船厂涂装作业要确保质量并符合环保要求,需要从多个方面入手,以下是详细的措施:
一、涂装质量控制措施
表面处理
清洁度要求:在涂装前,钢材表面必须达到规定的清洁度标准。对于船体结构钢材,一般要求达到瑞典标准 SIS Sa2.5 - Sa3 级(近白级或白级)除锈标准。可以采用抛丸或喷砂除锈方法,通过抛丸机或喷砂机将磨料高速喷射到钢材表面,去除铁锈、氧化皮和油污等杂质。例如,抛丸除锈后的钢材表面应呈现均匀的金属光泽,无明显的锈斑残留。
粗糙度控制:合适的表面粗糙度有助于增强涂料与钢材表面的附着力。通常,钢材表面粗糙度(Ra 值)控制在 30 - 75μm 之间。可通过调整抛丸或喷砂的参数,如磨料的颗粒大小、喷射速度等来实现粗糙度的控制。例如,使用直径为 1 - 1.5mm 的钢丸进行抛丸处理,能够得到合适的粗糙度。
盐分检测与去除:海水中的盐分对涂层的腐蚀性极大。在涂装前,需要检测钢材表面的盐分含量,一般要求盐分含量低于 50mg/m²。如果盐分超标,可以使用淡水冲洗或专用的除盐设备进行处理。
涂料选择与调配
根据用途选择涂料:不同的船舶部位需要使用不同性能的涂料。例如,船底部分由于长期浸泡在海水中,容易受到海水腐蚀和海洋生物附着,所以要使用具有良好防腐蚀和防污性能的涂料,如环氧沥青涂料和含有防污剂的船底涂料;船壳部分则需要考虑耐候性和美观性,可选用丙烯酸涂料等。
涂料质量检验:在涂料使用前,要对涂料的质量进行检验。检查内容包括涂料的品种、型号、生产日期、保质期等基本信息,以及涂料的黏度、固体含量、密度等物理性能指标。例如,通过黏度计测量涂料的黏度,确保其在合适的范围内,以保证涂料的施工性能。
涂料调配:按照涂料生产商的说明书进行调配。准确控制涂料的稀释剂添加量,一般稀释剂的添加量不超过涂料总量的 5% - 10%,避免因稀释过度影响涂料的性能。同时,注意调配环境的温度和湿度,通常最佳调配温度在 15 - 30℃之间,湿度不超过 80%。调配后要充分搅拌均匀,使涂料各成分混合良好。
涂装工艺控制
涂装方法选择:根据船舶结构和涂料类型选择合适的涂装方法。常用的涂装方法有空气喷涂、高压无气喷涂、刷涂和辊涂等。例如,对于大面积的船体外壳涂装,高压无气喷涂是比较理想的方法,它能够快速、均匀地将涂料喷涂到表面,且涂料利用率较高;对于一些形状复杂的部位,如船舶的边角、管道等,可以采用刷涂或辊涂的方法,确保涂料能够覆盖到所有部位。
涂装参数控制:在涂装过程中,要控制好涂装的参数。以高压无气喷涂为例,喷涂压力一般控制在 10 - 25MPa 之间,喷涂距离保持在 30 - 50cm 之间,喷枪移动速度约为 30 - 60cm/s。这些参数会影响涂料的雾化效果、涂层的厚度和均匀性。例如,如果喷涂压力过高,涂料雾化过细,可能导致涂料反弹,浪费涂料且涂层不均匀;如果喷涂距离过近,涂料会堆积,容易产生流挂现象。
涂层厚度控制:严格控制涂层的厚度,确保每层涂层的厚度都符合设计要求。例如,对于船底防腐涂层,底漆厚度一般要求在 60 - 100μm 之间,中间漆厚度在 100 - 150μm 之间,面漆厚度在 40 - 60μm 之间。可以使用磁性测厚仪或超声测厚仪来测量涂层的厚度,在涂装过程中定期进行检测,如发现厚度不足,应及时补涂。
质量检验与缺陷修复
涂层质量检验:涂装完成后,要对涂层质量进行全面检验。检验内容包括涂层的外观、厚度、附着力、针孔等。外观检查主要看涂层是否平整、光滑,有无流挂、橘皮、起皱等缺陷;厚度检查如上述使用测厚仪进行;附着力检查可以采用划格试验或拉开法试验,一般要求涂层附着力达到一定的等级标准,如划格试验后的方格边缘涂层无脱落现象;针孔检查可以使用电火花检漏仪,特别是对于船底涂层,确保无针孔,防止海水透过针孔腐蚀钢材。
缺陷修复:对于检验中发现的涂层缺陷,要及时进行修复。如果是小面积的缺陷,如局部流挂或针孔,可以采用砂纸打磨后补涂的方法;如果是大面积的涂层不合格,如附着力差或厚度严重不足,则需要将涂层全部清除后重新涂装。
二、环保要求措施
涂料的环保性选择
选择低 VOC 涂料:挥发性有机化合物(VOC)是涂料中的主要污染物之一。尽量选择低 VOC 或零 VOC 的涂料,如水性涂料。水性涂料以水为溶剂,VOC 含量极低,相比传统的溶剂型涂料,能够大大减少对大气的污染。例如,一些水性环氧涂料的 VOC 含量可控制在 100g/L 以下,而传统溶剂型环氧涂料的 VOC 含量可能高达 300 - 500g/L。
使用环保型防污涂料:传统的含有机锡等有害物质的防污涂料会对海洋环境造成严重污染。现在提倡使用环保型防污涂料,如无锡自抛光防污涂料。这种涂料在海水中能够缓慢释放防污剂,且防污剂对海洋生物的毒性较低,能够在保证船舶防污效果的同时,减少对海洋生态环境的破坏。
涂装过程中的环保措施
通风系统设置:在涂装作业区域设置良好的通风系统,确保涂装过程中产生的有机溶剂等有害气体能够及时排出。通风系统的通风量要根据涂装作业面积、涂料使用量等因素进行计算。例如,对于一个面积为 100m² 的涂装车间,每小时的通风量至少应达到 3000 - 5000m³,以保证车间内的空气质量符合国家职业卫生标准。通风系统可以采用机械通风和自然通风相结合的方式,机械通风设备包括风机、通风管道等。
漆雾和粉尘处理:涂装过程中会产生漆雾和粉尘,特别是在喷涂作业时。可以采用水帘式喷漆室或干式过滤喷漆室来处理漆雾。水帘式喷漆室通过水帘吸附漆雾,然后将废水进行处理;干式过滤喷漆室则通过过滤材料(如过滤棉、活性炭等)过滤漆雾。对于粉尘,如在除锈过程中产生的铁锈粉尘,可以采用旋风除尘器和布袋除尘器组合的方式进行收集处理,确保排放到大气中的粉尘浓度符合环保标准。
废水处理:涂装作业产生的废水主要来自于表面处理(如除锈后的冲洗水)和水帘式喷漆室的排水。废水中含有重金属离子(如锌离子、铬离子等)、涂料残渣等污染物。废水需要经过专门的污水处理设施进行处理。一般采用化学沉淀、中和、过滤、生物处理等方法。例如,对于含重金属离子的废水,可以通过加入氢氧化钠等沉淀剂,使重金属离子形成沉淀后过滤去除。处理后的废水要达到国家或地方规定的排放标准后才能排放。
固体废弃物管理:涂装作业过程中会产生固体废弃物,如涂料桶、废过滤材料、砂纸等。对这些固体废弃物要进行分类收集和管理。涂料桶要进行回收或妥善处理,防止残留涂料泄漏污染环境;废过滤材料和砂纸等属于危险废物,要按照危险废物的管理规定,交由有资质的单位进行处理。