港口机械设备防腐蚀涂装与保护

李兴军

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

1 港口设备腐蚀的具体原因

（1）自身材料存在差异，港口机械设备大部分是钢材制作，但也有其他材料制作的机械。由于材料不同，设备抗腐蚀能力也存在较大差异，大致来说，若材料结构稳定性良好，则抗腐蚀能力越强，两者成正比关系。例如，钢材和铁材两种设备，若环境相同，铁材抗腐蚀性能差。

（2）与外界环境息息相关，港口位置处于海洋性气候，空气中存在较大湿度，昼夜温差较大等，设备长期暴露在这种环境中，铁受到酸、碱、盐的侵蚀，使得港口机械设备很容易被腐蚀。

2 预处理和预涂处理

2.1 预处理

这一工作具体是进行港口机械的清理以及除锈，这个工序目的是将金属表面存在的异物除掉，最终达到耐蚀性，同时，会提高其金属以及涂膜存在的附着力。常见除锈处理方式有4 种。

（1）抛丸。该处理方式可以将氧化表皮、铁锈去除，效率较高，但是受场地限制，薄板件或是形状复杂的地方不能使用抛丸处理。

（2）干式喷砂。处理效率较高，与抛丸相比，即使是形状复杂的器械也可用该方法进行除锈，该方式耗能大，污染严重。

（3）湿式喷砂。与干式喷砂相比，在使用过程中利用水，减少环境污染范围，但是后期易生锈。

（4）喷铁砂或喷钢丸钢丝段。除锈效率高，形状复杂的器械也可处理，而且不会造成环境污染，但是耗能较大。

2.2 预涂处理

预涂工作是进行港口设备保护及涂装的前提，其工作主要内容是将机械设备角落中难以喷涂的区域或是一些边边角角的地方均匀涂上漆。预涂的重点就是那些喷涂无法达到或无法有效喷涂的地方[1]。

以往港口机械设备腐蚀时，常常是某些不起眼的部位最先受到腐蚀，然后随着时间流逝，腐蚀区域慢慢扩大，加速设备腐蚀，最终对其性能产生严重影响，设备稳定性与安全性得不到保证。因此只有先将这些角落中的位置处理好，才不会因小失大。预涂常常以圆头刷作为涂漆工具，这种工具可以将漆涂抹在一些零部件的死角位置，将其涂抹均匀，保证预涂效果。

3 底漆处理

3.1 车间底漆

车间底漆也称为保养底漆，主要有4 种形式：①环氧铁红车间底漆；②环氧富锌车间底漆；③聚乙烯醇缩丁醛车间底漆；④无机硅酸锌车间底漆。这些保养底漆，常见于船舶和大型钢铁结构等建筑中。在实际涂装环节，车间底漆可以去除，也可以保留，保留或去除主要取决于正式涂装时车间底漆层本身的完好性和第一层涂装涂料对表面处理的具体要求。标准要求下，车间底漆应具有良好耐热性、耐冲击性和韧性，对钢板切割、焊接均无不良影响的快干性等特征。车间底漆是一种临时保养型底漆，其防锈性能有效期限一般不超过1 年，主要是为接下来的涂层处理做好铺垫作用。车间底漆中不含有铬等有害元素的颜料，因此在相应切割和电焊工作时，烟尘副产物对人无健康影响。

环氧富锌底漆是由锌粉、环氧树脂、增稠剂、溶剂等为原料组成的特殊涂料，是一种非常高效的防腐涂料。防腐蚀性能好、耐水性能优异、附着力强、具有电化学保护作用[2]。防腐机理：锌的电化学活性比铁更活泼，在铁表面涂上一层以锌粉为主要原料的涂漆时，锌粉、铁与周围环境会组成锌—铁电池，其中锌活性强，因此失去电子被氧化，是电池的阳极，而铁是电池的阴极，被保护。

无机硅酸锌车间底漆是由无机硅酸锌树脂、锌粉、溶剂和助剂等材料组成，该底漆中富含锌粉，因此同样在喷涂后会与铁、空气、水组成锌—铁电池，对铁起到保护作用。另外漆膜干燥快、硬度高、耐高温、附着力强、热加工损伤面积小，是一种很好的防腐漆。而且底漆中锌含量的不同，其性能也有很大差别。通常情况下，高锌含量的无机硅酸锌车间底漆防锈可达9～14 个月，而在低锌含量的无机硅酸锌车间底漆防锈时间为2 个月左右。与港口机械制作施工周期相当，因此在港口机械防腐涂装时，常使用低锌含量的无机硅酸锌车间底漆，不仅符合机械防腐需求，而且在相关切割和焊接作业时，也会减少含锌烟尘的量，避免危害人体健康。

聚乙烯醇缩丁醛车间底漆简称PVB，是在传统磷化底漆基础上的新型底漆。涂上该底漆后，磷酸盐会在铁表面形成一层耐热性保护层，保护层表面相对粗糙，会给后续涂漆提供良好的作业条件。

环氧铁红车间底漆是由有机硅树脂、高分子环氧树脂、防锈颜料、助剂等原料组成，该底漆防锈保护作用优良。漆膜硬度高，高附着力，良好的机械性能，热加工损伤面积小，是一种优良车间底漆。但是该底漆中不含锌，因此其防锈性能要比上述几种弱一些。

乙烯磷化底漆主要由防锈颜料、溶剂、PVB 树脂和磷化液组成，颜色呈暗红色，该底漆干燥快，且附着力强，使用时不会影响焊接和切割，常作为预处理底漆，以增加防锈漆和金属间的附着力。

丙烯酸铁红车间底漆主要是由丙乙烯树脂、溶剂、颜料、防沉剂、防锈颜料和助剂等组成。该底漆在常温下干燥速度快，与面漆配套性好，防锈能力强。

3.2 防锈底漆

防锈底漆与钢铁表面存在较强附着力，耐水性和耐候性较好，漆膜机械强度高、抗摩擦力强，柔韧性好。

3.2.1 环氧磷酸锌底漆

环氧磷酸锌底漆是由环氧树脂、磷酸锌、防锈颜料和溶剂等原料配制而成，是一种双组份、高性能、化学固化环氧防锈底漆。磷酸锌在环境中会逐渐水解生成氢氧化锌和二代磷酸盐离子，之后其与底材进一步发生反应生成金属Me、Zn 和P2O5。这些物质在金属底材表面形成一层附着力强的薄膜，使金属底材表面钝化、接触表面积增大，为下次涂漆做好基础。除此之外，这些生成物还可以与腐蚀环境中的某些离子或是基料中的羟基、羧基发生反应，生成络合物。络合物又与腐蚀产物发生反应，同样能在底材表面形成一层保护膜。

3.2.2 醇酸防锈漆

醇酸防锈漆是由有机溶剂、防锈颜料、改性醇酸树脂组成的底漆，该底漆在常温下干燥速度快、耐水、耐潮性能好、附着力强、机械性能优异。

4 中间漆处理

中间漆处理在港口机械防腐工作中起着承上启下的作用，最主要功能是黏合，使各个涂层良好黏结在一起，形成一个完整的防腐体系[3]。由于底漆中常常含有大量的锌元素，导致这些底漆在干燥时会有部分锌盐析出，如果直接进行中间漆施工，会严重影响中间漆质量。为此，在中间漆施工之前，一定要做好以下准备工作。

（1）等待底漆完全干燥。

（2）清理掉底漆表面上附着的灰尘、油垢，并将底漆析出的锌盐用水冲洗掉。待准备工作完成后，即可进行中间漆处理。

通常情况下，中间漆处理时常常使用环氧云铁中间漆，其主要成分为云母氧化铁和环氧树脂，云母氧化铁化学稳定性较高，结构呈片状，可以使中间漆相互重叠，减少涂层中的缝隙，起到很好的保护作用。值得注意的是，中间漆的粘合度很高，因此施工时要注意，以免发生意外。另外还要注意中间漆的涂抹厚度，小心涂抹。

5 面漆处理

面漆处理是港口机械防腐处理的最后一道工序，其工作质量直接关系着港口机械的涂装保护工作质量[4]。因此，在面漆处理时，同样要做好以下准备工作。

（1）同中间漆处理准备工作一样，清理掉表面的灰尘、水油。

（2）利用砂纸打磨，增加机械表面的粗糙程度，以提高面漆的附着力。

面漆常用的两种原料是脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆和氟碳面漆，脂肪族丙烯酸聚氨酯面漆主要由颜料、助剂和溶剂组成，该涂料耐水、耐盐水性能好、附着力强、耐久性好、耐溶剂性优良，机械性能优异、涂层坚韧。

氟碳面漆又称氟树脂涂料、氟涂料、氟碳漆，主要是由氟树脂、助剂等组成的涂料。该涂料主要成分含有氟元素，稳定性强，因此耐候性、耐热性、耐低温性、机械性能等都十分优越。此外氟碳面漆吸水性差，最大吸水性不超过5%，而且摩擦系数极低，当油、水等异物落在其表面时，会自动滑落。可以起到自动清洁的作用。同时其中含有稳定的F—C 键，稳定性好，轻易不褪色、使用寿命较长。

6 重视设备保养

为提高港口机械防腐涂装工作的有效性，应从多个方面做好防腐涂层的保养工作。

（1）发现港口机械设备有油污、粉尘等异物时，要及时清理，保持设备干净、干燥。即使在港口机械设备闲置期，也要定期对设备进行维护检查，发现设备存在腐蚀现象时，应及时做好维修处理，防止其腐蚀区域扩大。

（2）要对易于积水的机械设施做好排水处理，如钻排水孔，定期清理积水等。由于非密闭箱型结构容易积水，因此，要加强检查，确保其涂层防腐性能良好[5]。

（3）港口机械设备在工作期间与盐、酸、碱、油类物品接触时，在完成工作后，要及时清洗机械，保持其表面干燥、清洁。

（4）在大型器械移动、工作期间，要注意尽量避免损伤涂层。

（5）在涂料维修期间，为保证防腐涂层的防腐性能，尽量选用同种涂料进行修涂，如果需要采用不同种类、不同品种的涂料，也应重视涂料与接触涂层间的适应性。

7 结语

港口机械设备的优劣对我国港口的作业能力、港口贸易的发展趋势都有着重大影响。相关人员有必要对港口机械做好防腐处理。

本文从预处理、预涂处理、底漆处理、中间漆处理、面漆处理和重视设备保养工作等方面，讨论港口机械防腐涂装与保护的具体措施，为相关工作者提供参考。