油船制造关键技术

17.4.4　油船制造关键技术

17.4.4.1　成品油轮特殊涂装工艺

成品油轮需要特涂的舱室包括货油舱、污油舱及残油油渣舱。

1）特涂主要工艺流程

脚手架搭设→表面状态检查→预喷砂→整舱结构检验→整舱主喷砂→第一度漆→第二度漆→完工检验（脚手架拆除）→舱底清洁（脚手架支撑部位打磨）→底部油漆施工→完工检验→淡水试验或海水试验→封舱交验。

2）特涂工艺规程

特涂的工艺规程应由船厂与船东、油漆商共同协商制定。

（1）脚手架：

—脚手架的结构型式应符合脚手架设计单位的要求。脚手架距离涂装表面的距离应在300～600mm之间，使施工人员容易而安全地接近所要涂装的表面。底部倾斜部位脚手架应坐落在固定式不锈钢凸耳上；

—搭设脚手架时，必须将所有管子的管口及架板的管子端口封堵，防止砂子进入管子，喷涂时流出而附着在涂层表面；

—脚手架架板应为格栅式以利于通风及清洁；

—拆除脚手架时应小心仔细，使涂装表面的损伤控制在最低限度之内。漆膜如有损坏，应进行修补；

—脚手架的搭设、拆除和使用必须遵守工厂安全操作规程。

（2）照明：

—在喷砂及涂装期间，应根据各工种的工作需要设置通道照明，其照度应在200lx以上；

—喷砂时舱内照明应安设泛光灯，喷漆时应安设防爆泛光灯，并用透明塑料薄膜保护，防止漆雾污染。泛光灯的设置必须保证施工场所的清晰度并且不影响正常作业；

—喷砂、喷漆和检查时还要配备专用聚光灯作为工作照明；

—喷漆作业人员及检查人员的手提聚光灯必须是防爆的。

（3）特涂前应具备的条件：

—某舱特涂前，应保证该舱的所有舱壁、顶底板反面的烧焊打磨工作全部结束。其余舱周围的工作按计划进行，但必须保证特涂工作的连续进行；

—所有舱内不需特涂的部位，喷砂前一律用橡皮或塑料布包好。如货油管、货油泵（采用一舱一泵制时）、不锈钢管子、梯子及平台的不锈钢零件、液位检测电缆及支架等，以防止被喷砂损坏；

—货油舱的舱口必须搭设防雨棚，排气口及洗舱机口需密封好；

—货油舱喷涂期间，不但本舱内不得动火，其相邻的舱室及其上甲板面以上也不得动火，如需动火必须办理有关手续；

—货油舱加热盘管应在预喷砂前安装密试完毕，并做完整性报验后包扎保护，防止喷砂时损坏。主喷砂合格后，加热盘管应用纸质材料重新包扎好，方可喷漆。在拆脚手架前，应用可拆式的保护罩保护好加热盘管，防止坠落物体砸伤加热盘管；

—货油管经特涂后安装就位，试压结束并验收合格，管内积水应排除干净，并做好管子保护；

—在甲板分段搭载前，原则上除吊物口区域外，其余部位的脚手架均应吊入舱内，如有困难，则至少应保证分段搭载对脚手的需要，其余在码头由货油舱口吊入。

（4）特涂前，被特涂表面的清理要求：

—水分：用抹布擦干，或用压缩空气吹干；

—油分：用洗涤剂清洗或用溶剂擦洗；

—泥污杂质：用吸尘器除去；

—划线记号：特涂面上的划线记号应除去（除用特涂专用笔的划线记号）；

—盐类：如果有的话，用淡水清洗干净；

—其他杂物：清除；

—对特涂舱进行整舱预喷砂，检查特涂表面的缺陷，并进行修补。特别是误涂上车间底漆的部位，含镀涂层必须除掉；

—具体要求见特涂前钢材表面处理标准（CB/T 3367－92中4.2条），及油漆商的特涂工艺标准。

（5）主喷砂：

—喷砂使用的磨料为铜矿砂（或钢砂），磨料必须干燥，不含油脂及水溶性盐。铜矿砂的粒度为0.8～1.8mm。并得到油漆商和船东的书面认可。磨料含有的水溶性盐类标准如表17.4－1所示；

表17.4－1　水溶性盐类标准表

—喷砂时应加强通风，以保持舱内一定的能见度。原则上舱内的换气次数可保持2～3次/h，在潮湿天气中应减少换气次数，吸风胶管与除湿机胶管间距离应尽可能最大；

—喷砂及检查期间舱内的相对湿度要保持在50%以下；

—压缩空气必须无油脂和水分，压力达到0.70MPa，喷砂等级为GB/T8923－1988（或ISO8501－1）Sa2⒈2级；

—表面粗糙度必须达到RUGOTEST NO3BN10a级（最小R_a为12.5μ）或者keane样片3.0G/S；

—采用整舱喷砂，喷砂后，如果发现少量缺陷，在相关作业面允许的情况下，可直接进行补焊及打磨处理。如发现少量气孔，可以在预涂时用油漆堵死。在特涂舱内，喷漆后不允许再烧焊；

—喷砂后应用真空吸砂机吸净铜矿砂及灰尘，特别是吊板上的砂尘不应有任何残留。同时拆除喷砂前安装的所有的橡皮包扎物，并重新用纸质材料包扎所有不需涂漆的部件以免砂粒污染油漆；

—舱内清洁干净后应严格控制入舱工作的人员数量，入舱前应清洁鞋上的灰尘，并套上鞋套。

（6）预涂：

—预涂范围应根据舱内结构特点来确定，一般应包括如下一些区域：手工焊缝、梁的背面、流水孔、钢材边缘、形状复杂的小附件等、难于接触或喷涂困难部位、麻点区域、损坏后经修整的表面、不规则区域等，应预涂，以保证达到规定的干膜厚度；

—预涂与整舱喷涂交错进行，在整舱喷涂第一度及第二度漆完成并达到指干程度后，应接着进行第一度和第二度预涂。

（7）喷涂：

—喷涂的工艺程序如下；

喷砂交验→整舱喷第一度油漆→第一度预涂→距舱底1.0m以上部位喷第二度→第二度预涂→距舱底1.0m以上部位喷第三度油漆→拆脚手架→喷底部第二度、第三度油漆。

—喷涂采用无气喷漆泵及油漆商说明书中规定相同规格的枪嘴，小面积区域可以采用刷涂或滚涂；

—喷涂第一度油漆至检验结束期间，舱内相对湿度低于50%；喷涂第二度、第三度油漆时，舱内相对湿度低于80%。钢板表面的温度至少高于露点3℃，舱内温度在喷涂及固化期间不应低于10℃；

—喷涂工作按照油漆商的特涂工艺标准，包括涂料的稀释、搅拌均应符合油漆商的建议及要求，每度漆的喷涂应严格按照油漆商建议的涂装间隔时间进行；

—喷涂过程中，施工人员应使用湿膜测厚仪测厚，以便对干膜厚度合理控制。每度漆的干膜厚度的最大值不应超过规定干膜厚度的2倍，如果漆膜超厚，可用如下方法处理；

小面积超厚可用砂纸打磨；大面积超厚则需按实际情况采用砂纸打磨，或以真空喷砂回收机除掉超厚部分后重新喷涂油漆。

—漆膜表面应平整光洁，不应有流挂、针孔等涂装缺陷；

—待上部区域的漆膜全部交验完毕后，拆除脚手架。在拆除脚手架时，应注意尽量不要碰伤漆膜；

—舱底涂装。

下部喷漆在与1.0m以上部位涂层相交时，应将上部涂层用动力工具打磨出坡度，并用砂纸磨平表面，以保证漆面平整、光滑和涂层间的良好附着力。

舱底第一度漆修补合格后，才能喷第二度、第三度油漆。

（8）涂层的修补：

—被破坏，但又没有露出金属表面的涂层，可以采用动力工具打磨，周边区域应打出坡度，并补涂相应的油漆；

—被破坏已经露出金属表面的涂层，当其面积小于0.02m²时可以采用动力工具处理，方法同上。当其面积大于0.02m²时，应用真空喷砂回收机处理，破坏区域的周边也应用动力工具打磨出坡度，并按顺序补涂三度油漆。

—脚手架支撑部位，采用动力工具方式进行除锈修补。

（9）喷砂、喷漆检验：

—焊缝周围15mm不作检测；

—漆膜检验按（90、10）原则进行，即全部测量点中达不到规定膜厚的点不能超过10%，且这样的点的测量值不应低于规定值的90%，原则上，每5m²测一个点；

—报验项目。报验项目见表17.4－2。

表17.4－2　检验项目表

（10）海水试验（或淡水试验，视码头系泊阶段条件两者选一）：

—海水试验的目的是为了测量是否存在着针孔，是否漆膜被损坏；

—漆膜充分固化后可进行海水试验；

—用清洁海水喷洒货油舱内的舱顶及舱壁表面，保留海水于货油舱底浸泡至100cm深，把货油舱密封24h以上，然后将舱内海水排空；

—海水排空后，舱内应用淡水进行洗舱（若使用淡水试验无须洗舱）；

—舱内通风干燥后，进行检查，甲板以下距舱底5m范围之内，一个舱内针孔数量少于10个时，可以不修补，但须得到油漆商及船东的确认；如出现针孔多于上述数量，处理方法由船东、船厂、油漆制造厂商三方共同商定。

（11）安全卫生：

—特涂区域应挂出明显中英文警示牌（安全标志、禁烟标志及工作程序表），非特涂施工人员严禁入内；

—脚手架搭设后，在取得主管安全部门的认可后方可使用；

—施工人员应严格穿戴劳动保护用具；

—喷漆及干燥期间，舱内应保持良好通风，以控制舱内溶剂的浓度，使其低于爆炸极限及国家规定的卫生标准。每道喷涂工作结束后都应进行舱内爆炸气体浓度检测，合格后才能进入作业。

17.4.4.2　特殊管路系统制作和安装工艺

油船、成品油船的特殊管路系统主要有需特涂的货油管（包括洗舱管及惰气管）以及货油舱不锈钢加热盘管等。

1）特涂管涂装工艺

（1）特涂管及其附件的制作工艺要求：

—特涂管及其附件要按相关标准制作；

—被特涂的管材及附件表面不得有油渍，如有油渍需彻底清洗干净；

—管子下料应使用砂轮切割机或火焰切割机，如现场管采用手工火焰切割时，必须将切割面的凹凸峰谷打磨至1mm以下，并清除切割时产生的熔渣；

—特涂舱内的管子、法兰、支架及焊缝等的锐角部位均应打磨成R2～3mm的圆角（不锈钢材料除外）。装焊后，无法磨到的零部件的锐边应先磨成圆角后再装焊。焊接区域的飞溅、焊瘤等必须清除干净，焊接缺陷应予修补；

—特涂管子在下料、弯制、校管和吊运工作中应避免损伤管子的内外表面；

—管子与管子附件的焊接需采用双面焊。若无法进行双面焊，应采用单面焊双面成形的焊接工艺，保证焊缝质量，外观光顺、圆滑（以手摸检查）；

—电焊皮带必须经常进行检查，避免因焊线受损，裸露铜线与管子接触产生短路，造成管子表面的渗铜现象。如有渗铜，必须及时打磨干净；

—管子需开支管时，连接支管的开口四周也应磨出R3mm的圆角；

—特涂管在试压前必须对每一根管子进行全面的质量检查，达不到要求的需返修后才允许试压。

（2）特涂管及其附件的特涂要求。需特涂的管子、通舱管件、管夹、支架、膨胀接头、盲板等附件在上船安装前进行特涂。

—管子附件特涂要求。货油管系的管夹、支架、盲板等经检查后进行特涂。膨胀接头一般由制造厂负责特涂，特涂要求与管子相同；

—管子特涂的范围及要求（内特涂包括法兰端面）。

甲板上及泵舱内的特涂管，其外表面的涂装与安装部位结构的涂装相同；其内表面涂装按表17.4－3要求进行。涂好的管子端口用三防布包扎保护好，并做好管子记号的转移工作；

货油舱内的洗舱管和货油管的内、外表面涂装均按表17.4－3要求进行。特涂完工后的管子需用橡胶皮、三防布包扎保护好，避免在吊运、安装时碰坏漆膜；

表17.4－3　管子特涂要求

管子需特涂的内、外表面均用喷砂方法进行除锈处理，达到Sa2⒈2级标准，粗糙度50～100μm；

通径100mm或以上的管子用涂装专用设备进行内表面喷漆。通径100mm以下的管子采用不锈钢材料；

喷砂前管子表面有油污时，须用清洗剂清洗干净，再用棉布抹干净；

按管子零件图的要求对管子内、外表面分别进行特殊涂装或普通涂装；

特涂好的管子应置于室内，避免日晒雨淋。

（3）管子内壁特涂的专用设备。管子内壁特涂的专用设备为内壁喷砂枪及内壁喷涂装置。

（4）管子内壁除锈作业程序：

—将管子运至喷砂场地的专用托架上，并按规格及喷砂的先后次序排列好；

—将连接好的旋转或锥形喷砂枪，从管子的一端放入管内，并沿着管子推到另一端；

—启动喷砂缸，人工拉动喷砂枪，使喷砂枪均匀地后退，控制后退的速度，使喷砂除锈的质量达到Sa2⒈2级。如达不到除锈质量标准，则需要减低速度，或重新操作一次；

—清洁管子内的砂尘，检查管壁及焊缝，如有缺陷，需补焊和打磨直至合格；

—除锈检查合格的管子运至在喷漆场地进行喷漆施工。

（5）管子内壁的喷涂程序：

—选用合适的供料泵（喷漆泵），并检查该泵的使用情况，如一切正常，方可使用；

—根据所用涂料，选用合适的限流喷嘴，然后安装在铜质进料管接头处；

—按照油漆、设备说明书的操作步骤及使用方法进行管子内壁油漆喷涂工作；

—每度油漆要进行自检，如有缺陷或漆膜厚不够时，需进行修补，直至合格为止。

（6）检测。干膜厚度的检测应按“90，10”原则进行。

2）不锈钢加热盘管的安装工艺

不锈钢加热盘管的制作工艺同一般的不锈钢管，关键在于安装及后期处理。

（1）不锈钢管及附件的保护措施：

—已加工好的成品管、连接件、支架、U形螺栓和螺母等应放在专用木箱内按区域运抵施工现场进行安装。吊装时应采用纤维吊装带；

—焊缝的打磨应采用非铁刷子，安装好的管子和支架用三防布包裹；

—管子安装时应避免碰到结构和其他铁舾装件，尽可能消除可能导致生锈的因素。

（2）船上安装作业条件。不能同时进行铁舾件、不锈钢管的安装。如果在槽型壁安装前进行管子安装，管子必须离开槽型壁500mm以上。

（3）支架和管子的安装：

—支架安装前需划线定位；

—焊接底部支架前，支架表面及以支架为中心，半径为300mm的内底表面上涂一层防飞溅溶液（SPADALL）；

—管子安装时，管道的外表面和船体结构件间的间隙要符合涂装的要求，一般是150mm以上。

（4）管接头和支架的焊接：

—管接头的焊接工艺和焊缝高度。

管接头的焊接顺序是：先焊接某一接头如图17.4－18所示的①、②处，然后焊其他几处管接头的①、②处；再回到最初的焊接接头上进行③、④处的焊接，并顺序焊接其他的接头的③、④处。其作用是使管接头有一段冷却的时间，使管接头的温升得到严格控制。

焊接焊缝应只焊一层，焊缝高度应与母材的厚度一致（即图17.4－18所示T＝t）。

图17.4－18　管子接头的焊接顺序图

—支架的焊接工艺和焊缝高度。

如果采用向下焊接，则易产生气孔，故焊接完后，要及时清除焊渣和锈皮，检查是否有气孔，如有，应进行补焊；如果采用向上焊接，焊接前，焊接部位下方的管子和支架表面都应涂一层防溅溶液，以防焊接时溶液飞溅，附着于它们的表面。焊接完成后；如果有焊珠附着，用砂轮去除。

（5）焊接部分的处理。清除毛刺和氧化皮；清除飞溅物；清除焊接的二次氧化皮；清除显著的不规则焊道；补焊咬边部分；钝化处理。

（6）系统试验。包括气压试验、液压试验和畅通试验：通蒸汽进行加热盘管效用试验。

3）不锈钢管的钝化作业

不锈钢加热盘管在焊接后应对焊缝处进行钝化处理。但是，由于管子在弯制、搬运、安装等过程中，其余表面的氧化膜也可能被部分破坏，降低了表面耐蚀性，在装载液货后易产生化学腐蚀和电化学腐蚀。因此，一般在不锈钢加热盘管全部安装完成后进行一次全面的钝化处理，施工时机可选择在货油舱特涂后，特涂架拆除前。

（1）施工前：

—拆除管子的保护，松开相应的管夹；

—管子全部表面的飞溅、油污垢、焊缝上焊渣都应清理干净；

—在管子的下方应铺设保护层（一层防水层，如橡胶垫或厚塑料布；一层吸水层，如干净抹布或棉纱），以防止滴落的钝化膏或清洗液破坏油漆；

—施工人员应穿戴好橡胶手套、橡胶鞋和口罩，货油舱内必须使用通风设备，由两名施工人员共同进行；

—必须用塑料桶备好清水，操作者一旦不慎将钝化膏侵入了皮肤，必须立即用清水冲洗（或用5%碳酸氢钠溶液冲洗）。

（2）施工：

—用毛刷将钝化膏均匀涂在管子表面上，涂层厚度为1～2mm；

—对于普通焊缝及表面，钝化膏保留的时间需1～3h，如环境湿度过低和钝化性能要求较高，时间可适当延长。然后用丝布或棉纱把管子表面上的钝化膏残渣擦掉，再用清水（清洗水中氯离子含量应低于25PPM）冲洗，重复抹洗，直至管子光洁铮亮；

—抹洗结束后，迅速用洁净的冷风将钝化表面吹干，使之在空气中自然钝化2h以上。此时严禁触摸洁净的表面，直至表面形成钝化膜。然后装复清洁干净的管夹。

（3）施工后：

—必须将用过的丝布或棉纱集中一起，运回车间进行中和处理，不得随意丢弃；对于酸洗和钝化废液的处理，也要达到国家环保排放要求；

—管子钝化后，对于管子外表面应进行包扎保护。