为什么轮船外壳需要除锈？
船舶长期航行在海洋环境中,会面临严峻的腐蚀挑战：
- 电化学腐蚀：海水是良好的电解质，船体钢板作为阳极会被不断腐蚀。
- 微生物腐蚀：附着在船体表面的微生物会形成生物膜，加速局部腐蚀。
- 冲刷腐蚀：航行时海水对船体的高速冲刷会破坏保护层，加速腐蚀。
- 漆膜老化：长期暴露在日晒雨淋下，原有的防锈漆会粉化、开裂，失去保护作用。
不及时除锈的后果：
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- 结构强度下降：船体钢板变薄，影响船舶结构完整性和安全性。
- 增加航行阻力：船体粗糙、附着海生物，导致阻力增大，航速下降，燃油消耗显著增加（据研究，粗糙的船体可使燃油消耗增加高达40%）。
- 缩短船舶寿命：持续的腐蚀会大大缩短船舶的使用年限。
- 增加维护成本：小病不治，大病吃苦，后期维修成本会急剧上升。
轮船外壳除锈的主要方法
目前主流的除锈方法主要分为三大类：高压水除锈、喷砂/喷丸除锈和超高压水除锈，每种方法各有优缺点，适用于不同场景。
高压水除锈
这是目前最主流、应用最广泛的船舶除锈方法。
- 工作原理：使用高压泵（通常压力在1000 - 2500 bar之间）将水加压，通过特制的喷嘴喷出，形成高速水射流，冲击并剥离船体表面的锈迹、旧漆和海生物。
- 主要优点：
- 环保无尘：不会产生有毒的粉尘和有害气体，对环境和操作人员健康友好。
- 无热影响：不会产生热量，不会改变钢材的金相结构，特别适用于处理高强度钢。
- 基材损伤小：对钢板本身的损伤极小。
- 可一次性完成除锈和表面清理：水可以冲走磨料和碎屑，使表面非常干净。
- 主要缺点：
- 除锈等级有限：通常只能达到Sa 2.5级（非常彻底的喷射除锈），很难达到Sa 3级（使钢材表面洁净的喷射除锈）的最高标准。
- 设备复杂：需要大功率高压泵、长距离高压管路和可靠的供水系统。
- 天气影响：在低温环境下，水会结冰，影响作业。
喷砂/喷丸除锈
这是一种传统但依然重要的除锈方法。
- 工作原理：利用压缩空气或离心力，将磨料（如钢砂、钢丸、石榴砂等）高速喷射到船体表面，通过磨料的撞击和磨削作用来去除锈迹和旧漆。
- 主要优点：
- 除锈等级高：可以获得非常高的表面粗糙度，达到Sa 2.5甚至Sa 3级，为油漆提供极佳的附着力。
- 效率高：对于大面积、厚锈层的处理效率很高。
- 主要缺点：
- 粉尘污染严重：会产生大量含有重金属（如旧漆中的铅、铬）的粉尘，对环境和操作人员健康危害极大，需要配备强大的除尘系统。
- 基材可能受损：磨料冲击力过强或在操作不当的情况下，可能会使钢板产生变形或产生“喷丸硬化”效应。
- 清理麻烦：作业后需要花费大量时间清理残留的磨料。
超高压水除锈
这是高压水除锈的“加强版”，通常指压力超过2500 bar的除锈作业。
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- 工作原理：与高压水除锈类似，但压力更高，冲击力更强。
- 主要优点：
- 除锈等级更高：能够达到甚至超过Sa 2.5级的标准，能去除更顽固的附着物。
- 效率更高：单位时间内的处理面积更大。
- 可以实现涂层剥离：极高的压力甚至可以剥离牢固附着的高性能涂层，用于旧漆的清除。
- 主要缺点：
- 设备投资和维护成本极高。
- 对钢板表面有一定影响：过高的压力可能导致金属表面出现微小的“水力喷丸”效应，需要严格控制。
- 对操作人员技能要求更高。
轮船外壳除锈的完整工艺流程
一个专业的除锈项目通常遵循以下步骤：
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准备工作
- 安全评估与隔离：划定作业区域，设置安全警示标志，准备消防器材，如果是进坞作业，需确认坞内安全状态。
- 表面预处理：清除大块的海生物、油污和疏松的旧漆，可以使用铲刀、刮刀或简单的低压水冲洗。
- 保护措施：对不需要除锈的部位（如螺旋桨、舵、锌块、传感器等）进行遮蔽保护。
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主要除锈作业
- 根据船东要求、船体部位和预算，选择合适的除锈方法（高压水、喷砂或超高压水）。
- 关键控制点：确保除锈后的表面达到ISO 8501-1标准规定的等级（通常为Sa 2.5），并保持合适的表面粗糙度（Ry或Rz值）。
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表面清洁与检查
（图片来源网络，侵删）- 吹扫/冲洗：使用压缩空气吹干或低压水冲洗，彻底清除除锈过程中产生的灰尘、碎屑和盐分，这是非常关键的一步，盐分残留会严重影响油漆附着力。
- 最终检查：在合适的光线（通常是灯光）下，由质检员对除锈后的表面进行100%目视检查，确保无锈迹、油污，并达到规定的等级。
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涂装底漆
- 时机控制：必须在表面清洁后4-6小时内完成第一道底漆的涂装，以防止钢板返锈。
- 环境监控：涂装前和涂装过程中，必须监测钢板温度、露点温度和空气湿度，确保满足油漆厂商的技术要求（通常要求钢板温度至少高于露点3℃）。
- 涂装施工：采用无气喷涂设备，均匀涂装第一道车间底漆或防锈底漆。
安全与环保注意事项
- 个人防护装备：操作人员必须穿戴合格的PPE，包括安全帽、防护眼镜/面罩、耳塞、防滑安全鞋、防水服和手套，在喷砂等粉尘大的作业中，必须使用呼吸防护设备。
- 作业安全：严格遵守高空作业、密闭空间作业等安全规程，注意用电安全，防止高压管路爆裂伤人。
- 环境保护：
- 废水处理：高压水除锈会产生大量含有油漆碎屑、重金属和油污的废水，这些废水必须经过处理，达到排放标准后才能排入海中或回收利用。
- 废弃物管理：清理下来的旧漆皮、海生物等固体废弃物属于危险废物，必须按照法规进行分类、收集和妥善处置。
- 粉尘控制：喷砂作业必须配备高效的除尘系统，并确保其正常运行。
发展趋势
- 环保法规日益严格：国际海事组织等机构对船舶压载水、防污系统和涂层环保性的要求越来越高，推动着更环保的除锈技术（如纯高压水）的应用。
- 自动化与机器人技术：为了提高效率、保障人员安全和改善作业质量，自动化除锈机器人正在研发和试用中，这些机器人可以搭载高压水或激光除锈头，在船体上自主或遥控作业。
- 激光除锈技术：这是一种新兴的“绿色”除锈技术，利用高能激光束照射锈层，使锈层瞬间气化或剥离，对基材几乎无损伤，且无任何二次污染，前景广阔，但目前成本较高。
- 智能检测与评估：利用无人机搭载高清摄像头或传感器，对船体状况进行扫描和评估，可以更精准地定位锈蚀区域，优化除锈方案，实现“按需除锈”。
轮船外壳除锈是一项集技术、经验和安全管理于一体的系统性工程，选择合适的除锈方法，并严格执行标准化的工艺流程，是确保船舶“健康长寿”的关键。
