книги из ГПНТБ / Искра Е.В. Технология окраски судов учеб. пособие

можно применять для окраски подводной части, в районе перемен­ ной ватерлинии, второго дна.

В тех случаях, когда производят окраску надводного корпуса, надстроек и т. п., целесообразнее применять краски, содержащие поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Оптимальное количество ПАВ зависит от типа использованного соединения и может составлять 0,2—0,5% от веса краски или грунта, готового к употреблению. ПАВ придают краске особые свойства: при нанесении на влажную поверхность частицы краски вытесняют влагу; пленки высохшей краски становятся гидрофоб­ ными и предохраняют в последующем окрашенные поверхности от конденсации на них влаги; смачивающая способность лакокрасоч­ ных материалов улучшается, что позволяет производить окраску влажных поверхностей.

Для нанесения красок с ПАВ разработана следующая техноло­ гия. Окрашиваемые поверхности очищают от загрязнений, обезжи­ ривают, протирают ветошью от сконденсировавшейся влаги и не­ медленно наносят краску. Окраску производят жесткой щетинной кистью, тщательно растирая краску на металле.

При очень высокой влажности воздуха, а также выполнении работ на судах, находящихся на плаву, на окрашиваемых поверх­ ностях происходит интенсивная конденсация влаги, поэтому подго­ тавливать к окраске следует небольшие участки, не превышаю­ щие 0,5 м2.

Другие способы нанесения красок, содержащих ПАВ, недо­ пустимы.

Необходимость в окраске подводной части корпусов судов, нахо­ дящихся на плаву, возникает в исключительных случаях, когда вследствие аварии приходится менять листы обшивки или выпол­ нять другие работы, сопровождающиеся разрушением защитного покрытия.

Для окраски под водой разработаны краски эпоксидного типа. Их поставляют в виде двух компонентов (основы и отвердителя), имеющих различный цвет, например синий и желтый, красный и го­ лубой и т. п. Смешивают компоненты непосредственно перед окрас­ кой. Чем равномернее смешивают основу с отвердителем, тем лучше свойства покрытия. Качество смешивания легко контролируется по цвету полученной смеси. Краски еще не прошли широких испытаний в натурных условиях, необходимых для их объективной оценки.

Окраску поверхностей, очищенных от всех загрязнений, произ­ водят следующим образом. Водолаз опускается к месту работы

семкостью, наполненной краской. Краску наносят голой рукой или

втонкой резиновой перчатке, тщательно растирая по окрашивае­ мой поверхности и вытесняя из-под слоя краски влагу, для чего требуются значительные усилия. На окраску 1 м2 поверхности за­ трачивается не менее двух часов. Окраску производят небольшими участками. Расход краски колеблется в пределах 6—8 кг, толщина нанесенного слоя составляет 6— 15 мм. Краски защищают от кор­ розии в течение трех лет (не менее), но при малейшем отступлении

230

от предписанной технологии нанесения легко отслаиваются от по­ верхности, и в незащищенных местах быстро возникает интенсив­ ная коррозия.

Эти краски не защищают от обрастания.

При температурах ниже 0°С окрасочные работы можно выпол­ нять только в исключительных случаях при обязательном соблюде­ нии следующих условий:

—окрашиваемые поверхности должны быть полностью очи­ щены от снега, льда и других загрязнений и просушены; темпера­ тура их должна быть выше температуры окружающего воздуха;

—окраска должна производиться только при сухой установив­ шейся погоде;

—окрашиваемые и свежеокрашенные поверхности не должны омываться потоками теплого воздуха из вентиляционных труб, близко расположенных паровых труб во избежание возможной конденсации на них влаги;

—свежеокрашенные поверхности должны быть защищены от попадания на них осадков и до введения судна в эксплуатацию хо­ рошо просушены.

§ 35

Шпаклевание и шлифование поверхностей

Дефекты на поверхности изделий (вмятины, царапины, насечки) можно устранить, если на поверхность нанести слой шпаклевки, которая, заполняя эти неровности и углубления, маскирует их и выравнивает поверхность. Этот процесс подготовки поверхности под окраску называется шпаклеванием.

Шпаклевку наносят на хорошо просушенный грунт: на ровные поверхности — при помощи деревянного или металлического шпа­ теля, на поверхности с набором — при помощи резинового шпателя.

Шпаклевка представляет собой густую пасту, содержащую зна­ чительное количество наполнителей и пигментов. В зависимости от пленкообразующей основы, на которой затерта шпаклевка, разли­ чают масляные, лаковые, нитроцеллюлозные, перхлорвиниловые, эпоксидные шпаклевки.

Как правило, шпаклевание не улучшает защитных свойств по­ крытия: слой шпаклевки не обладает эластичностью, при эксплуа­ тации он покрывается трещинами, и покрытие разрушается. По­ этому в судостроении не рекомендуется применять шпаклевки для отделки наружного корпуса. Совершенно недопустимо использо­ вать шпаклевки для выравнивания неровностей в надстройках (в этих целях пытаются наносить слой шпаклевки толщиной до

3—8 мм).

Шпаклевки следует применять только в исключительных слу­ чаях и наносить не более трех тонких слоев. При этом толщина одного слоя масляных, лаковых и перхлорвиниловых шпаклевок должна быть не более 0,5 мм, нитроцеллюлозных — 0,1 мм, а эпок­ сидных — 1 мм.

231

Каждый слой шпаклевки должен высыхать до полного затвер­ дения. Шпаклевку следует наносить на загрунтованную поверх­ ность, что улучшает ее адгезию. Кроме того, если по каким-либо причинам шпаклевка, а вместе с ней и последующие слои покры­ тия отстанут, то грунт защитит металл от коррозии.

Разрушению шпаклевки способствуют вибрация корпуса судна, влажная атмосфера, резкие изменения температуры, использование быстросохнущей шпаклевки, содержащей недостаточное количество пленкообразующей основы, добавление в нее для упрощения ра­ боты воды, скипидара и т. п.

Несмотря на кажущуюся простоту, шпаклевание является очень сложной и ответственной операцией, требующей умения и боль­ шого навыка. При неумелой или небрежной работе происходит уве­ личение расхода материалов и времени на исправление дефектов путем шлифования поверхностей.

Качество работы зависит также от качества материала. Если шпаклевки приготовлены путем замешивания или плохо перетерты, то на поверхности обязательно появляются различные дефекты: риски, задиры, выступающие комочки и т. п., на исправление кото­ рых приходится затрачивать много времени и труда. Поэтому для шпаклевки должны применяться только высококачественные ма­ териалы.

Расход шпаклевки зависит от количества неровностей и дефек­ тов на поверхности, от числа наносимых слоев и материала, на ко­ торый она наносится.

Даже при шпаклевании с помощью краскораспылителя на за­ шпаклеванных поверхностях появляются неровности, которые необ­ ходимо удалять шлифованием, прежде чем переходить к последую­ щим операциям. При этом удаляются загрязнения, всегда имею­ щиеся на зашпаклеванной или окрашенной поверхности, и обеспе­ чивается лучшая адгезия последующих слоев краски к шпаклевке.

Шлифование заключается в удалении избытка высохшей шпак­ левки на выпуклых местах и сглаживании ее на остальной поверх­ ности. В результате зашпаклеванный участок после окраски не вы­ деляется на корпусе. Шлифование производят при помощи абразив­ ных материалов естественного или искусственного происхождения, обладающих большой твердостью и способностью сдирать мате­ риал со шлифуемой поверхности. В судостроении для шлифования применяют естественную или искусственную пемзу, наждачную или стеклянную бумагу.

При незначительных размерах зашпаклеванной поверхности шлифование можно производить ручным способом. В остальных случаях следует применять специальные машинки.

К шлифованию можно приступать только после полного высыха­ ния шпаклевки, иначе она будет разрушена и всю работу придется начинать сначала.

Различают три способа шлифования: сухой; мокрый с использо­ ванием жидкостей, не растворяющих покрытия; мокрый с исполь­ зованием жидкостей, растворяющих покрытие. Шлифование надо

232

начинать крупнозернистыми шкурками (№ 12, 10), а затем шкур­ ками со средней величиной зерна и мелкими (№ 8, 6).

При первом способе образуется много пыли, поэтому его приме­ няют для предварительной, грубой обработки поверхностей. Второй способ предназначен для подготовки поверхностей под высококаче­ ственную отделку. Применение воды устраняет появление пыли. Шлифующими материалами служат пемза и водостойкие шкурки. Шлифуемую поверхность постоянно протирают губкой, смоченной в воде. Шкурку время от времени смачивают водой, промывая ее от пыли, образующейся при шлифовании. Третий способ применяют при исправлении крупных дефектов. При таком способе обработки добиваются размягчения верхнего слоя шпаклевки растворителем, что позволяет быстрее выравнивать зашпаклеванную поверхность.

§ 36

Сушка защитных покрытий

Постройку и ремонт судов, а следовательно, и их окраску выпол­ няют в течение всего года, поэтому для судостроительных и осо­ бенно судоремонтных заводов, где окрасочные работы ведут на от­ крытом воздухе, очень важным является процесс сушки окрашен­ ных поверхностей, в ходе которого нанесенный на поверхность слой лакокрасочного материала из жидкого превращается в твердый, прочно связанный с поверхностью, с надежными защитными свой­ ствами и соответствующим внешним видом.

Режим сушки (температура и продолжительность) определяется свойствами лакокрасочных материалов, применяемых для окраски. Наиболее производительный и эффективный способ сушки, позво­ ляющий получать покрытия с очень высокими антикоррозионными свойствами,— это сушка при повышенной температуре.

Сушка должна производиться таким образом, чтобы раствори­ тель из краски удалялся постепенно. При очень быстром удалении растворителя и образовании пленки покрытие получается пористым, с малой прочностью, при этом в ней возникают напряжения, проти­ водействующие адгезии. Кроме того, ес'ли производить окончатель­ ную сушку поверхностей с недостаточно высохшей пленкой грунта, то последующие слой покрытия будут разрушаться.

В промышленности применяют три основных способа искусст­ венной сушки окрашенных изделий:

—конвекционный (с обогреванием окрашенных изделий горя­ чим воздухом);

—терморадиационный (обогревание тепловой радиацией);

—индукционный (нагревание индукционными токами). Вследствие громоздкости судовых конструкций конвекционный

способ сушки практически не применяется.

Терморадиационный способ сушки основан на поглощении окра­ шенной поверхностью инфракрасных лучей, в результате которого происходит ее нагревание и быстрое высыхание лакокрасочного по­ крытия. Источниками излучения инфракрасных лучей являются

233

специальные лампы, чугунные плиты с вмонтированными в них на­ гревательными спиралями и параболическим отражателем.

На рис. 147 показаны схемы процесса сушки окрашенной по­ верхности инфракрасными лучами, в сушилке конвекционного типа и с помощью индукционного нагрева.

При сушке конвекцией (рис. 147, а) тепло подводится к верхней зоне слоя краски. Передача тепла от верхней зоны к нижней проис­ ходит за счет теплопроводности слоя краски. Пары растворителя, проходя из нижней зоны слоя краски, встречают тепловой поток, препятствующий их свободному выходу. При этом образуется по-

Напраблше теплобого потопа

Напрабление быхода пароб растборителп

Рис. 147. Схема процесса горячей сушки:

верхностная пленка краски, что также препятствует свободному ис­ парению растворителя.

При сушке инфракрасными лучами (рис. 147, б) передача тепла слою краски в основном происходит от окрашенной поверхности изделия. Слой краски нагревается главным образом снизу. Поэтому в начальной стадии сушки пары растворителя почти беспрепят­ ственно улетучиваются. Однако наличие в слое краски теплового потока, направленного от источника нагревания к окрашенной по­ верхности, т. е. сверху вниз, затрудняет свободный выход паров растворителя.

При индукционном нагреве (рис. 147, в) передача тепла лако­ красочному слою происходит только от окрашенной поверхности. Поэтому пары растворителя беспрепятственно уходят в окружаю­ щую среду. Проходя из нижней зоны слоя краски в верхнюю, пары растворителей интенсивно прогревают краску, что способствует ее быстрому высыханию. Следует учитывать, что понижение темпера­ туры окружающего воздуха оказывает неблагоприятное влияние на

234

высыхание. Так, сроки сушки при температуре ниже +10° С уве­ личиваются.

Необходимо следить за тем, чтобы в процессе сушки на окра­ шенные поверхности не попадали атмосферные осадки. Для защиты от них устраивают навесы или тенты. Если судно находится в доке, то отверстия в корпусе следует закрывать заглушками или устраи­ вать специальные отводы для воды. Такие же отводы должны быть сделаны у шпигатов. Нельзя допускать, чтобы на свежеокрашен­ ную поверхность попадала вода, так как это вызовет разрушение

Рис. 148. Ржавчина в районе забортного отверстия, сварных швов.

краски и послужит причиной сильной коррозии корпуса. На рис. 148 показано разрушение корпуса у забортного отверстия. При окраске оно не имело заглушки, поэтому вода попадала на свежеокрашен­ ную поверхность.

Сложно осуществлять сушку окрашенных поверхностей при тем­ пературе ниже 0° С, поэтому в зимнее время года нужно применять специальные краски, высыхающие при отрицательных темпера­ турах.

§ 37

Особенности окраски отдельных конструкций и районов судна

Окраска наружной поверхности подводной части корпуса. Под­ водная часть корпуса судна наиболее уязвима в коррозионном от­ ношении, так как выявить, а главное устранить коррозионные раз­ рушения на этом участке корпуса можно только при постановке судна в док.

235

В результате постоянного действия морской или речной воды и появления обрастания, особенно при недостаточно правильном вы­ боре защитного покрытия, происходит быстрое разрушение краски, сопровождающееся повреждением корпуса. Появление обрастаний делает подводную часть шероховатой, скорость судна снижается, повышается расход топлива, ускоряется износ механизмов. По­ этому подводную часть судов, независимо от материалов, исполь­ зованных при их постройке, необходимо защищать от обрастания. ( Наиболее интенсивное обрастание наблюдается в тропических морях и океанах, на Дальнем Востоке, в Средиземном и Черном морях, меньше в Балтийском и северных морях. Обрастание в пре­ сноводных морях (Горьковском, Куйбышевском, Волгоградском, Каховском и др.) менее значительное, но со временем, по мере развития в них водорослей и пресноводных ракушек (дрейсены), оно будет наносить все больший вред речным судам.

Защиту подводной части корпуса от коррозии можно осущест­ вить различными способами: оклеить стеклопластиком, нанести рас­ плавленную пластмассу или окрасить специальными красками. Наи­ более распространенным, легко выполнимым на любом судострои­ тельном и судоремонтном заводе способом является окраска.

Схемы окраски'подводной части судна выбирают в зависимости от материала окрашиваемой поверхности, назначения судна, рай­ она его плавания. Имеющийся опыт эксплуатации судов показывает, что общая толщина защитного покрытия должна быть не менее

*250 мкм. Поэтому применяют многослойные схемы покрытий. Со­ кращать число слоев обычных красок нельзя по следующим причи­ нам. Пленка любого грунта или краски имеет поры, через которые влага проникает к окрашенной поверхности. При двухслойном по­ крытии примерно 50% пор у первого и второго слоя совпадают, при трехслойном совпадает 1—2% пор и только при четырехслой­ ном покрытии поры у первого и последнего слоя не совпадают.

Количество слоев может быть уменьшено только при использо­

вании тиксотропных красок, толщина слоя которых достигает

75—100 мкм.

Для защиты стальных судов от коррозии предназначены краски этинолевого, эпоксидно-этинолевого, эпоксидно-каменноугольного или винилового типа. Перечисленные краски используют и при ок­ раске судов с корпусами из двухслойной стали, легких сплавов, де­ рева, пластмасс, бетона. Применяемые схемы окраски для этих су­ дов будут различаться только грунтами, обеспечивающими надеж­ ную адгезию антикоррозионных красок.

Окраску деревянных судов можно производить без грунта (в этом случае первый слой краски является грунтом), но при та­ кой схеме следует нанести дополнительный слой краски.

Суда из пластмассы в защите от коррозии не нуждаются. Для защиты от обрастания их окрашивают необрастающей краской, ко­ торую, в случае необходимости, наносят по слою грунта. Суда, оклеенные стеклотканью, грунтуют, окрашивают антикоррозионной, а затем необрастающей краской.

236

При окраске конструкций или судов из бетона можно применять только щелочеустойчивые грунты или краски, если их наносят без грунта. Этим требованиям удовлетворяют эпоксидные, эпоксидноэтинолевые, этинолево-перхлорвиниловые краски. Для защиты на длительный период (пять лет и более) применяют краски на основе эпоксидной смолы. Общая толщина трехслойного покрытия 4—6 мм.

Независимо от типа металлических судов основное внимание должно быть уделено защите сварных швов и прилегающих к ним

Рис. 149. Характерные формы судовых форштевней:

а — наклонный; б — клиперский; в — бульбообразный; г — ледокольный; д — прямой.

участков корпуса (на расстоянии 50— 100 мм). После очистки от остатков флюса и загрязнений их покрывают дополнительным слоем грунта, а затем двумя дополнительными слоями краски.

Особое внимание приходится уделять защите бульбообразных форштевней (рис. 149), окраска форштевней других типов больших затруднений не вызывает.

кисти, укрепленные на очень длинной рукоятке. Однако такой спо­ соб окраски должен быть категорически запрещен; такими кистями

сдвумя дополнительными слоями антикоррозионной краски.

Вподводной части расположены боковые (скуловые) кили, ок­ раска которых должна производиться также по усиленным схемам.

237

Чрезвычайно тщательно до установки на место должны быть защи­ щены труднодоступные места двухслойных килей (рис. 152). Для этого применяют грунты и краски протекторного типа. После при­ варки очищают швы и тщательно окрашивают их, а также приле­ гающие к ним районы корпуса.

Большие затруднения возникают при окраске направляющих' и поворотных насадок (рис. 153), покрытия которых сильно разру­ шаются под действием потока воды. Поэтому окраску насадок не­ обходимо производить абразивостойкими красками с хорошей адге­

зией к металлу (полиуретановые, эпоксидные, эпоксидно-каменно- угольные) .

На ряде судов в подводной части корпуса имеются движители (рис. 154). Участки движителя, соприкасающиеся с водой, окраши­ вают шестью слоями эпоксидно-этинолевой или эпоксидно-каменно­ угольной краски.

На всех судах очень тщательно следует окрашивать участки корпуса в районах кильблоков. Их необходимо окрашивать заранее, чтобы краска хорошо просохла. Окраска их непосредственно перед спуском судна на воду недопустима. Участки, на которые будут установлены кильблоки при последующей постановке в док, покры­ вают двумя-тремя дополнительными слоями антикоррозионной

238

краски и одним дополнительным слоем необрастающей краски. После высыхания их закрывают пленкой поливинилового спирта, полиэтиленовой пленкой, двумя слоями кальки, плотной бумагой или листом картона, которые защищают окрашенную поверхность от случайных повреждений при постановке кильблоков. Перестав­ ляя кильблоки, получают до­

хорошо просохшей антикоррозионной краски появляются тре­ щины. Обнаружив такие дефекты, поверхности необходимо пере­ красить; при отсутствии шелушения ранее нанесенную краску не удаляют; шелушащуюся краску очищают полностью.

Необрастающие краски термопластичного типа под действием солнечных лучей размягчаются и стекают. Нанесение предохрани­ тельного слоя клеевой краски с мелом несколько снижает стекание краски, но не устраняет его. Поэтому суда, окрашенные термопла­ стичными красками, необходимо спускать на воду сразу же по

239