廣大造船企業對船舶噴砂除銹等工藝

 造船過程中需要有棕剛玉噴砂除銹、涂料涂裝的步驟，有的還需要做陰極保護處理，這些是船舶防護的必經步驟。*原始船舶養護是使用榔頭、鋼絲刷、鐵皮刀等來處理銹蝕，再進行上漆。因為除銹的工作都是需要在船舶合攏后進行，作業條件非常艱苦，質量也不好。自從現代的棕剛玉噴砂除銹工藝出現，船舶的養護工作無論在效率上還是在質量上都有了非常大的提高，可以說是質的飛躍。

隨著目前造船行業粉飛速發展，船舶總量的不斷增加，棕剛玉噴砂磨料更多的被廣大造船廠，修船廠所采用。同時對棕剛玉噴砂磨料的質量和產量也提出了更高的要求。不僅要求粒度大小必須合乎使用規格，硬度必須更大，不能有粉化現象，韌性好，棱角多。并且能夠將棕剛玉磨料回收重利用。

一些船廠開始研究替代噴砂工藝。采用噴鋼丸工藝,將鋼板表面氧化皮及銹蝕去除，然后再噴上車間底漆，以保護鋼板在船舶建造過程中不再銹蝕。分段噴丸除銹工藝論文由滬東造船廠在1964年國內修造船工作會議上發表，1965年滬東造船廠建成上海**間噴丸房，是由原三機部、勞動部聯合投資，第九設計院設計，噴丸房尺寸為長24×15×10米，用于5000噸級以下的船舶分段除銹。上海船廠1967年改造噴砂設備，研制成分段噴丸房及其他打磨及高壓水除銹設備，在900匹拖輪分段**采用分段噴丸工藝。噴丸工藝即用各種金屬磨料取代黃砂，磨料在壓縮空氣作用下產生動能噴射在分段表面產生切削及沖擊力，將船舶表面氧化皮、鐵銹**掉，由于磨料更換，解決了工人患矽肺問題。分段噴丸所用磨料開始采用鑄鐵丸，到1982年起開始采用鑄鐵丸、鋼丸、棱角砂各1/3，到1985年又改為鋼丸、棱角砂、鋼絲段各1/3或鋼丸＋1/3鋼絲段的混合磨料。

隨著造船總量的進一步增加，分段數量增加和分段尺度增大，各廠的分段噴丸房不能滿足更多的分段進行二次除銹的要求，因此各廠又開始采用室外噴銅礦渣工藝。上海船廠1987年開始使用噴銅礦渣工藝，有35%分段采用此工藝，年耗磨料5500噸。滬東造船廠1988年起開始采用噴銅礦渣工藝，年耗磨料5000噸以上，同年求新造船廠也相繼采用，年耗磨料1000噸。在建造出口船期間，各廠的分段二次除銹工藝是三種工藝并存：即分段打磨處理、分段噴丸處理、分段噴銅礦渣處理。在提高分段處理質量的推動下，逐步發展舾裝件管子的除銹工藝，自1972年上海船廠建立了化學除銹的酸洗車間，在“風云”號的管子、舾裝件上開始采用化學除銹后，并在3.6萬噸“東星”號上實施。舾裝件從酸洗工藝逐步過渡到噴砂處理。管子也從酸洗工藝逐步過渡到噴砂處理，滬東造船廠**引進美國Clemco管子內壁噴砂機，對管子內壁進行噴砂除銹。由于噴丸工藝的廣泛應用，船舶工藝研究所于1989年創辦了八達涂裝設備廠，開發和生產噴丸機，管子內壁噴砂機，并開發生產高壓無氣噴涂機和雙組份噴涂泵等。
二、涂裝
60年代以前，船舶涂裝多采用手工操作，主要用手刷涂、滾涂，后來部分采用空氣噴涂。自1968年起，船舶工藝研究所研制成功國內**臺高壓無氣噴涂設備，在上海噴具廠投產，并在江南造船廠試用。高壓無氣噴涂是利用壓縮空氣驅動高壓泵，將涂料加壓至10～25MPa，涂料通過高壓軟管至噴槍上的噴嘴高速噴出，產生霧化、噴至被涂物表面，由于涂料壓力高，涂膜附著力牢，效率可達60平方米/小時以上，適合于船舶大面積涂裝。1970年，滬東造船廠在“長征”號上應用GP2A、GP1A國產泵。80年代建造出口船初期，國內的高壓無氣泵不能完全滿足要求，自1981年起，開始引進日本旭大隈和美國CRACO公司的高壓無氣泵，同時，國內又生產了GPQ1C、GPQ2C泵，到90年代又進一步提高到GPQ6C、GPQ9C，可適合各種船舶漆涂裝，高壓無氣噴涂工藝成為船舶涂裝主體工藝。以江南造船廠為例，高壓無氣泵達120臺。在以后的出口船建造中，各廠又先后引進了美國CRACO公司的60：1、45：1、30：1、56：1的噴漆泵。德國WAGNER的48：1噴漆泵。1984年從美國引進管子內壁噴漆設備。由于高壓無氣噴涂工藝的推廣，為使用厚漿型的涂料創造了條件，由于各種系列噴涂泵的采用，滿足了各種船舶漆的使用要求，提高了涂裝質量和涂裝效率。同時為了測量漆膜膜厚，引進了濕膜測厚儀和干膜測厚儀，干膜測厚儀品種有數字顯示式、杠桿式等。此外還引進了濕度、露點測量儀，以控制施工環境質量。船舶海水管道自1973年以前的電鍍鋅防護工藝，逐步過渡到熱鍍鋅工藝。1986年后，部分管子采用涂塑防護工藝。
三、涂料
船舶涂料起始時只有桐油，刷于木船，用于防污與防腐爛。自建造鋼質船開始，發展成使用不同油漆品種，根據船舶各部位的不同要求進行涂裝。船舶漆分為船舶防銹漆、車間底漆、船底防污漆、水線漆、船殼漆、甲板漆、液艙漆等幾十個品種。
車間底漆是船舶涂裝中的關鍵涂料，它必須獲得船舶檢驗局或船級社的認可，*早的車間底漆為50年代的以聚乙烯醇縮丁醛為基料的磷化底漆；60年代由開林造漆廠與上海船舶工藝研究所共同開發的環氧富鋅底漆；70年代中期為克服鋅蒸氣對人體危害又開發了環氧鐵紅車間底漆；為進一步提高防銹期問題，80年代后又開發了硅酸鋅車間底漆。
船舶防銹漆應用*廣，首先是50年代的紅丹防銹漆用于船舶的水線以上部位的防銹，由于紅丹漆引起鉛中毒現象，到60年代開發成鐵紅防銹漆，70年代開發了鋁粉鐵紅防銹漆，環氧富鋅底漆，無機鋅防銹漆等，80年代起又開發了云母氧化鐵防銹底漆。1989年在滬東造船廠的2700TEU船大面積應用了無機硅酸鋅防銹漆。
船舶的水下防腐尤為重要，從50年代起，采用瀝青船底防銹漆，價廉且性能尚可，而后發展了鋁粉瀝青船底防銹漆，到70年代末、80年代初又發展了氯化橡膠船底防銹漆，其中有氯化橡膠鋁粉防銹漆、氯化橡膠鐵紅防銹漆、氯化橡膠灰色防銹漆、氯化橡膠瀝青防銹漆。為進一步提高其防腐性能，又開發了環氧瀝青船底防銹漆及厚膜環氧瀝青防銹漆。此外，船底配套漆還有乙烯型船底防銹漆，解決了環氧瀝青涂料具有較長間隔時間的限制，為船舶涂裝工藝帶來許多方便。對于鉛合金船則采用鋅鉻黃底漆作為防銹底漆用。
防污漆是針對船舶航行于海洋中，為避免海生物長在船底影響航行阻力而開發的涂料，主要有60年代以前使用的溶解型，如氧化亞銅防污漆和接觸型防污漆。為進一步延長其防污期，80年代以后，國內船廠普遍采用自拋光防污漆。該漆具有滲出率平穩，防污期長，漆膜在水流作用下有自身拋光作用，既可作船舶水下用又可作水線漆用，維修方便。1984年**在滬東造船廠的三用工作船上應用。
壓載艙由于涂裝困難，初期壓載艙飲水艙均采用水泥漿抹徐，由于航行顛簸造成水泥漿裂紋而脫落，加之壓載艙維修困難，船東要求越來越高，逐漸用瀝青，繼而用環氧瀝青取代，為進一步提高涂裝質量，而后又用漂白環氧瀝青取代。
船殼漆*初是采用醇酸漆，80年代起大量采用氯化橡膠漆料，到90年代開始部分采用環氧船殼漆。
由于國產油漆尚未取得船檢認可，出口船舶均采用國外涂料公司的船舶漆，世界有名的涂料公司紛紛進入中國出口船的市場。*早進入中國船舶市場的是丹麥享伯爾涂料公司，隨之是英國IP涂料公司、荷蘭式瑪涂料公司、日本中國涂料公司、挪威佐頓涂料公司、韓國高麗化學品公司等，其中享伯爾涂料公司、IP涂料公司、日本中國涂料公司等在國內均有合資工廠。隨著國外船舶漆進入市場，外國涂料技術服務商開始在船廠實行技術服務。日本中國涂料公司于1981年**在江南造船廠的“世誼”號上服務。隨著出口船建造數量不斷增加，國內的技術人員逐漸被外國合資公司聘用，取代了外國人在船廠作技術服務的局面。
四、陰極保護
船體的保護除采用涂料保護外還有用陰極保護，陰極保護又分犧牲陽極保護和外加電流保護。50年代至60年代初，主要采用鎂和鎂合金陽極、純鋅的犧牲陽級。1965年開始，在鋅中加入鋁和鎘，成為鋅—鋁、鎘三元鋅陽極。由于其陽極合金晶粒細化，陽極溶鋅均勻，腐蝕產物疏松易脫落，因此三元鋅陽極在各類艦船及海上設施得到廣泛應用。60年代發展起來的鋁合金犧牲陽極，具有重量輕、電容量大、原材料來源豐富、價格低、熔煉三元鋅條件好以及施工安裝方便等優點，已大量被采用。1972年首先在上海船廠的工農兵18號、19號船上進行實船試驗，1976年由上海船廠及交通大學共同承擔了原六機部下達的“犧牲陽極”的研制課題。1980年4月獲上海市重大科技成果三等獎，六機部和交通部的科技成果三等獎，80年代后，犧牲陽極有了迅速發展，1981年由上海船廠研制生產的鋁陽極和鋅陽極出口香港進入國際市場，并在出口船“紹興”號船上設計安裝，自1981年起連續三年被評為上海市上等產品。1982年六機部下達了編寫《鋁—鋅—銦系合金犧牲陽極及化學分析方法》的國家標準。1987年獲國家標準局的科技進步一等獎，1988年獲國家科技進步二等獎。1985年由上海船廠等單位編寫了《犧牲陽極保護的設計管安裝》標準，并通過審定推廣應用。
船體外加電流陰極保護方法于60年代初開始應用，首先在實驗室和海港進行外加電流陰極保護電位及保護電流密度等有關參數的試驗研究，并對各種輔助陽極參比電極進行了研制。1964年，在上海“漁業373”號進行手動控制的外加電流陰極保護試驗。1966年，725研究所和上海船舶運輸科學研究所分別在兩艘小船上進行自動控制的外加電流陰極保護試驗。兩年以后，船體較少發現腐蝕銹斑，此后的10余年，725研究所和上海船舶運輸科學研究所分別研制成外加電流陰極保護系統的組成部件，如船用晶體管恒電位儀，銀/氯化銀和鋅參比電極，鉛銀合金陽極、鉛銀微鉑陽極和鍍鉑鈦陽極等。這類陰極保護，設備和施工雖復雜，且需有人管理，但它可隨外界條件，如海區、溫度、鹽度、風浪、航速和船體漆膜狀態等的變化而自動調節保護電流，使船體始終處于良好的保護狀態。船體外加電流陰極保護于1975年在上海海運局所屬大連分局“工農兵2”號船上應用獲得成功。1977年12月獲《上海市重大科學技術成果獎》；1978年3月獲交通部國內交通戰線重要科技成果獎；1978年4月獲國內科學大會重大科研成果獎，并被交通部和國家計委列為1978～1980年60項新技術重點推廣項目之一。
為了解決船體外加電流陰極保護技術推廣應用，由上海船舶運輸科學研究所和725研究所為主編單位，先后制訂了《船體外加電流陰極保護系統》（GB3108－82）；《船用恒電位儀技術條件》（GB * 3220－84）；《船用參比電極技術條件》（GB7387－87）；《船用輔助陽極技術條件》（GB7388－87）和《船用陽極屏蔽層的設計與涂裝》（CB/T3455－92）等一系列標準。該項技術在沿海客貨船、運輸船舶、水面艦艇、潛艇、石油鉆井平臺、半潛式石油勘探船、大型鋼管（板）樁碼頭、輸水管道和煤氣過江管道等獲得廣泛應用，1987年上海船舶運輸科學研究所研制成智能恒電位儀，使外加電流陰極保護的控制技術又有新的發展。
五、標準與指導組
船舶涂裝長期以來被稱之為“漆糊涂”。60年代以前，造船涂裝沒有預定的日期及施工周期，完全處于被動局面，工、料無法控制，60年代中期，開始對工時進行統計，工廠實行“小派工單”至班組，70年代只用一個涂裝明細表指導生產，直到80年代造出口船，在國外船東對涂的高水平要求下，促進了船舶涂裝技術的發展，開始實行大、中、小日程指導生產，并相繼制定了一系列有關涂裝作業的標準，如“船體除銹標準”、“船體二次除銹評定等級”（GB*3230－85）等標準。經過一段時間實施后，將船體除銹標準上升為國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級及除銹等級》國家標準，成為與船東談判的基礎文件及指導生產、質量控制的重要依據。上海地區6家工廠聯合制定了《鋼質船舶涂裝工作標準》，以指導出口船舶涂裝工作。各廠根據本廠實際情況制定相應的工藝文件，如滬東造船廠制定的《船體舾裝件涂裝要求》，求新造船廠的《船舶涂裝質量標準和檢驗標準》等。涂裝工藝分為鋼板預處理涂車間底漆、分段涂裝、船臺涂裝、碼頭涂裝、塢內涂裝、舾裝件涂裝等工藝階段，并開始實行涂裝生產設計、初步設計、詳細設計，1981年在滬東造船廠的“東星”號上**實施。為進一步推進涂裝生產設計，1987年開始實施CB/2235－87船舶涂裝設計技術要求，明確涂裝設計按初步設計、詳細設計、生產設計三階段進行，并由船舶工藝研究所、滬東、上海、求新等船廠共同開發用于涂裝面積計算的PPDS計算機系統。江南造船廠在總結以往經驗，建立起完整的涂裝生產設計綜合圖冊，以單項合同、工、料費用發生為依據編制，其中包括圖形施工要求、部位名稱、油漆基本信息、膜厚管理、定額、工具、設備、**等。在此基礎上又開發了PE－MIS的涂裝計算機管理系統，以工、料為主要處理對象，輔以實物量和費用對工程實施動態管理的結算。該系統在上海地區各主要船廠推廣應用，滬東、上海二廠在此基礎上又進一步增加涂料預測和報警。江南造船廠的PE－MIS系統經過一段時間的運行后，繼續開發了具有十個功能模塊的SPMIS涂裝計算機管理系統，成為國內開創的*先進的管理系統。同時，滬東造船廠提出“殼、舾、涂”一體化的設計要求，并編制《涂裝施工要領》文件，促進工廠其他工種對涂裝的重視。通過出口船的建造和涂裝各級人員的努力，逐步使涂裝走上科學管理的道路。
在船舶涂裝工藝中，成品油船的特殊涂裝技術是船舶涂裝的**工藝。70年代中期，滬東造船廠首先突破了5000噸級油船的涂裝任務，在分段噴砂的基礎上，涂上聚乙烯醇縮丁醛打底，船體合攏后，采用由滬東造船廠與上海國漆廠共同研制成功的821漆酚油艙漆涂裝，滿足**油品的裝載需要。為了承接成品油船的需要，1981年船舶總公司組織了由第九設計院、船舶工藝研究所參加的成品油船特涂考察團赴日本進行為期二周的考察。1989年，滬東造船廠**進行貨油艙的特殊涂裝，主要裝載對象為南海的航空汽油、航空煤油。1991年求新造船廠**為香港石油國際有限公司、香港萬邦實業有限公司建造了**艘成品油船出口船——5000噸級的“凱旋”（CHEMSHION）號，有11個油艙，共9000平方米涂裝面積使用了美國DEVOE涂料公司產品，并由其提供質量擔保，該成品油船**階段為大合攏前表面處理和涂底漆、打磨、補焊、預涂共8道工序；**階段為下水整體打砂，涂裝等共計25道工序，**采用去濕機、吸砂機控制溫度和濕度以保證涂膜質量。這是上海地區**艘達到國際規范要求的采用特殊涂裝技術完成的油船。為了滿足成品油船特涂的需要，求新造船廠于1991年**從德國進口了5000立方米/小時的去濕機，從丹麥進口了大功率吸砂機。
隨著出口船造船批量的增大及船東對涂裝質量的要求越來越高，許多工廠的涂裝技術及裝備仍不能滿足生產需要，成為船舶建造的瓶頸。為了進一步推動船舶涂裝技術的發展，1990年3月在船舶總公司科技局的領導下，在上海成立了船總涂裝技術指導組，由李培昌、唐立新任正副組長，負責推進總公司系統所屬主要工廠的船舶涂裝技術進步，各廠相繼成立了涂裝領導小組。自指導組成立以來，每年都要組織2～3次推進涂裝技術進步的有關活動，舉辦各類人員參加的學習班交流國內外先進涂裝經驗，組織**線涂裝技術人員出國，上海地區船廠涂裝技術人員曾先后赴日本、韓國、挪威等國學習和考察有關船舶涂料及船舶涂裝技術。