Окраска судовых конструкций и изделий насыщения. Палубные покрытия

Все суда эксплуатируются в условиях, благо­приятных для возникновения и интенсивного развития коррозион­ных процессов, сопровождающихся ослаблением корпуса или отдельных судовых конструкций. Одним из наиболее простых и надежных способов уменьшения коррозионных процессов судо­вых конструкций является окраска.

Совокупность технологических процессов по приготовлению красок, лаков, шпаклевок, по подготовке поверхности под окраску ; и нанесению лакокрасочных покрытий, шпаклевок и мастик на поверхности наружных и внутренних корпусных конструкций, поверхности судовых помещений, трубопроводов, механизмов называют окрасочными работами.

Лакокрасочные материалы в судостроении широко применяют для защиты металлического корпуса судна, механизмов и обору­дования от коррозии, а деревянных изделий — от гниения, пред­охранения подводной части корпуса судна от обрастания, а также для декоративной отделки помещений и оборудования.

Наиболее ответственная часть каждого судна — корпус, ко­торый с позиций применяемых схем окраски можно условно раз­бить на следующие районы: подводная часть, район переменной ватерлинии, надводный борт, верхняя палуба, надстройки, ци­стерны и трюмы.

Наружная поверхность корпуса при эксплуатации подвергается постоянному воздействию воды различной солености и температуры. При плавании в морях и больших пресноводных бассейнах корпус обрастает различными микроорганизмами, вызывающими разрушение краски металла. Обрастание конструкций корпуса снижает скорость движения судна.

Очень сложно защитить от коррозии район переменной ватер­линии. Переменное действие на этот район корпуса воды, солнца, ветра, кислорода воздуха, насыщенных воздухом струй воды, образующихся при движении судна, и плавающих нефтепродук­тов, а также швартовка к причалу или другим судам вызывают очень быстрое разрушение краски и интенсивной коррозии ме­талла.

Надводный борт эксплуатируется в более благоприятных условиях, чем район переменной ватерлинии. Здесь на краску дей­ствуют брызги воды, кислород, ветер, солнце.

На верхних палубах, которые окрашены, покрыты мастикой или деревянным настилом, наиболее интенсивной коррозии под­вергаются ватервейсы. Здесь всегда скапливается и застаи­вается вода, а это вызывает быстрое разрушение красок и по­явление ржавчины. Значительной коррозии на палубах подвер­гаются места у лобовых стенок надстроек, комингсов люков и шпигатов, у кнехтов и киповых планок, где скапливается грязь и вода.

На каждом судне имеется значительное количество цистерн различного назначения. Очищать и красить цистерны удобнее в секциях и блоках. Особенно труднодоступны цистерны, рас­положенные в междудонном пространстве.

Жилые и служебные помещения судна (каюты, посты, рубки, камбуз, кладовые, душевые и др.) имеют свой интерьер, цветовую гамму и особенности эксплуатации. В судостроении применяют большое количество самых разнообразных лакокрасочных ма­териалов, позволяющих учитывать особенности условий экс­плуатации различных частей корпуса судна, его конструкций и изделий. С учетом специфики эксплуатации лакокрасочные ма­териалы разделяют на четыре группы: 1) для подводной части корпусов судов и района переменной ватерлинии; 2) для над­водной части судов: надводного борта, надстроек, верхних палуб и других поверхностей, эксплуатирующихся в условиях морской атмосферы; 3) для внутренних жилых и служебных помещений; 4) для трюмов, цистерн и танков.

Окрасочные работы начинаются с очистки от окалины, ржав­чины и различных загрязнений и остатков грунтовки и продол­жаются по мере изготовления секций, блоков, а оканчиваются на готовом судне перед сдачей его в эксплуатацию. Трудоемкость окрасочных работ составляет 4—6 % общей трудоемкости по­стройки судна.

Подготовительные работы состоят из измельчения и сушки мела; дробления смол; просеивания порошкообразных мате риалов; разведения густотертых красок до малярной консистен­ции; приготовления красок, грунтов, мастик и клеев; смешение красок для подбора колеров но заданному эталону и др. Эти ра­боты выполняют на заготовительном участке малярного цеха, а также на окрасочных участках сборочно-сварочного и трубо-медницкого цехов. Участки обычно оборудованы механическими ситами, краскотерками, краскомешалками, машинами для пере­мешивания красок без вскрытия тары.

Подготовка поверхностей под окраску заключается в удале­нии с них окалины, ржавчины, обгоревшей краски, различных загрязнений и масляных пятен. Наиболее широкое распростра­нение в судостроении получил механический способ очистки. В корпусообрабатывающем цехе листовой и профильный прокат подвергается очистке в дробеметных установках с последующим противокоррозионным покрытием, предохраняющим сталь от кор­розии в межоперационном периоде.

При изготовлении деталей, корпусных конструкций и их свар­ке, приварке слесарного и корпусного насыщения, правке кон­струкций разрушается от 40 до 70 % противокоррозионных по­крытий, нанесенных в корпусообрабатывающем, сборочно-сварочном и стапельном цехах при постройке судов. Поэтому зна­чительный объем работ по очистке металла приходится выполнять на готовых корпусных конструкциях или на судне в неудобных стесненных условиях.

Очистка корпусных конструкций от ржавчины и старой краски производится дробеструйными аппаратами типа АД и «Каскад». Аппараты типа АД работают по следующему принципу. Дробь насыпается в аппарат и под давлением сжатого воздуха от за­водской магистрали выбрасывается с большой скоростью на по­верхность конструкции и очищает ее. Все аппараты типа АД требуют дополнительной установки для сбора и регенерации дроби.

Передвижной беспыльный дробеструйный аппарат «Каскад» обеспечивает непрерывную циркуляцию дроби. После удара об очищаемую поверхность дробь удерживается от разбрасывания в стороны сменными ограничительными головками со щетками. Затем дробь и пыль по шлангам засасывается в сепаратор, где дробь очищается от пыли, и под давлением вновь выбрасывается из сопла на очищаемую поверхность.

Для работы в наиболее стесненных местах применяют руч­ной дробеструйный пистолет ПД-1, пневматические машинки с ме­таллическими щетками или очистку производят вручную прово­лочными щетками.

В качестве абразивного материала для дробеструйных аппа­ратов и пистолета используют чугунную круглою или колотую дробь размерами 0,5—1,0 мм.

Загрязнения нежирового происхождения удаляют водой или щетками, влажные поверхности протирают сухой ветошью, обез­жиривают уайт-спиритом или другими растворителями, напри­мер, на основе фосфорной кислоты. Последние отличаются мень­шей стоимостью, пожаробезопасностью и нетоксичностью.

Уменьшение объема ручных работ достигается за счет при­менения преобразователей ржавчины — химических соединений, создающих защитный слой, пригодный под лакокрасочное покры­тие. Кроме того, в грунты и краски вводят специальные добавки (ингибиторы) — пассивирующие продукты коррозии, оставшейся под пленкой покрытия. Находящиеся в этих добавках поверх­ностно-активные вещества (ПАВ) вытесняют влагу, если она сма­чивает окрашиваемую поверхность.

Стоимость подготовки поверхности к окраске в основном опре­деляется затратами на удаление продуктов коррозии и старой краски, особенно в районах сварных швов.

Грунтованием называется нанесение первого слоя краски (грунта) на окрашиваемые поверхности для обеспечения сцеп­ления (адгезии) между ней и последующими слоями краски. Грунт должен обладать хорошей адгезией к окрашиваемой по­верхности и к последующим слоям красок. Пленка грунта должна быть водостойкой или при недостаточной водостойкости содер­жать компоненты, которые могли бы нейтрализовать неблаго­приятное влияние влаги, проникающей через пленку краски к слою грунта.

Нанесенные грунты должны высыхать при положительной и отрицательной температурах, а вязкость грунтов обеспечи­вать возможность их нанесения на окрашиваемую поверх­ность. Очень трудно создать грунт, который отвечал бы одно­временно всем предъявляемым к нему требованиям. Поэтому при решении вопроса об окраске необходимо учитывать главней­шие требования применительно к данному конкретному случаю.

Выбор грунта определяется материалом, на который он будет нанесен. Необходимо принимать во внимание также время года, в которое производится грунтование, способ хранения грунта и условия защиты судов от коррозии. Грунтовку следует выполнять при температуре не ниже +5 °С и влажности до 90 %.

Грунтовку производят после испытаний на непроницаемость соответствующих конструкций. В первую очередь подготовляют ^и грунтуют помещения, где должны начаться монтажные ра­боты (например, машинные и котельные отделения), а также те участки, которые в дальнейшем будут недоступны для окраски (фундаменты для котлов, главных и вспомогательных механиз­ме и др.; поверхности, труднодоступные после установки на них механизмов; трассы для электрокабелей; места под вентиляцион­ными каналами, шкафами, различными приборами). Остальные помещения грунтуют по мере окончания в них других работ. Для грунтовки конструкций применяют различные марки грун­тов. Хорошее качество грунтовки обеспечивается при тщательном растирании грунта по окрашиваемой поверхности. I

Шпаклевание применяют для сглаживания неровностей и шероховатостей окрашиваемой поверхности. Шпаклевка представляет собой густую пасту, содержащую значительное количество наполнителей и пигментов. В зависимости от пленкообразующей основы, на которой приготовлена шпаклевка, различают клеевые, масляные, лаковые, эпоксидные, целалитовые и другие шпаклевки. Как правило, шпаклевание не улучшает защитных свойств покрытия: при эксплуатации на слое шпак­левки образуются трещины и покрытие разрушается. Поэтому не рекомендуется применять шпаклевки для выравнивания по­верхности наружного корпуса и надстроек.

Шпаклевку наносят в один или несколько слоев деревянными или стальными шпателями, а на криволинейных поверхностях — резиновыми пластинками на загрунтованную и хорошо высохшую поверхность. Толщина одного слоя шпаклевки составляет 0,5— 1,0 мм. Каждый слой шпаклевки должен высыхать до полного затвердевания. После высыхания зашпаклеванную поверхность шлифуют сухим или мокрым способом. Для шлифования при­меняют шлифовальные машинки, наждачную бумагу.

Окраску выполняют красками или эмалями после пол­ного высыхания грунта или шпаклевки, если она предусмотрена. Краску наносят в несколько слоев. При высыхании в пленке краски образуются поры, через которые влага проникает к окра­шенной поверхности и вызывает коррозию металла. Нанесенные несколько слоев краски взаимно перекрывают эти поры, защищая поверхность от доступа к ней влаги. Первый слой краски, на­носимый на загрунтованную поверхность, помогает выявить дефекты шлифования, а иногда и самой шпаклевки. Этот слой краски должен быть более тонким, чем последующие. Для на­дежной противокоррозионной защиты все нанесенные слои краски должны иметь общую толщину не менее 100—125 мкм, а для по­верхностей, подвергающихся постоянному воздействию влаги (подводная часть корпуса, район переменной ватерлинии),— не менее 200—300 мкм.

В зависимости от условий эксплуатации и материала корпуса проектантом судна разрабатываются определенные «схемы окраски», предусматривающие марки краски и количество слоев. Для каждого конкретного судна составляется ведомость окраски, в соответствии с которой оно окрашивается на заводе-строителе. Подводную часть корпуса и район переменной ватерлинии окра­шивают наиболее стойкими противокоррозионными красками, поверх которых

Рис. 9.13. Принципиальная схема

установки БВР

1 - окрасочный пистолет, 2 — шланг,

3 — аккумулятор, 4, 8 — манометры,

5 — пневмонасос, 6 — предохрани

тельный клапан, 7 — кран, 9— реду

кционный клапан, 10—приемный патрубок

наносят противообрастающие краски. Внутрен­ние помещения окрашивают эмалями.

Лакокрасочные покрытия (грунты, краски, эмали) наносят на поверхность круглой, плоской или валиковой кистью, воз­душным или безвоздушным распылением (БВР). При воздушном распылении расход краски повышается на 30 % по сравнению с ручной окраской, а в результате туманообразования загрязня­ется окружающий воздух. Наиболее высокое качество покрытия обеспечивается при безвоздушном распылении краски. Кроме того, при таком методе содержание растворителей в лакокрасоч­ных материалах уменьшается, влага и масло не попадают в пленку покрытия, увеличивается срок эксплуатации судов без перекраски, уменьшаются потери краски до 3—5 %.

Принцип работы установки БВР (рис. 9.13) заключается в том, что краска под большим давлением (20—25 МПа) пневмонасосом по шлангу подается в пистолет и с расстояния 250— 300 мм наносится на окрашиваемую поверхность. В результате резкого снижения давления при выходе из сопла пистолета краска распыляется на мельчайшие частицы. Распылению краски способ­ствует почти мгновенное испарение растворителя. Факел краски защищен от окружающей среды оболочкой из паров раствори­теля, что предотвращает образование тумана. Чтобы получить качественное толстослойное покрытие этим методом, применяют подогрев специальной термопластичной краски, что позволяет наносить высоковязкие материалы с уменьшенным содержанием растворителей.

Механизированное грунтование и окраска корпусных конст­рукций, внутренних помещений больших размеров, наружного корпуса осуществляется с помощью установок БВР типа «Факел», «Тон», «Кальмар», «Скат» и др. Анализ технологических осо­бенностей процессов постройки и ремонта судов показал, что механизация окрасочных работ методом БВР возможна на 86— 90 % площадей наружных и внутренних поверхностей корпуса ^дна и его конструкций.

Палубные покрытия предназначены для защиты металлических палуб от коррозии и механических повреждений, обеспечения удобного и безопасного передвижения людей (уст-

Рис 9.14. Схема нанесения палубного мастичного покрытия: а—«Нева-ЗУ»;

б — НКИ, «Ингул»; б — ОМП

/ — палуба 2 — грунтовочный слой, 3 — подмазочный слой, 4 — основной слой, 5 — декоративный слой, 6 — металлическая армирующая шпилька

ранения скользкости). Палубные мастики наиболее полно от­вечают требованиям, предъявляемым к покрытиям и могут на­носиться на палубы из стали и алюминиевых сплавов. Кроме основного назначения, палубные мастики применяются для вы­равнивания палуб, в качестве основания под покрытия лино­леумом, керамическими плитками и паркетом. В противопожар­ных конструкциях используют огнестойкое мастичное покрытие палуб.

Наиболее широкое применение в судостроении получили латексноцементные палубные мастики марок «Нева-ЗУ», НКИ, «Ингул», «Океан», ОМП. Основными составляющими этих по­крытий являются связующие вещества, инертные наполнители и различные добавки, которые стабилизируют свойства и ускоряют процессы отверждения.

Палубные мастичные покрытия — многослойные композиции, послойно наносимые на металлическую палубу. Покрытия «Нева-ЗУ» и ОМП состоят из грунтовочного, подмазочного, основного и декоративного слоев. Покрытия НКИ и «Ингул» не имеют подмазочного слоя (рис. 9.14). Приготовление мастики для каждого из слоев производится отдельно в растворосмеси-телях. Подача мастики в помещения судна и нанесение покры­тия на палубу выполняется вручную. После подбора соотноше­ния компонентов и включения в состав палубной мастики «Ингул» мелкодисперсных наполнителей ее можно подавать на судно по гибким шлангам небольшого диаметра с помощью стан­дартного растворонасоса.

Деревянные покрытия применяют на судах редко, поскольку монтаж их на судне и уход за ними во время эксплуатации свя­заны с большими трудоемкостью и затратами времени; они во много раз дороже мастичных. Деревянные покрытия применяют только на верхних палубах некоторых типов промысловых судов, а паркетные полы — в салонах и кают-компаниях.