涂層在船東腐蝕策略及船舶服役期中扮演著核心角色

船東有話講：涂層在船東腐蝕策略及船舶服役期中扮演著核心角色

海水中含有大量的溶解鹽，因此對(duì)鋼鐵具有很強(qiáng)的腐蝕性，處于海洋環(huán)境中或其附近的基礎(chǔ)設(shè)施和資產(chǎn)特別容易受到腐蝕。隨著腐蝕解決方案的大力開發(fā)與行業(yè)實(shí)施，緩解海洋環(huán)境腐蝕仍在持續(xù)推進(jìn)，這其中就包括使用高質(zhì)量的涂層系統(tǒng)，防止資產(chǎn)發(fā)生腐蝕問題。

以下采訪問答由NACE國際兩位會(huì)員提供，他們分別是雪佛龍航運(yùn)公司的結(jié)構(gòu)和腐蝕工程師Johnny Eliasson、思多而特郵輪公司的涂層和材料專家Massimo Rubesa。兩位就影響貨輪特別是油輪的腐蝕挑戰(zhàn)，分享了自己的見解以及對(duì)此的解決方案。

問：油輪上可能會(huì)遇到哪些類型的腐蝕問題？

答：我們在化學(xué)品油輪上發(fā)現(xiàn)最常見的幾種腐蝕有：均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、電蝕和微生物腐蝕。你能想象到任何一種生活中發(fā)生的腐蝕，在船上都有。船上有整座城市里出現(xiàn)的每一種腐蝕，只是速度更快、情況更為嚴(yán)重。

問：是否由于服役環(huán)境或裝載貨物的原因，一些油輪比其他更容易受到腐蝕？

答：是的，很多因素都會(huì)造成油輪的腐蝕。油輪常見的裝載貨物約有1000種，其中一些比其他貨物更具侵蝕性。舉個(gè)例子來說，化學(xué)品油輪常常運(yùn)載一些腐蝕性很強(qiáng)的貨物，如硫酸（H2SO4）、鹽酸（HCl）和硝酸（HNO3），而其他貨物，如原油，則沒有那么強(qiáng)的腐蝕性。此外，一些貨物由于受熱，也會(huì)造成許多種腐蝕。

問：油輪上是否某些區(qū)域出現(xiàn)的腐蝕可能比其他區(qū)域的更嚴(yán)重？

答：由于裝載貨物中有會(huì)引起腐蝕的材料、貨艙和壓載艙因此特別容易受到腐蝕。如前所述，貨艙中運(yùn)輸?shù)牟牧显斐筛g。而就壓載艙而言，它對(duì)船舶的服役期至關(guān)重要，不斷地經(jīng)歷排空和海水重新填入這個(gè)過程，這就加快了腐蝕速率。溫度的變化同樣也會(huì)產(chǎn)生影響。船舶上的污水箱也可能會(huì)有腐蝕，所處環(huán)境具有侵蝕性，其中就有細(xì)菌的存在。微生物產(chǎn)生的酸性物質(zhì)會(huì)侵蝕水箱壁。

主甲板雖然不像壓載艙和貨艙那樣容易受到腐蝕，但也會(huì)有腐蝕出現(xiàn)。由于含鹽空氣和海水的共同作用，船上一般環(huán)境的腐蝕性很強(qiáng)。此外，整個(gè)主甲板，包括安裝在上面的所有管道和支架，每晚都會(huì)被含鹽的露水覆蓋，而露水中含有引起腐蝕的氯離子。然后再加上白天熱量使得溫度升高，腐蝕的能力就更強(qiáng)了。

問：解決腐蝕問題的策略是？

答：首要的策略是做到對(duì)船舶的預(yù)期服役時(shí)長心中有數(shù)。通常情況下，船舶的設(shè)計(jì)服役期限是以最低成本滿足25年。在設(shè)計(jì)階段，會(huì)做出分析來決定是投資成本較高的材料以降低維護(hù)成本，還是先使用更經(jīng)濟(jì)的材料、再對(duì)整個(gè)服役期間較高的維護(hù)成本有所規(guī)劃，確定最能盈利的一個(gè)。這一策略解決了船舶從始至終的服役問題。確定初始建造成本后，預(yù)期情況及其成本會(huì)隨時(shí)間變化逐漸清晰。然后選擇最經(jīng)濟(jì)的方法保證船舶得以順利使用25年。這一方法需要合理的經(jīng)濟(jì)政策、并對(duì)可能產(chǎn)生的情況做出合理預(yù)測。

材料選擇是解決腐蝕問題的一種策略。船舶設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到腐蝕控制問題。例如，油輪的甲板上可安裝約3公里長（2英里）的管道，通常是由不銹鋼（SS）構(gòu)成的。不過，SS對(duì)船舶的支架和構(gòu)架上使用的碳鋼（CS）來說是陰極，這意味著CS作為SS管道的陽極，會(huì)先發(fā)生腐蝕來保護(hù)SS管道。理想情況下，管道材料應(yīng)該這樣設(shè)計(jì)，使得從陰極（SS）到陽極（CS） 的電流密度降低，防止船舶甲板腐蝕。涂層是非常好的電阻，在思多而特郵輪公司的船上，SS都有涂層來降低電流密度。CS支架和構(gòu)架也要進(jìn)行涂層，以保護(hù)它們免受腐蝕環(huán)境的影響。

使用高質(zhì)量的涂層系統(tǒng)是對(duì)抗船舶腐蝕的另一策略。主甲板采用高級(jí)組合式復(fù)合涂層系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。首先是富鋅底漆， 然后是以鋁粉顏料為第二層的環(huán)氧涂層，再之后是聚氨酯（PUR）涂層的面漆。富鋅底漆的作用是為了增強(qiáng)附著力，使涂料能夠附著在金屬表面。環(huán)氧涂層起到保護(hù)金屬表面的屏障作用，并減少水、氯化物和其他污染物進(jìn)入金屬表面而引起腐蝕問題。PUR面漆起到防曬作用，保護(hù)環(huán)氧不受紫外線的影響。否則，環(huán)氧涂層將粉化出現(xiàn)材料問題。PUR是有色的， 也為甲板提供了美觀的表面。

帶有鋁粉顏料的環(huán)氧涂層也被用來保護(hù)壓載艙。雖然國際海事組織（IMO）的防護(hù)涂料性能標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)比較具體，即海水壓載艙涂層的目標(biāo)服役期限為15年，但思多而特郵輪公司的目標(biāo)是超越上述標(biāo)準(zhǔn)，要滿足壓載艙25年的服役期限。為此，公司采用這樣兩層的環(huán)氧涂層系統(tǒng)來保護(hù)CS壓載艙。

由于大多數(shù)貨艙均由SS建造，它們通常是沒有涂層的。但也有些是CS建造的。在這種情況下，思多而特郵輪公司為其配備了三層環(huán)氧酚醛涂層系統(tǒng)，包括底漆、中涂漆和面漆，每層的干膜厚度（DFT）為100微米（4密耳）；三層環(huán)氧異氰酸酯涂層系統(tǒng)，每層的DFT為90微米（3. 5密耳）；一層硅酸鋅涂層，DFT為80微米（3密耳）；或兩層環(huán)硅環(huán)氧涂層系統(tǒng)，DFT為 150微米（6密耳）。

問：在緩蝕方面是否有用一些特別的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)緩蝕有什么幫助？

答：現(xiàn)有的腐蝕行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為船舶規(guī)劃和建造階段的防腐設(shè)計(jì)提供了指南，也提出了在船舶整個(gè)服役期間維護(hù)防腐系統(tǒng) 所應(yīng)遵循的條款。這方面使用的標(biāo)準(zhǔn)有很多。例如，涂層維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了表面處理、涂料施工、涂裝檢驗(yàn)以及如何確定涂層劣化等方面。這些標(biāo)準(zhǔn)明確了要求的內(nèi)容，使參與船舶建造和維護(hù)的各方對(duì)相關(guān)要求都能有所理解。最常用的標(biāo)準(zhǔn)是 ISO 8501的4個(gè)部分，如“油漆及其相關(guān)刷涂前的鋼基材準(zhǔn)備--表面清潔度目測評(píng)估”，以及ISO 4628的多個(gè)部分，如“油漆和清漆--評(píng)估涂層的劣化--缺陷的指定數(shù)量和大小以及外觀均勻變化的強(qiáng)度”。沒有標(biāo)準(zhǔn)，就無法完成船舶的建造和維護(hù)。

問：您對(duì)涂層系統(tǒng)在施工、性能、服役期限和投資回報(bào)方面的期望是什么？

答：預(yù)期或期望的涂層服役期限會(huì)根據(jù)涂層在船舶區(qū)域的分布而有所不同。我們遵循涂層不同條件要求的維護(hù)規(guī)定和準(zhǔn)則。而且，根據(jù)船舶區(qū)域的不同，適用的規(guī)定和準(zhǔn)則在滿足要求方面也會(huì)有所不同。在某些區(qū)域，為保持指定的涂層狀況可能需要比其他區(qū)域投入更多的工作。

在海上與腐蝕做斗爭時(shí)雖然需要考慮船舶設(shè)計(jì)和維護(hù)的許多方面，但仍有許多工具和技術(shù)可以幫助海事行業(yè)經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)船舶的理想服役期限。思多而特郵輪公司的策略是：以“看到生銹就去處理生銹 ”的理念積極維護(hù)其船舶涂層，而不是等到涂層退化成為問題時(shí)才進(jìn)行維護(hù)。