涂层在船东腐蚀策略及船舶服役期中扮演着核心角色

2020-10-22 00:59:47 hualin 6

船东有话讲:涂层在船东腐蚀策略及船舶服役期中扮演着核心角色

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海水中含有大量的溶解盐,因此对钢铁具有很强的腐蚀性,处于海洋环境中或其附近的基础设施和资产特别容易受到腐蚀。随着腐蚀解决方案的大力开发与行业实施,缓解海洋环境腐蚀仍在持续推进,这其中就包括使用高质量的涂层系统,防止资产发生腐蚀问题。


以下采访问答由NACE国际两位会员提供,他们分别是雪佛龙航运公司的结构和腐蚀工程师Johnny Eliasson、思多而特邮轮公司的涂层和材料专家Massimo Rubesa。两位就影响货轮特别是油轮的腐蚀挑战,分享了自己的见解以及对此的解决方案。


问:油轮上可能会遇到哪些类型的腐蚀问题?


答:我们在化学品油轮上发现最常见的几种腐蚀有:均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、电蚀和微生物腐蚀。你能想象到任何一种生活中发生的腐蚀,在船上都有。船上有整座城市里出现的每一种腐蚀,只是速度更快、情况更为严重。


问:是否由于服役环境或装载货物的原因,一些油轮比其他更容易受到腐蚀?


答:是的,很多因素都会造成油轮的腐蚀。油轮常见的装载货物约有1000种,其中一些比其他货物更具侵蚀性。举个例子来说,化学品油轮常常运载一些腐蚀性很强的货物,如硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)和硝酸(HNO3),而其他货物,如原油,则没有那么强的腐蚀性。此外,一些货物由于受热,也会造成许多种腐蚀。


问:油轮上是否某些区域出现的腐蚀可能比其他区域的更严重?


答:由于装载货物中有会引起腐蚀的材料、货舱和压载舱因此特别容易受到腐蚀。如前所述,货舱中运输的材料造成腐蚀。而就压载舱而言,它对船舶的服役期至关重要,不断地经历排空和海水重新填入这个过程,这就加快了腐蚀速率。温度的变化同样也会产生影响。船舶上的污水箱也可能会有腐蚀,所处环境具有侵蚀性,其中就有细菌的存在。微生物产生的酸性物质会侵蚀水箱壁。


主甲板虽然不像压载舱和货舱那样容易受到腐蚀,但也会有腐蚀出现。由于含盐空气和海水的共同作用,船上一般环境的腐蚀性很强。此外,整个主甲板,包括安装在上面的所有管道和支架,每晚都会被含盐的露水覆盖,而露水中含有引起腐蚀的氯离子。然后再加上白天热量使得温度升高,腐蚀的能力就更强了。


问:解决腐蚀问题的策略是?


答:首要的策略是做到对船舶的预期服役时长心中有数。通常情况下,船舶的设计服役期限是以最低成本满足25年。在设计阶段,会做出分析来决定是投资成本较高的材料以降低维护成本,还是先使用更经济的材料、再对整个服役期间较高的维护成本有所规划,确定最能盈利的一个。这一策略解决了船舶从始至终的服役问题。确定初始建造成本后,预期情况及其成本会随时间变化逐渐清晰。然后选择最经济的方法保证船舶得以顺利使用25年。这一方法需要合理的经济政策、并对可能产生的情况做出合理预测。


材料选择是解决腐蚀问题的一种策略。船舶设计阶段就应考虑到腐蚀控制问题。例如,油轮的甲板上可安装约3公里长(2英里)的管道,通常是由不锈钢(SS)构成的。不过,SS对船舶的支架和构架上使用的碳钢(CS)来说是阴极,这意味着CS作为SS管道的阳极,会先发生腐蚀来保护SS管道。理想情况下,管道材料应该这样设计,使得从阴极(SS)到阳极(CS) 的电流密度降低,防止船舶甲板腐蚀。涂层是非常好的电阻,在思多而特邮轮公司的船上,SS都有涂层来降低电流密度。CS支架和构架也要进行涂层,以保护它们免受腐蚀环境的影响。


使用高质量的涂层系统是对抗船舶腐蚀的另一策略。主甲板采用高级组合式复合涂层系统进行保护。首先是富锌底漆, 然后是以铝粉颜料为第二层的环氧涂层,再之后是聚氨酯(PUR)涂层的面漆。富锌底漆的作用是为了增强附着力,使涂料能够附着在金属表面。环氧涂层起到保护金属表面的屏障作用,并减少水、氯化物和其他污染物进入金属表面而引起腐蚀问题。PUR面漆起到防晒作用,保护环氧不受紫外线的影响。否则,环氧涂层将粉化出现材料问题。PUR是有色的, 也为甲板提供了美观的表面。


带有铝粉颜料的环氧涂层也被用来保护压载舱。虽然国际海事组织(IMO)的防护涂料性能标准目标比较具体,即海水压载舱涂层的目标服役期限为15年,但思多而特邮轮公司的目标是超越上述标准,要满足压载舱25年的服役期限。为此,公司采用这样两层的环氧涂层系统来保护CS压载舱。


由于大多数货舱均由SS建造,它们通常是没有涂层的。但也有些是CS建造的。在这种情况下,思多而特邮轮公司为其配备了三层环氧酚醛涂层系统,包括底漆、中涂漆和面漆,每层的干膜厚度(DFT)为100微米(4密耳);三层环氧异氰酸酯涂层系统,每层的DFT为90微米(3. 5密耳);一层硅酸锌涂层,DFT为80微米(3密耳);或两层环硅环氧涂层系统,DFT为 150微米(6密耳)。


问:在缓蚀方面是否有用一些特别的行业标准?这些标准对缓蚀有什么帮助?


答:现有的腐蚀行业标准为船舶规划和建造阶段的防腐设计提供了指南,也提出了在船舶整个服役期间维护防腐系统 所应遵循的条款。这方面使用的标准有很多。例如,涂层维护标准涵盖了表面处理、涂料施工、涂装检验以及如何确定涂层劣化等方面。这些标准明确了要求的内容,使参与船舶建造和维护的各方对相关要求都能有所理解。最常用的标准是 ISO 8501的4个部分,如“油漆及其相关刷涂前的钢基材准备--表面清洁度目测评估”,以及ISO 4628的多个部分,如“油漆和清漆--评估涂层的劣化--缺陷的指定数量和大小以及外观均匀变化的强度”。没有标准,就无法完成船舶的建造和维护。


问:您对涂层系统在施工、性能、服役期限和投资回报方面的期望是什么?


答:预期或期望的涂层服役期限会根据涂层在船舶区域的分布而有所不同。我们遵循涂层不同条件要求的维护规定和准则。而且,根据船舶区域的不同,适用的规定和准则在满足要求方面也会有所不同。在某些区域,为保持指定的涂层状况可能需要比其他区域投入更多的工作。


在海上与腐蚀做斗争时虽然需要考虑船舶设计和维护的许多方面,但仍有许多工具和技术可以帮助海事行业经济地实现船舶的理想服役期限。思多而特邮轮公司的策略是:以“看到生锈就去处理生锈 ”的理念积极维护其船舶涂层,而不是等到涂层退化成为问题时才进行维护。

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