CN112588539A - 一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，喷涂设备包括涂料液化装置、与涂料液化装置管路连通的高压泵、通过支撑结构固定的轨道、安装在轨道上的两个行走装置、软管支架和软管；其中一个行走装置通过L型连接杆连接有软管支架，另一个行走装置上安装有激光固化装置，激光固化装置位于软管支架的圆心处，软管的一端连接在高压泵的出口，中部穿过固定连接在轨道底部的连接块的通孔，另一端穿过软管支架的通孔缠绕于软管支架的外环面上一周，软管的位于软管支架外环面的一端的管壁上开设有螺纹孔，螺纹孔内连接有漏斗形的喷涂嘴，喷涂嘴的下端的圆管外表面有螺纹。避免涂覆不均匀而引起的涂流动现象，从而达到优化喷涂效果的目的。

Description

一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法
技术领域
本发明属于涂料及涂覆设备领域，具体涉及一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法。
背景技术
具有防腐功能、防水功能、防护功能的涂层是工程施工中非常需要的材料。特别是地下、道桥、隧道工程、舰船海水管路等管道的防护，需要涂覆一层防护层，并希望很快固化。
目前涂料的施工方法有刷涂、喷涂、辊涂以及淋涂等多种方式。刷涂法是目前施工应用最广的刷涂方法，施工简单，操作方便，但是施工时需要纯手工操作，劳动强度大，对工人身体伤害大，浪费涂料而且涂覆过程中容易留下刷痕，严重影响施工面的平整度和装饰效果。辊涂法高速自动化作业，涂装速度快，生产效率高，不产生漆雾，没有漆雾飞溅，但是只适应平面涂装，不适应其他形状的被涂物，而且涂膜易产生辊痕，辊涂过程中涂料的粘度容易产生变化，影响涂覆效果。喷涂法操作方便，自动化程度高降低施工人员的劳动强度，喷涂面均匀平整，目前市面上的喷涂机或者喷淋机，主要是以高速挤压液体涂料或者挤压空气带动液体涂料的方式使涂料拥有一定动能，与喷涂面碰撞达到喷涂的效果，因而造成严重涂料喷溅飘，不仅浪费涂料、容易喷到周围的物品，而且到处飘散的涂料颗粒会危害人体健康。现有技术中的喷涂设备通常适用于大墙体，对于管道等异形施工面的喷涂却难适用。
涂层在海洋腐蚀防护中发挥着至关重要的作用。但由于受到海水腐蚀的影响，涂层内部往往隐藏着微裂纹。一旦涂层内部产生缺陷，表面就会产生不连续现象，从而加剧涂层的损伤，大大缩短涂层的使用寿命。
因此，亟需提供一种喷涂均匀、低污染的舰船管道涂料及施工及施工方法适用于管道异形施工面。
发明内容
本发明提供一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，避免涂覆不均匀而引起的涂流动现象，从而达到优化喷涂效果的目的。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，首先将防腐涂料粉末融化为液体，再通过喷涂设备至海水管路内表面；
所述的防腐涂料粉末通过环氧树脂涂料和自修复微胶囊混合后得到；所述的环氧树脂涂料与自修复微胶囊的重量比为100:3；所述的自修复微胶囊包括芯材和包裹芯材的壁材，所述的芯材为桐油，所述的壁材为海藻酸钠溶液与氯化钙溶液的反应生成物海藻酸钙，将海藻酸钠溶液、桐油和乳化剂混合，再放置组织捣碎机中以6000r/min的转速搅拌5min形成水包油乳滴，静置消泡后得到乳液；在0.43MPa的压力下将乳液滴入氯化钙溶液中，经400目纸漏斗过滤出微胶囊，用去离子水冲洗掉表面未反应的氯化钙后，再将微胶囊在冰箱预冻5h后，用冻干机冻干12h，得到自修复微胶囊粉末；所述的海藻酸钠溶液浓度为0.5％，氯化钙溶液浓度为5％，海藻酸钠与桐油所用重量比为1:1，海藻酸钠与桐油重量比1：2，海藻酸钠与乳化剂所用重量比5：1；
所述的喷涂设备包括涂料液化装置11、与涂料液化装置11管路连通的高压泵10、通过支撑结构15固定的轨道6、安装在轨道6上的两个行走装置、软管支架3和软管13；其中一个所述的行走装置通过L型连接杆16连接有软管支架3，另一个行走装置上安装有激光固化装置8，所述的激光固化装置8位于软管支架3的圆心处，所述的软管13的一端连接在高压泵10的出口，中部穿过固定连接在轨道6底部的连接块9的通孔，另一端穿过软管支架3的通孔缠绕于软管支架3的外环面上一周，所述的软管3的位于软管支架3外环面的一端的管壁上开设有螺纹孔，所述的螺纹孔内连接有漏斗形的喷涂嘴12，所述的喷涂嘴12的下端的圆管外表面有螺纹。
作为本发明更优的技术方案，所述的行走装置包括底座18、主动锥齿轮19、从动锥齿轮21和输出轮20，所述的主动锥齿轮19上安装有行走减速机4，所述的行走减速机4连接有行走伺服电机5，所述的主动锥齿轮19与行走减速机4的输出轴键连接，并与从动锥形齿轮21啮合，传动轴固定在底座18上，其上安装有从动锥形齿轮19与输出轮20，输出轮20的齿与轨道6上的齿槽啮合，所述的底座上固定连接有导向轮，所述的导向轮放置在轨道6两侧的凹槽内。
作为本发明更优的技术方案：所述的乳化剂种类为OP-10、阿拉伯树胶粉、十二烷基苯磺酸钠、TWEEN80中的一种，或其中的两种混合。
作为本发明更优的技术方案：所述的环氧树脂涂料为E-12(604)环氧树脂。
作为本发明更优的技术方案：所述的防腐涂料粉末的液化温度为180-190度。
作为本发明更优的技术方案：所述的涂料液化装置11包括加热底座和位于加热底座上的密封的物料箱，所述的物料箱与高压泵10入口连通。
作为本发明更优的技术方案：所述的软管支架3的外圆周面上均布有卡接口2，所述的软管卡接在卡接口2内。
作为本发明更优的技术方案：所述的底座18与连接杆16一端可拆卸的连接，连接杆16另一端育软管支架3可拆卸的连接。
作为本发明更优的技术方案，所述的高压泵10、电机5与激光固化装置8与控制系统控制连接。
作为本发明更优的技术方案，所述的软管支架3外部的软管3的一端通过固定锁扣连接在软管支架3的外环面上。
有益效果如下：
本发明提供的防腐涂料通过专用喷涂设备，解决了现有技术中通过刷涂或是其他喷涂方式出现的流壁现象，均匀性和分散性更好。
附图说明
图1是本发明的喷涂设备的结构示意图(省略管道另外一端的支撑结构15)；
图2是本发明的喷涂设备的结构示意图(另一个角度)；
图3是本发明的行走装置的结构示意图；
图4是本发明的喷涂嘴的结构示意图；
图5是本发明的实施例1的实验组涂层盐雾试验抗腐蚀测试结果。
具体实施方式
如图1-4所示，本发明提供一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂设备包括涂料液化装置11、与涂料液化装置11管路连通的高压泵10、通过支撑结构15固定的轨道6、安装在轨道6上的两个行走装置、软管支架3和软管13；其中一个所述的行走装置通过L型连接杆16连接有软管支架3，另一个行走装置上安装有激光固化装置8，所述的激光固化装置8位于软管支架3的圆心处，所述的软管13的一端连接在高压泵10的出口，中部穿过固定连接在轨道6底部的连接块9的通孔，另一端穿过软管支架3的通孔缠绕于软管支架3的外环面上一周，所述的软管3的位于软管支架3外环面的一端的管壁上开设有螺纹孔，所述的螺纹孔内连接有漏斗形的喷涂嘴12，所述的喷涂嘴12的下端的圆管外表面有螺纹。
在一些实施例中，所述的行走装置包括底座18、主动锥齿轮19、从动锥齿轮21和输出轮20，所述的主动锥齿轮19上安装有行走减速机4，所述的行走减速机4连接有行走伺服电机5，所述的主动锥齿轮19与行走减速机4的输出轴键连接，并与从动锥形齿轮21啮合，传动轴固定在底座18上，其上安装有从动锥形齿轮19与输出轮20，输出轮20的齿与轨道6上的齿槽啮合，所述的底座上固定连接有导向轮，所述的导向轮放置在轨道6两侧的凹槽内。
在一些实施例中，所述的乳化剂种类为OP-10、阿拉伯树胶粉、十二烷基苯磺酸钠、TWEEN80中的一种，或其中的两种混合。
在一些实施例中，所述的环氧树脂涂料为E-12(604)环氧树脂。
在一些实施例中，所述的防腐涂料粉末的液化温度为180-190度。
在一些实施例中，所述的涂料液化装置11包括加热底座和位于加热底座上的密封的物料箱，所述的物料箱与高压泵10入口连通。
在一些实施例中，所述的软管支架3的外圆周面上均布有卡接口2，所述的软管卡接在卡接口2内。
在一些实施例中，所述的底座18与连接杆16一端可拆卸的连接，连接杆16另一端育软管支架3可拆卸的连接。所述的软管支架3可根据不同的需求的管道1直径更换。
在一些实施例中，所述的高压泵10、电机5与激光固化装置8与控制系统控制连接。
实施例1
首先将防腐涂料粉末融化为液体，再通过喷涂设备至海水管路内表面；所述的防腐涂料粉末通过环氧树脂涂料和自修复微胶囊混合后得到；所述的环氧树脂涂料与自修复微胶囊的重量比为100:3；所述的自修复微胶囊包括芯材和包裹芯材的壁材，所述的芯材为桐油，所述的壁材为海藻酸钠溶液与氯化钙溶液的反应生成物海藻酸钙，将海藻酸钠溶液、桐油和OP-10混合，再放置组织捣碎机中以6000r/min的转速搅拌5min形成水包油乳滴，静置消泡后得到乳液；在0.43MPa的压力下将乳液滴入氯化钙溶液中，经400目纸漏斗过滤出微胶囊，用去离子水冲洗掉表面未反应的氯化钙后，再将微胶囊在冰箱预冻5h后，用冻干机冻干12h，得到自修复微胶囊粉末；所述的海藻酸钠溶液浓度为0.5％，氯化钙溶液浓度为5％，海藻酸钠与桐油所用重量比为1:1，海藻酸钠与桐油重量比1：2，海藻酸钠与OP-10所用重量比5：1。
首选将软管13的一端连接高压泵10，另一端穿过软管支架3上的孔，缠绕在软管支架3的外表面后将其装入卡接口2内固定，再讲喷涂嘴12的带有螺纹的一端安装到软管13的螺纹孔内，根据喷涂要求将选择安装的喷涂嘴12的数量，剩余的软管13上的螺纹孔用螺栓密封。软管13的长度大于等于所喷涂的管道1的长度。
将上述实施例1得到的防腐涂料装入涂料液化装置11的物料箱，加热至物料温度为180度液化后，打开高压泵10，液体进入高压泵10再进入软管3，软管支架3在行走装置的带动下向前移动，激光固化装置8也在行走装置的带动下向前移动，软管支架3外端的软管3上的喷涂嘴12喷涂物料在内管壁上，在其后面的激光固化装置将内管壁上的物料固化。所述的电机5为步进电机。
按照上述实施例喷涂的得到的管道未出现流臂现象，涂层厚度为60-80μm，上述实施例1喷涂的管道1的内壁做为实验组，设置质有环氧树脂的涂层为空白对照组。
对实验组的涂层进行X划痕试验：
用手术刀一次性划透涂层。X划痕交叉对角线，但不贯穿，长度约为2cm，划线宽度为4μm，夹角为60°，用手术刀一次性划透涂层。
将划痕后的样品放入扫描电子显微镜内进行测试，获取划痕初始照片。将图片导入CAD中，获得划痕区面积。
24h后，将样品再次放入扫描电子显微镜内进行观测，获取修复后的照片。将照片导入CAD中，获得修复区及划痕区面积，计算自修复率。
测试结果如下:
分别对对照组涂层及实验组涂层各取三个平行样品，每个样件内各取三个测试区，对其进行自修复检测，其平均值作为该样件涂层自修复率。
对照组涂层样品1、2、3在三个测试区的自修复率如表1所示，平均自修复率分别为2.58％、2.88％及3.09％，因此纯环氧涂层自修复率为2.85％。
表1对照组样品1、2、3在三个测试区的自修复率
Figure BDA0002743750990000071
实验组涂层样品1、2、3在三个测试区的自修复率如表2所示，平均自修复率分别为96.04％、96.80％及94.52％，因此实验组自修复涂层自修复率为95.79％。实验组涂层比对照组涂层具有自修复效果。
表2实验组样品1、2、3在三个测试区的自修复率
Figure BDA0002743750990000072
对实验组涂层盐雾试验抗腐蚀测试：
分别对纯环氧树脂涂层及仿生智能可重复自修复涂层各取三个平行样品，对其进行X字划痕后放入盐雾试验机中进行盐雾腐蚀。结果表明如图5所示，纯环氧树脂涂层192h出现腐蚀，含3％自修复微胶囊的环氧涂层未出现腐蚀，与纯环氧树脂涂层相比，自修复涂层耐腐蚀时间有所增加，提高了金属的耐腐蚀性能。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵”“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多种实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：首先将防腐涂料粉末融化为液体，再通过喷涂设备至海水管路内表面；
所述的防腐涂料粉末通过环氧树脂涂料和自修复微胶囊混合后得到；所述的环氧树脂涂料与自修复微胶囊的重量比为100:3；所述的自修复微胶囊包括芯材和包裹芯材的壁材，所述的芯材为桐油，所述的壁材为海藻酸钠溶液与氯化钙溶液的反应生成物海藻酸钙，将海藻酸钠溶液、桐油和乳化剂混合，再放置组织捣碎机中以6000r/min的转速搅拌5min形成水包油乳滴，静置消泡后得到乳液；在0.43MPa的压力下将乳液滴入氯化钙溶液中，经400目纸漏斗过滤出微胶囊，用去离子水冲洗掉表面未反应的氯化钙后，再将微胶囊在冰箱预冻5h后，用冻干机冻干12h，得到自修复微胶囊粉末；所述的海藻酸钠溶液浓度为0.5％，氯化钙溶液浓度为5％，海藻酸钠与桐油所用重量比为1:1，海藻酸钠与桐油重量比1：2，海藻酸钠与乳化剂所用重量比5：1；
所述的喷涂设备包括涂料液化装置11、与涂料液化装置11管路连通的高压泵10、通过支撑结构15固定的轨道6、安装在轨道6上的两个行走装置、软管支架3和软管13；其中一个所述的行走装置通过L型连接杆16连接有软管支架3，另一个行走装置上安装有激光固化装置8，所述的激光固化装置8位于软管支架3的圆心处，所述的软管13的一端连接在高压泵10的出口，中部穿过固定连接在轨道6底部的连接块9的通孔，另一端穿过软管支架3的通孔缠绕于软管支架3的外环面上一周，所述的软管3的位于软管支架3外环面的一端的管壁上开设有螺纹孔，所述的螺纹孔内连接有漏斗形的喷涂嘴12，所述的喷涂嘴12的下端的圆管外表面有螺纹。
2.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的行走装置包括底座18、主动锥齿轮19、从动锥齿轮21和输出轮20，所述的主动锥齿轮19上安装有行走减速机4，所述的行走减速机4连接有行走伺服电机5，所述的主动锥齿轮19与行走减速机4的输出轴键连接，并与从动锥形齿轮21啮合，传动轴固定在底座18上，其上安装有从动锥形齿轮19与输出轮20，输出轮20的齿与轨道6上的齿槽啮合，所述的底座上固定连接有导向轮，所述的导向轮放置在轨道6两侧的凹槽内。
3.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的乳化剂种类为OP-10、阿拉伯树胶粉、十二烷基苯磺酸钠、TWEEN80中的一种，或其中的两种混合。
4.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的环氧树脂涂料为E-12(604)环氧树脂。
5.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的防腐涂料粉末的液化温度为180-190度。
6.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的涂料液化装置11包括加热底座和位于加热底座上的密封的物料箱，所述的物料箱与高压泵10入口连通。
7.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的软管支架3的外圆周面上均布有卡接口2，所述的软管卡接在卡接口2内。
8.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的底座18与连接杆16一端可拆卸的连接，连接杆16另一端育软管支架3可拆卸的连接。
9.如权利要求1所述的一种舰船海水管路内表面防腐涂料的喷涂方法，其特征在于：所述的高压泵10、电机5与激光固化装置8与控制系统控制连接。
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