遭到局部水流的摩擦，使涂层的磨损率加快，涂层快速变薄，降低防污、防水的性能。由于艉部船底的钢板与螺旋桨叶片之间的不同材质关系，形成了腐蚀电池比铜活泼的船板钢质形成了阳极区域(是被锈蚀的对象)，而铜合金的螺旋桨叶形成阴极，另外由于强水流产生泡沫作用，使得这一区域供氧量极充足，也使腐蚀电池加大了破坏效率。对船底区域的艏艉两部分，除了正常的涂层防护外，还有辅助涂层的防护措施，外加电流输出法的阴极保护及艉部再添装牺牲阳极法的锌合金块阴极保护，共同形成一道更有效的防护屏障。在这两个区域的涂装作业时要重视确保涂层间的结合力。对阴极保护锌合金块、外加电流装置、螺旋桨等不必涂装处要加以包扎或遮盖保护，如有涂料沾上要在不损坏底材的情况下，彻底除净，涂装结束后及时除去遮盖的包扎物。否则将影响阴极保护功能。三、 船体水线以上暴露区域锈蚀及涂装这些区域是船体结构暴露在外与外界环境直接接触的部位，它们要经受太阳紫外线的照射，海洋气候的侵蚀，如海雾笼罩、风、雪、雨、浪的冲刷，干湿交替、温/湿度变化等考验，长期包围在含有盐分的海洋大气包围中，并受环境大气中有害气体的污染等，这些都是易锈蚀的原因。3.1 干舷、上层建筑外表面这两大部位是船舶最具代表船体面貌的区域，重在美观。所以，在以上区域涂装时要做到颜色基本一致，不能有明显的差异，表面不能有流挂、桔皮、漆雾失光等涂层外观弊病，要做到平整光洁，特别在修正时，一定要小心，确保涂层光泽度和美观。3.2 甲板铁舾件、露天甲板由于甲板上安装了很多管道、支架、铁舾件及机械装置等，这区域主要易锈蚀部位是在大量的焊道、边角端面，狭小角落等处，因这些部位恰恰是不易涂装处，涂膜易产生偏薄、漏涂、针孔等涂层弊病，还因安装的机械部件在甲板表面形成许多排水不通畅的淤水死角，积聚成许多水洼，锈蚀往往就从以上部位开始的。对铁舾件、甲板的涂装首先要认真的做好手工预涂装，漆刷涂装能使焊道、角落、边缘、端面较完整的涂上涂料，在统喷时要确保涂层膜厚，特别要重视自检互检。甲板是通行走道，堆物场地、作业操作区域，排疏水道等作用。为安全行走和作业，在甲板局部区域需加涂特殊防滑涂层，即防滑通道与防滑作业区域等。施工甲板防滑涂层要点在于添洒防滑砂时要分布均匀，疏密恰当这样防滑效果才好。四、 船体内部区域锈蚀部位及涂装4.1 货物舱(散货舱、杂货舱、集装箱货舱) 货舱(大舱)在装卸货物作业时对货舱壁、货舱底等部位的碰撞磨擦，对涂层会有很大的损坏。加上所装载货物散发的有害气体，再加上白天甲板受太阳曝晒，夜晚降温后温差很大，货舱顶壁表面凝结有大量的水珠，造成货舱底部积水，通风不良，闷热潮湿，有害气体与潮气相互作用，促使涂层损坏处快速锈蚀。货舱涂料一般选用涂层较硬质的耐磨擦、经得起碰撞及便于清洗，表面不易占污垢的防锈涂料，货舱的涂装要求相对比浸水部位的要求较低些。但有个别货舱在船舶空载时兼作压水舱使用，干湿交替，所以涂装要求相对比其它只装干货的舱要求高些。4.2 货油舱(装载原油舱)早先的货油舱是不做涂装防护的，结果发现货油舱顶部、底部锈蚀严重。装载原油不可能使货油舱全部满载，顶部总会留有一定高度的空间，由于货油内含有硫及其他化学物质，会有气体排出并散发。再加上货油舱顶部与舱壁受外界甲板、舷侧外表温度的升降而变化。这样顶壁钢结构表面就结有大量的冷凝水，舱内通风不良，水气与原油所散发的化学气体一结合，就形成了很强的电解质，这是顶部空间钢结构锈蚀的主要原因。原油内还含有海水及其他矿物质，会沉淀到货油舱底部，货油舱底部的锈蚀因素是海水与矿物质结合，就是强电解质。所以货油舱底部同样存在严重的锈蚀。目前原油货轮都采取，顶部与底部用涂料涂装一定的范围，以防钢结构锈蚀。原油货轮在卸载后，部分货油舱也要兼作压载水舱使用，货油舱四周舱壁不采取涂装保护，是因为所装载的原油质地粘稠，会沾满货油舱周壁，起到一定的保护作用，所以货油舱的直壁部位不用涂装。另外货油舱舱底涂装作业时有两处不需要涂装，在施工时要特别注意：安装在货油舱底部的加热盘管外表，不需要涂装，因为管道通蒸汽，外表涂层会随着壁温升高而脱落，产生漆皮可能阻塞吸口。货油舱底部可能安装阴极保护牺牲阳极的锌合金块不能沾污油漆，所以在涂装前蒸汽盘管、锌合金块都需要遮盖包扎保护好，涂装结束后拆除。4.3 压载水舱压载水舱分布在全船多个区域，船首部位是艏尖压载水舱，艉部是艉尖压载水舱，底部是双层底压载水舱及底边压载水舱，上边部是顶边压载水舱，双壳船型的两舷侧压载水舱等。船舶满载时压载水舱起到船艏、船艉、左舷、右舷相互调节压水，使船体达到平衡；空载时压载水能使船体下沉，确保船舶平稳、安全航行。压载水舱内长期浸泡着海水，处在闷热、潮湿的恶劣环境下。压载水舱是船体内部舱室中锈蚀较为严重的部位。是全船涂装施工难度最大、工作量最大、涂装面积最多、涂料消耗最多的部位、因其关系到船舶航行的安全，也是全船涂装施工质量最关键的部位。压载水舱在航行中无法得到保养、维修，所以在建造施工时要达到较高的涂装质量，不但在除锈清洁施工质量方面要求高，而且所选用的涂料通常为厚浆型的抗锈蚀性能较好的环氧类或改性环氧类防锈漆。往往还要安装牺牲阳极进行联合保护。压载水舱内钢结构复杂，给涂装施工造成极为不利的影响。压载水舱涂装操作重点要求是预涂装确保到位。对各种大小孔洞的边缘端面，包括焊缝、不易涂装到位的反面角落等也是预涂装重点。每次统喷前预涂是必不可少的一道工序，在统喷时要绝对的确保膜厚和涂层完整性。在完工自检时对膜厚及缺陷的检查要认真，并在涂层膜厚不足处标示出，以便修正。4.4 工作舱、居住舱工作舱如机舱、泵舱、甲板机械舱室、甲板储物舱室等。居住舱室即上层建筑物内部各层房舱及储物舱等。这些舱室比较干燥，一般不会产生锈蚀。以上舱室是船员作业活动和生活场所，所使用的涂层要求，在发生火警时不易燃烧，而且烟雾中无有害气体释放；外表浅色而不易占污垢又便于清洁，所以这些舱室的顶壁甲板一般都是从防火、防毒、美观、经济等角度考虑，选用醇酸类涂料配套(特殊舱室、特殊需求除外)。另外在机舱舱底、泵舱舱底、漏水漏油槽等少量有积水积油处，选用耐油耐水的环氧涂料。现有水溶性涂料发展很快，在安全、防火、环保、美观、经济等性能指标都超过醇酸涂料，涂装施工时也更安全、更快捷，估计不久的将来会全面推广使用。4.5 空舱、隔离舱、饮淡水舱、各种船用油料舱及箱柜船体内部除了各主要功能舱室外，还有些较小的结构空间，夹在不同功能部位中间，起到与相邻区域之间的结构隔离作用。如油箱、油舱旁的隔离舱是为了防火、防爆、防碰撞等安全、环保作用。对狭小无法利用的多余空间，平时也无人进入，把它划归成空舱，这是船体结构布置需要。空舱、隔离空舱的舱室空间不大，空气不流通，还受到外界温差影响，舱内比较闷热，空舱、隔离舱内尽管不进水，但由于舱顶壁表面会产生冷凝水，较潮湿，钢材表面防锈、耐水性要求也较高，可比压载水舱略低些。一般涂装用涂料与压载水舱基本相同，只是涂层膜厚略薄些。饮淡水舱是用来存放船员日常生活用淡水及饮用淡水的，因此用对所储水的水质标准极严，所采用涂料不但要防酸、耐水性强，而且要符合国家食品卫生标准，不污染水质。涂料一般都选用纯环氧或无溶剂环氧，使用高性能涂料相对涂装施工质量要求也很高。船舶在航行时，所燃烧及使用的船用油料分别存放在燃油舱柜、柴油舱柜、滑油舱柜、液压油柜等各种油舱、油柜内。油舱、油柜的钢材内表一般不会产生锈蚀，所以也不用涂料防锈，但对各种船用油料舱柜内的钢材表面，需除锈清洁处理，其除锈清洁标准要求较低，只需去除留在钢材表面松动的残留物与松动的铁锈即可。处理后如不及时注入油料，钢材表面需涂一层临时保养油，有两种保养方法：一种是用所要装入的同种油料进行保养，另一种是专用的油舱保养油，这种保养油会干燥结膜，但油舱柜注入油料后它会溶解于油料内，不留下结膜残渣，这样油管、滤网不会受到阻塞。五、船舶常用的防腐措施对于船舶中与海水直接接触的部位，采用比钢材更为活泼的金属或合金与船体钢结构相连接，使其在整体上成为阴极；或给钢铁船体不断地加上一个与钢材腐蚀时产生的腐蚀电流方向相反的直流电，这样可使钢材在整体上成为阴极，便可使钢铁船体免受腐蚀，即得到保护，对于这样的保护措施，称之为船舶的阴极保护。对于船舶的阴极保护来说，主要有牺牲阳极保护和外加电流保护两种。船舶的阴极保护通常用于船体外板、压载水舱，货油舱底部等与涂层保护组成相辅相成的联合保护。5.1 牺牲阳极保护牺牲阳极是一种比船体的钢材更活泼的金属或易于腐蚀的合金，当它与船体钢结构相连接后，成为牺牲阳极，依靠自身不断腐蚀溶解，替代船体钢结构发生腐蚀，使船体钢结构成为阴极而受到保护。船用牺牲阳极有两大种类锌合金和铝合金。5.2 外加电流阴极保护 船舶的外加电流阴极保护是以直流电源通过辅助阳极流出，对船体施加保护电流，使船体成为阴极、免受腐蚀的一种保护技术。5.3 关于阳极屏蔽层对于船体外板涂层，与外加电流阴极保护系统比较密切相关的是阳极屏蔽层。在外加电流阴极保护系统通电时，从辅助阳极排出的电流量很大，如果阳极周围的阴极电流过大，这将会引起一般涂料的皂化、起泡和脱落。引起了电流的“短路”，使离阳极较远的阴极区域得不到保护电流，降低了保护效果。为了防止电流“短路”，使保护电流分布均匀，必须在辅助阳极周围一定范围内设置阳极屏蔽层。这种阳极屏蔽层通常被称为阳极屏，其应当具有以下性能：1.对钢材有较强的粘附力，具有一定的韧性，以防止受海水冲击而损坏或脱落；2.有优良的耐碱、耐氯离子（耐海水）性能；3.绝缘性能强、能防止电渗作用造成短路；4.使用寿命长，应与辅助阳极同寿命；施工简便。关于阳极屏材料，目前船舶常用的大致有以下两种：（1）环氧腻子采用聚酰胺固化的环氧树脂，加入一定量的绝缘性好的填料制成腻子，根据阳极输出电流的大小，在阳极周围一定范围内批刮至一定的厚度。（2）涂层采用环氧系涂料或氯丁橡胶涂料，在阳极周围一定范围内涂装至一定的厚度。阳极屏的规格大小，取决于阳极本身的规格（阳极自身的形状与尺寸大小和阳极的额定输出电流）和被保护体（例如船体）涂层的耐电位性能。阳极屏的施工要小心谨慎，表面处理通常都要喷砂处理到Sa21/2级。外加电流阴极保护在船舶上目前尚局限于船体外板。与牺牲阳极保护相比，外加电流保护的一次投资较高，安装较复杂、但其使用寿命长、保护效果好(能自动控制)，因此，从长期保护的角度来看，比牺牲阳极保护更有利。六、 海洋工程中防腐涂料6.1 NORSOK标准介绍中国的海上固定平台入级与建筑规范和美国NACE规范RP-01-76(1983)中对所用涂料要求很严，例如必须经过4000h的耐盐雾测试，2000h耐老化试验以及4000h耐湿热试验。1993年挪威石油工业成立了挪威石油标准化组织（NORSOK），力图通过发展标准的方法来协调、减少石油公司规范的数量。NORSOK主动从技术法规中吸取相关技术细节、服从行业评定、符合法规要求、制定功能规范，2000年制定完成了一批相关方一致同意的技术标准，为新技术法规的制定奠定了基础。挪威的NORSOK标准时目前最为严格的涂装规范，它们包括了自己认可的一系列产品和供应商。另外，这些标准并不是已成不变的。对于新工程，通常都由主要承包商和顾问公司来建立一个新的规格书。一系列的现场使用报告以及实验室对于不同品种涂料的性能测试，乙酯被参考引用来完善发展涂装标准。最新出版的NORSOK M501 Rev.5 June.4，与Rev.4,1999版本相比，所有涂料厂商根据1999年版本中规定的要求进行测试并认可的涂料系统，仍然可以有效地应用于海洋工程。6.2 海上采油平台所用涂料海上平台所处的腐蚀环境非常恶劣,要求使用寿命远远长于船舶的大修间隔,一般要求一次性使用15a以上,在使用期间要保证海上平台的安全可靠,因此对平台的水线以上部位都采用重防腐涂料体系,特别是采用厚膜型无机富锌底漆(一道干膜厚为6575Lm)。水线以下部位采用阴极保护加环氧煤沥青涂料。我国海上采油平台的各部位的典型涂料体系对于处在海水、海泥区、潮差区和大气区的导管架、平台、生产住房、直升飞机降落坪似及水面卜的各种生产设备、管线等,为了安全地使用到设计年限都要进行认真彻底地防护。暴露在海洋大气区的所有钢结构及生产设施采用涂层、镀层或包覆层的防腐措施。因为大气导电性不好,不能用电化学保护方法。采油装置如污水魄、海水罐、柴油罐等除外表面用涂层防腐外,内表面一般需加内涂层或牺牲阳极防腐。涂层防腐寿命的长短,主要取决钢铁表面处理(除锈)质量,一般要求除锈达到近白色金属级，即用肉眼看不到钢铁表面有锈迹;其次要选好适于不同要求的长效重型防腐涂料。所谓长效重型防腐涂料系指涂料固体含量高,漆膜较厚,总膜厚达300om以上,保护年限长。海洋工程防腐涂料一般要求其防腐寿命达15年以上。虽然目前国内涂料的种类很多,但由于海卜结构物不能维修或很难维修而适合的长效涂料较少,国内涂料多数仅适用于一般可进坞维修的船舰,防腐期限23年。其质量、性能、种类还远远达不到海洋石油工程防护年限的要求。处于潮差、飞溅区钢结构除适当增加钢材厚度外.通常采用涂层或包覆氯丁橡胶、蒙乃尔合金等进行外表面保护,同时配以铝合金牺牲阳极进行阴极保护。这个部位由于海水腐蚀及冰、浪、流的作用,是防腐难度最大的区域,目前世界卜也没有找到完全满意的防护措施。浸没在海水和海泥中的钢结构主要应用牺牲阳极阴极保护法,有些国家也采用阴极保护和涂层防护的联合方法。牺牲阳极阴极保护法是在钢铁结构物卜焊数块比铁化学性能活泼的金属或合金(如铝合金,锌,镁等),使其提供足够的电流来抑制阴极腐蚀电流的作用,从而使作为阴极的钢铁表面免遭腐蚀。而作为阳极的活拨金属或合金由于不断地向阴极供应电流而遭到腐蚀,体积和重量越来越小,到设计年限而毫尽。海水中常采用的牺牲阳极多为铝合金阳极。阳极质量的优劣对保护效果影响很大，而质量主要是由铝合金元素组成、含量及铝的纯度决定的。一种质量好的铝合金阳极,电流效率在85%以上，表面腐蚀均匀,溶解性好,工作电位在一1.05一1.10v。设计时，在选择阳极成分合理配方的基础卜.根据实际海况条件、服役年限及被保护面积计算出阳极的总重量及单重,设计成符合要求的阳极形状,再按电位分配均匀的原则,固定在结构物上。七、海洋工程设施和船舶防腐蚀涂装技术的现状与发展趋势7.1 表面预处理技术的发展趋势由于受环保的压力，传统干喷砂工艺受到限制逐渐采用水喷砂和高压水除锈的工艺。水喷砂是将磨料与水混合后，喷射到需处理的物体上 ；高压水除锈是利用专用设备产生高压水（70170 MPa）和超高压水（170300 MPa）喷射到需处理的物体上。该工艺技术不产生粉尘、废渣，噪音低，非常环保，同时不产生溶解盐，不污染处理的表面，不影响涂料的防锈效果，近期内将会被国际上认可而采用。7.2 表面溶解盐的分析和处理大多数船厂位于海边，海洋大气中的盐雾会沾染到船体的表面，另外，喷砂所用磨料中的盐分也会沾染船体的表面。表面的溶解盐对涂料防腐性能的影响非常大，因此国际上已制定相关的表面溶解盐标准。美国海军舰队要求水下船体表面溶解盐含量3 g/cm2，水上船体表面溶解盐含量 5 g/cm2。ISO 8502是一个有关表面溶解盐测试和要求的标准。已有国外公司开发出清洗表面溶解盐的专用清洗剂，清洗表面溶解盐后，有助于提高防腐蚀性能。7.3 喷涂设备的发展趋势为了适应新型涂料的不断推出，喷涂设备制造商也在不断提高喷涂设备的性能，已开发出压缩比高达701的高压无空气喷涂机，适用于高黏度、厚浆型涂料体系。随着高性能双组分环氧、聚氨酯涂料的日益广泛使用，喷涂设备制造商又开发出双组分高压无气喷涂机，适用于不同配比的双组分涂料体系，通过混合管多次剪切混合，使得甲乙组分充分混匀，同时漆料还可预热，降低物料的黏度，保证喷涂效果。高性能涂装设备是实现涂料高性能的必备条件，这也是各大公司日益重视对涂装工艺和涂装设备开发的原因。八、 船舶建造中涂装作业流程船厂从原材料钢板、型材进厂必须经过钢材表面抛丸除锈处理，钢材表面抛丸预处理是船厂对钢材表面第一次除锈处理的涂装工序。主要目的是清除已进厂的钢材表面氧化皮、铁锈及其他污物，并使钢材表面达到一定的粗糙度，使钢材表面除锈处理的清洁质量达到工艺标准Sa21/2 级，并涂上临时车间保养底漆。这是船舶现代涂装为确保涂装质量的工艺措施。分段结构制造从钢材划线、切割落料(第一张钢板点火切割是船舶建造正式开工)；线形加工(机械冷加工)；焊接拼装，经过焊装工序从平面的片段结构到组合成立体结构分段。在这其中有“跟踪补漆”配合修补底漆损坏处。分段成形后密闭舱室分隔舱壁的焊缝进行密性试验及管道支架、电缆支架、机座、扶梯等单元预舾装件的焊接安装。等分段结构完整性合格后才进入分段涂装工艺阶段。分段涂装先后有两道工艺顺序：分段喷砂二次除锈或打磨二次除锈；分段全面完整性涂装(按工艺要求表面完整性涂装或部分表面阶段性涂装)。有分段这中间产品后,才有分段涂装工艺。分段涂装是相对的封闭作业阶段，分段涂装工艺可改善涂装作业环境、避免涂装作业时对周围环境的污染，能较好确保涂装质量，能提高涂装效率。分段涂装其实就是把后道工序提前施工，这样做的好处是露天作业可以在室内完成；将高空作业转为平地作业(反顶分段翻身朝天施工)，密闭狭小舱室能敞开做（分段切割所致）。总之，分段阶段的涂装完整性越好，越能体现现代造船精髓：壳、舾、涂一体化，安全、绿色、快速造船。分段涂装要完整性交验合格后，分段移至总组平台进入分段总组拼装阶段。分段总组，即多个相关分段在平台拼装总组成能吊装的单元，形成环型总段或区域总段。要等总组焊缝密性试验合格及总段预舾装结束后，在下船坞或上船台吊装前才是总段涂装施工周期。总段涂装工艺，是对总组的焊缝及焊缝周围涂层被烧损处，进行打磨二次除锈及涂装修补完整。在上层建筑物整体吊装前，对建筑内外整体进行打磨二次除锈涂装，实现整体工艺完整性(也有分段打磨除锈、吊装、总组再整体完整涂装的)。总段涂装工艺的推进，是船坞或船台的部分涂装工序，提前在平台施工,是缩短船坞或船台制造周期的有效工艺改革，是船体建造不断提速的有效保证。总段下船坞或上船台是船舶建造过程中重要节点，按照搭载工艺顺序，逐步合拢成船形。船坞或船台涂装也随着搭载合拢进程逐步展开，这涂装工艺阶段是区域性施工。如机舱舱底区域(包括机舱舱底各类油水舱)、饮淡水舱、压载水舱区域、货舱区域、外板区域等，要在上道工序(其他部门)，全部完工并通过验收后，涂装进入最终打磨二次除锈，及涂层修补的完整性涂装阶段。作业区域范围广、施工工作量大、生产进度周期短、劳动力需求大、并较集中作业。在船出坞或下水前，轻载水线以下部位的区域涂装一定要完成。因船下水后这些区域外部浸没在水下，舱室内钢板表面易产生露点，给涂装在技术上造成很大困难。依据造船生产进度计划统筹安排，做好生产前的准备，加强部门间横向协调，掌握生产进度信息，一旦涂装施工条件具备及时安排作业，在施工期间预防误工浪费，区域作业要及时按工艺要求做到涂装完整性(即涂层可完工交验)。造船生产进度计划实现率越高，涂装施工周期越能得到确保，下水(出坞)前涂装完整性也会越好。船舶下水(出坞)是船舶建造又一重要生产节点，下水停靠码头后，船舶建造进入码头舾装阶段，以机械安装调试为主，这阶段涂装项目需要依下水前的涂装完成状况而定，如下水前涂装完整性较差，则要在码头阶段继续前一阶段