CN114345667A - 一种船舶螺旋桨的涂装工艺及其应用 - Google Patents

一种船舶螺旋桨的涂装工艺及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于造船技术领域，具体涉及一种船舶螺旋桨的涂装工艺，包括以下步骤：S1、对船舶螺旋桨待涂装区域用高压水进行清洁，彻底清除坞修船舶螺旋桨上附着的海生物，清洁后对螺旋桨密封区域进行包扎处理；S2、对船舶螺旋桨待涂装区域进行打磨处理；S3、进行涂装：第一道漆和第二道漆采用有机硅不沾污封闭漆，第三道漆采用有机硅修补漆，第四道漆和第五道漆采用有机硅不沾污涂料；S4、对喷涂完成后的螺旋桨进行包扎拆除。本发明的涂装工艺，可以在新造以及坞修船舶螺旋桨上应用，在基材处理工艺上不需要进行喷砂处理，使用机械打磨方式进行处理，可以人为控制其打磨程度，且打磨受损率在万分之二左右，对螺旋桨的影响微乎其微。

Description

一种船舶螺旋桨的涂装工艺及其应用
技术领域
本发明属于造船技术领域，具体涉及一种船舶螺旋桨的涂装工艺及其应用。
背景技术
海洋是船舶最为常见的服役环境。然而，海水是一种成分复杂的强电解质，不仅具有很强的化学腐蚀性，还适合多种海生物的生长，带来严重的污损问题。作为船舶的动力来源，舰船在航行过程中，螺旋桨长期高速旋转，会同时受到海水的腐蚀以及海生物污损的侵害，从而引起航速下降，燃油消耗增加，造成巨大的经济损失。据船舶研究协会报道，螺旋桨表面积虽然较小，但是由螺旋桨的腐蚀和污损造成的能力损失几乎占到了总损失的三分之一。螺旋桨的腐蚀会造成桨叶表面粗糙，形状改变，受力不均匀，进而导致螺旋桨的寿命大大降低，容易损毁。
随着船舶的大型化和高速化，螺旋桨的负荷不断增加，尾部流场的不均匀性也随之增加，使得螺旋桨叶片表面不断产生空泡。空泡溃灭后产生内爆，这种巨大的内爆冲击力不间断地循环反复，对螺旋桨叶片造成严重的侵蚀并形成多孔的海绵状麻点(即空泡腐蚀)。空泡腐蚀的产生增加了螺旋桨叶片的粗糙度，进一步为污损生物的附着提供条件。
目前，针对螺旋桨的防污需求，主要有以下解决方案：脉冲电流法、电解海水法、热喷涂含氧化亚铜的金属涂层、涂装可剥离防污涂层和有机硅防污涂层。
CN201910418364.4专利“船舶螺旋桨有机硅不沾污涂料的涂装施工方法”中，公开了一种有机硅不沾污涂料的施工方法，但是这种只适合在新造船行业涂装使用，导致螺旋桨受损、形变或者力学性能改变的风险，施工成本高。CN201310062984.1专利“一种脉冲电流法螺旋桨防污方法”中，利用外加阴极保护系统，输入脉冲电流，使得螺旋桨在阴极和阳极之间来回转变。螺旋桨的寿命和稳定性随着电解次数的增加而降低，影响航行安全，对空泡腐蚀没有防护作用，点解产生的亚铜例子浓度较低，且被海水稀释，防污效果有限。CN201110154595专利“一种防止船舶螺旋桨腐蚀和海生物污损的方法”，将阴极保护、陶瓷绝缘涂层和金属防污涂层有机结合，在铜合金螺旋桨表面先去除氧化皮获得均匀粗糙的表面后采用热喷涂方法喷涂金属粘接涂层。此方法需要高温高热，施工要求及成本高。仅适用于新造螺旋桨，不适合坞修期间的涂装。
总的来说，现有的防护技术以及涂装技术，大都仅适用于新造船或者新造螺旋桨的栖装，对船舶航行状态以及停航阶段无防污作用，局限性大，且存在螺旋桨变形、螺旋桨电解消耗等缺陷，影响螺旋桨的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶螺旋桨的涂装工艺，适用于新造船舶螺旋桨或坞修船舶螺旋桨期间涂装，解决船舶螺旋桨在海洋环境下的污损以及防污问题，保障船舶螺旋桨在海洋环境下的正常运转。
本发明提出的技术方案为：
一种船舶螺旋桨的涂装工艺，包括以下步骤：
S1、对船舶螺旋桨待涂装区域用高压水进行清洁，对于铜绿：用高压淡水清洁，先用28-33MPa压力，然后逐步增加压力，观察到铜绿开始脱落时保持此时水压进行清洁，彻底清除坞修船舶螺旋桨上附着的海生物或新造船舶螺旋桨上的油污，清洁后对螺旋桨密封区域进行包扎处理，防止后续工序对密封区域造成损坏；
S2、对船舶螺旋桨待涂装区域进行打磨处理；
S3、进行涂装：第一道漆和第二道漆采用有机硅不沾污封闭漆，第三道漆采用有机硅修补漆，第四道漆和第五道漆采用有机硅不沾污涂料；每一道漆通过空气喷枪对整个待涂装区进行喷涂，直到第该道漆的膜厚在80-120μm内，每一道涂装施工之间至少相隔24h，优选涂层厚度每道标准在100μm左右；
S4、对喷涂完成后的螺旋桨进行包扎拆除，拆除时需注意不能碰坏已施工油漆。
进一步地，所述步骤S2中，螺旋桨表面打磨的顺序按先上后下，先边缘后中间的原则。
进一步地，所述步骤S2中，螺旋桨表面打磨后的粗糙度为50-75μm，盐份含量小于5ug/cm2。
进一步地，所述步骤S3中，喷涂方式为喷涂方式为单向喷涂，喷涂时喷枪与被涂物垂直，运行轨迹保持与被涂物平行，喷涂距离20-30cm；喷枪运行速度30-60cm/s。
进一步地，所述步骤S3中，空气喷枪的压缩空气的压力控制在0.4-0.6MPa。
进一步地，所述步骤S3中，根据一般油漆施工作业环境的要求，施工环境条件满足环境空气相对湿度30-85％，底材温度至少要高于露点温度3℃。
进一步地，所述步骤S3中，预涂采用刷子进行刷涂，刷子优选使用如尼龙刷、鬃毛刷或羊毛刷之类不易掉毛、不断丝及耐腐蚀性强的刷子，羊毛刷效果最佳。
进一步地，所述有机硅不沾污封闭漆包括老人牌有机硅不沾污封闭漆27400。
进一步地，所述有机硅修补漆包括老人牌有机硅修补漆27500。
进一步地，所述有机硅不沾污涂料包括老人牌有机硅不沾污涂料Hempasil X3+87500。
本发明还提供了一种船舶，该船舶包含使用上述涂装工艺涂装的船舶螺旋桨。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明公开的船舶螺旋桨的涂装工艺，施工简单方便，本发明采用特定的有机硅不沾污封闭漆和有机硅修补漆，污损海生物在上面不易粘附,粘附物在船舶行进过程中会自动脱落，螺旋桨在长期使用过程中能保持良好的光滑度，解决了螺旋桨污损问题，保障船舶螺旋桨在海洋环境下的正常运转，而且也节省了螺旋桨表面在水下频繁地抛光打磨的费用。
本发明公开的船舶螺旋桨的涂装工艺，可以在新造以及坞修船舶螺旋桨上应用，在基材处理工艺上不需要进行喷砂处理，因为喷砂压力大，破坏力强。螺旋桨材料绝大部分现在使用的是铜锰合金，材质偏软。使用喷砂处理，易导致螺旋桨受损或变形，尤其是边缘处，比较单薄，受损或变形后会造成螺旋桨运转失去平衡，会产生较大的偏心震动，轻者损坏主机轴系，重者甚至损坏主机。本发明使用机械打磨方式进行处理，可以人为控制其打磨程度，且打磨受损率在万分之二左右，对螺旋桨的影响微乎其微。
附图说明
图1为坞修船舶螺旋桨处理前表面状态图；
图2为坞修船舶螺旋桨通过本发明工艺处理后表面状态图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
本发明提供的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，包括以下步骤：
S1、对螺旋桨待涂料区域进行清洁，并对螺旋桨密封区域进行包扎处理；
坞修船舶螺旋桨会有大量的海生物附着，必须先用高压水枪扫除大面积的海生物，再用钢丝轮进行处理，后续再用气动打磨机进行打磨处理。对于铜绿：用高压淡水清洁，先用28-33MPa压力，本实施例以30MPa为初始水压，然后逐步增加压力，观察到铜绿开始脱落时保持此时水压进行清洁。清洁后，螺旋桨的密封圈区域在涂装冲砂作业前需要进行包扎保护，以避免将其损坏。包扎处理的原则是使密封区域被完全包裹好，防止密封区域沾染上后续打磨步骤产生的粉尘或涂装步骤的漆料，基于此目的也可选择任意包扎方式，达到良好的防护效果即可。
S2、对螺旋桨待涂料区域进行打磨处理，打磨的主要目的是给予一定的粗糙度，增大金属表面积，提高界面的结合力，增强螺旋桨金属底材表面与涂层之间的附着力。
打磨采用的砂纸是目数为120目砂纸，打磨机使用的是气动打磨机。气动打磨机的最大空气压力为0.6MPa，打磨过程中移动的速度根据空气压力、砂纸磨损等情况弹性调节，打磨过程中移动的速度根据空气压力、砂纸磨损等情况弹性调节打磨机移动过快会导致金属表面粗糙度的分布过于稀疏，打磨机移动过慢会使金属表面受到损失，因此，打磨机移动速度要适当。
螺旋桨表面打磨的顺序按先上后下，先边缘后中间的原则。打磨结束后，用羊毛刷清洁螺旋桨表面的灰尘，其应呈现出均匀的粗糙度和金属光泽。螺旋桨表面打磨后需满足粗糙度为50-75微米，盐份含量应小于5ug/cm2。
采用空气喷涂的方式，需要压缩空气冷干机，用于除去压缩空气当中的水分，保持压缩空气压力不大于0.7MPa，使用前进行排水处理，保证压缩空气的压力和压缩空气的干燥。
喷涂漆枪采用新的喷漆枪，枪嘴大小为2.0-2.5mm。
S3、进行涂装施工，每一道漆涂装施工之间相隔24h，每道涂层厚度在应在80-120μm内，本实施例每道漆膜厚度以100μm为标准。
第一道底漆施工：使用老人牌有机硅不沾污封闭漆27400。先用新的羊毛刷对锐边、对难以喷到或达不到规定膜厚处先做预涂，然后通过空气喷涂方式对整个待涂料区进行第一道漆喷涂，喷涂时喷枪与被涂面垂直，运行轨迹保持与被涂面平行，空气喷涂的压力控制在0.5MPa；
第二道底漆施工：使用老人牌有机硅不沾污封闭漆27400。先用新的羊毛刷对锐边、对难以喷到或达不到规定膜厚处先做预涂，然后通过空气喷涂方式对整个待涂料区进行第二道漆喷涂，喷涂时喷枪与被涂面垂直，运行轨迹保持与被涂面平行，空气喷涂的压力控制在0.5MPa；
第三道漆施工：使用第三道是老人牌有机硅修补漆27500。先用新的羊毛刷对锐边、对难以喷到或达不到规定膜厚处先做预涂，然后通过空气喷涂方式对整个待涂料区进行第三道漆喷涂，喷涂时喷枪与被涂面垂直，运行轨迹保持与被涂面平行，空气喷涂的压力控制在0.5MPa；
第四道漆施工：使用老人牌有机硅不沾污涂料Hempasil X3+87500。先用新的羊毛刷对锐边、对难以喷到或达不到规定膜厚处先做预涂，然后通过空气喷涂方式对整个待涂料区进行第四道漆喷涂，喷涂时喷枪与被涂面垂直，运行轨迹保持与被涂面平行，空气喷涂的压力控制在0.5MPa；
第五道漆施工：使用老人牌有机硅不沾污涂料Hempasil X3+87500。先用新的羊毛刷对锐边、对难以喷到或达不到规定膜厚处先做预涂，然后通过空气喷涂方式对整个待涂料区进行第五道漆喷涂，喷涂时喷枪与被涂面垂直，运行轨迹保持与被涂面平行，空气喷涂的压力控制在0.5MPa；
S4、对喷涂完成后的螺旋桨进行包扎拆除。
具体的，空气喷涂的压力控制在0.4-0.6MPa，本实施例选择0.5MPa。
步骤S3中，施工环境条件满足环境空气相对湿度相对湿度30-85％，底材温度至少高于露点温度3℃。
具体的，喷枪喷涂距离为20-30cm，本实施例的喷涂距离25cm左右；喷枪运行速度30-60cm/s，本实施例喷涂时为40cm/s。
本发明提出的船舶螺旋桨的涂装工艺，适用于新造船舶螺旋桨或坞修船舶螺旋桨期间涂装，解决船舶螺旋桨在海洋环境下的污损以及防污问题，保障船舶螺旋桨在海洋环境下的正常运转。

Claims (9)

1.一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对船舶螺旋桨待涂装区域进行清洁，对于铜绿：用高压淡水清洁，先用28-33MPa压力，然后逐步增加压力，观察到铜绿开始脱落时保持此时水压进行清洁，清洁后对螺旋桨密封区域进行包扎处理；
S2、对船舶螺旋桨待涂装区域进行打磨处理；
S3、进行涂装：第一道漆和第二道漆采用有机硅不沾污封闭漆，第三道漆采用有机硅修补漆，第四道漆和第五道漆采用有机硅不沾污涂料；每一道漆通过空气喷枪对整个待涂装区进行喷涂，直到第该道漆的膜厚为80-120微米，每道漆之间至少间隔24小时；
S4、对喷涂完成后的螺旋桨进行包扎拆除。
2.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述螺旋桨表面打磨的顺序按先上后下，先边缘后中间的原则。
3.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S2中，所述螺旋桨表面打磨后的粗糙度为50-75μm，盐份含量小于5ug/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨防污涂料的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S3中，喷涂方式为单向喷涂，喷涂时喷枪与被涂物垂直，运行轨迹保持与被涂物平行，喷涂距离20-30cm；喷枪运行速度30-60cm/s。
5.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述空气喷枪的压缩空气压力控制在0.4-0.6MPa。
6.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述有机硅不沾污封闭漆包括老人牌有机硅不沾污封闭漆27400。
7.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述有机硅修补漆包括老人牌有机硅不沾污封闭漆27500。
8.根据权利要求1所述的一种船舶螺旋桨的涂装工艺，其特征在于，所述步骤S3中，所述有机硅不沾污涂料包括老人牌有机硅不沾污涂料Hempasil X3+87500。
9.一种船舶，其特征在于，包含使用权利要求1-7中任意一项涂装工艺涂装的船舶螺旋桨。
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WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220415

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