Подготовка поверхностей из черных металлов. Планируя окрасочные работы, необходимо учитывать, что их технология будет зависеть от способов межоперационной защиты металла от коррозии, условий и сроков хранения загрунтованных листов или конструкций и длительности постройки судна.
При коротком цикле постройки листы и конструкции, покрытые специальным грунтом, не подвергаются коррозионным разрушениям. В этом случае подготовка к нанесению антикоррозионного грунта и последующей окраске будет заключаться в удалении с поверхности загрязнений растворителями или специальными моющими составами. При длительном цикле постройки часто происходит разрушение защитного покрытия, загрязнение поверхности и появление ржавчины. Если разрушения небольшие, то очистку производят ручным механизированным инструментом, если значительные, то с помощью дробеструйных пистолетов или дробеструйных установок.
Значительно больше внимания вопросам очистки приходится уделять в тех случаях, когда конструкции и корпус судна, полностью или частично, изготовляют из металла, предварительно не очищенного от окалины и ржавчины.
В зависимости от условий и срока постройки судна может произойти разрушение окалины, отслаивание ее и образование значительного количества ржавчины. Иногда в результате неблагоприятного влияния окалины на металл наблюдается образование коррозионных повреждений в виде язв большего или меньшего размера. В этом случае необходимо особенно тщательно очищать окрашиваемую поверхность, добиваясь полного удаления окалины и ржавчины. Для этого можно использовать любой инструмент, не образующий на поверхности металла насечек, которые усиливают коррозию металла. После очистки большие язвы заделывают эпоксидными шпаклевками подходящего состава.
Рис. 1. Поверхность металла при неправильной очистке шарошками.
В отдельных случаях суда с длительным циклом постройки спускают для достройки с неочищенным корпусом. Такой спуск возможен только при наличии надежной электрохимической защиты судна от коррозии. Это позволяет экономить время на работах, связанных с очисткой корпуса под окраску, но при этом возможно появление в подводной части корпуса значительных коррозионных повреждений. Поэтому при постановке в док достраиваемого судна, корпус которого перед спуском не очищался от окалины, необходимо особенно тщательно осмотреть подводную часть и, обнаружив на ней повреждения язвенного характера, немедленно заделать их эпоксидными шпаклевками. Оставшуюся плотно держащуюся и разрыхлившуюся окалину и ржавчину удаляют при помощи щеток, пучковых молотков и другого инструмента, который на поверхности металла не оставляет грубых насечек. Для очистки участков с коррозионными повреждениями помимо металлических щеток применяют также растворы или пасты, содержащие фосфорную кислоту.
Очистка труднодоступных районов судна (район второго дна, цистерны малого размера) является сложной задачей. Поэтому такие участки судна нужно очищать заранее в узлах или секциях, когда можно обеспечить вентиляцию. В доке такие участки только подкрашивают.
Очистку надводного борта и надстроек производят так же тщательно, как и очистку подводной части корпуса. Палубы очищают от прочно держащейся окалины, даже если они затем будут покрыты слоем мастики.
Особенно тщательно очищают сварные швы, используя шарошки или шлифовальные камни, чтобы при случайном повреждении краски или мастики в этих местах и попадании влаги не происходило интенсивных коррозионных разрушений металла.
После удаления окалины и ржавчины необходимо еще раз осмотреть районы сварных швов. При наличии на них белого налета, который образуется при выполнении сварки некоторыми типами электродов, его необходимо удалить, а пришовный участок обработать ортофосфорной кислотой или раствором М-1120. Сварной шов и прилегающие к нему районы (на расстоянии до 200 мм в обе стороны от шва) протирают кистью или ветошью, смоченной упомянутыми выше составами. Если этого не сделать, то продукты щелочного характера, образовавшиеся при сварке и не удаленные при очистке поверхности (металлические щетки полностью этих продуктов не удаляют), вызовут разрушение нанесенного слоя грунта, а затем и краски.
На рис. 1 показан характер разрушения покрытия по сварным швам, подготовленным к окраске обычным способом (обработаны только металлическими щетками).
Значительно сложнее подготовить под окраску на эксплуатируемых судах подводную часть. Окраска ее в зависимости от размеров судна и использованной схемы антикоррозионной защиты должна производиться один раз в 12—36 месяцев. Окраску больших судов выполняют в доке, а это ограничивает выбор возможных способов очистки судна. Так, в доках не применяют гидропескоструйный метод очистки, так как уборка песка вызывает затруднения, а условия работы ухудшаются. Поэтому для очистки в доках лучше использовать установки типа БАЧФ-1, «Рюк-Цук Докмастер» и аналогичные им.
Очистку подводной части корпуса эксплуатируемых судов нужно начинать с удаления обрастаний. Только после этого можно получить правильное представление о состоянии его подводной части и, следовательно, правильно выбрать необходимые меры для защиты корпуса от коррозии.
Рис. 1. Коррозия, возникающая при окраске по плохо подготовленной поверхности.
В доке очистку от обрастаний необходимо производить сразу же после начала осушения, по мере того как начинает обнажаться -подводная часть корпуса судна. Эти работы приходится вести с плотиков. В таких условиях наиболее удобным инструментом оказываются шпатели, насаженные на длинные рукоятки. Применение механизированных способов очистки при работе на плотиках затруднено по ряду причин. Так, при очистке шпателем слой, состоящий из различных морских животных и водорослей, отделяется от корпуса судна и сбрасывается в воду, а при механизированной— происходит измельчение всей массы обрастания, вес которой в сыром виде может достигать 30 кг/м2. Под влиянием центробежной силы эта кашеобразная масса разлетается во все стороны и попадает на работающих. В таких условиях несколько человек одновременно работать не могут. Если же поручить очистку одному человеку, то удаление обрастания будет отставать от осушения дока. В результате этого придется замедлять осушение дока, уменьшая этим его пропускную способность, или осушать его независимо от степени очистки судна. А это нежелательно, так как обрастание значительно легче и быстрее удалять, если оно мокрое.
При очистке высохшего судна в доке вместе с обрастанием удаляется и измельчается пленка необрастающей краски, содержащей вредные для здоровья людей компоненты (соединения меди, олова, ртути, свинца и мышьяка, цинка). В районе работы воздух насыщается пылевидными продуктами, которые попадают в дыхательные пути людей, оседают на окружающих предметах и оборудовании, что может явиться причиной заболеваний, рабочих, находящихся здесь. Поэтому следует отдавать предпочтение способам очистки подводной части корпуса от обрастания до ввода судна в док. В доке очищенный от обрастания корпус судна обязательно промывают водой, удаляют остатки обрастания, определяют состояние краски, наличие коррозионных повреждений на корпусе и намечают технологию подготовки поверхности. Такому же осмотру подвергают в доке корпуса судов, которые находились на достройке. Если краска разрушена только на отдельных участках корпуса, то очищают и подготавливают к грунтовке и окраске только поврежденные участки. Если же отдельные участки разрушения наблюдаются по всей поверхности, то очищает и подготавливают к грунтовке всю подводную часть корпуса. После очистки, которую можно производить при помощи дробеструйного аппарата, различного рода щеток или другого, пригодного для этой цели инструмента, заваривают или заделывают повреждения язвенного характера. Затем в зависимости от принятой схемы защиты от коррозии корпус судна покрывают грунтом.
При очистке и подготовке под грунтовку эксплуатируемых судов необходимо уделять особенное внимание тем участкам корпуса, которые при последующем доковании будут соприкасаться
с кильблоками. В доке эти участки корпуса недоступны ни для осмотра, ни для окраски, так как вследствие высокой стоимости и значительного удлинения“ сроков докования перестановку судов в доке (для перемещения кильблоков) делают только в исключительном случае.
Таким образом, если всю подводную часть корпуса осматривают, очищают и окрашивают ежегодно или один раз в два года, то места под кильблоками окрашивают только один раз в два — четыре года. Вот почему эти участки необходимо не только особенно тщательно окрашивать, но и применять для их защиты от коррозии и обрастания усиленные схемы.
При перекраске надводного борта, надстроек и других наружных поверхностей необходимо удалить толстые слои старой краски. Легче всего это сделать при помощи смывок, которые наносят на поверхность кистью или краскораспылителем, толщиной 2— 4 мм. Через 10—15 минут краска размягчится, начнет отслаиваться от металла, и ее удаляют шпателем. Следует помнить, что органические смывки огнеопасны, а щелочные вредны. Поэтому при работе с ними следует соблюдать все необходимые меры предосторожности.
Плохо держащуюся краску можно удалять с помощью струи воды, подаваемой под большим давлением.
Следует уделять особое внимание правильной очистке и окраске тех мест подводной части корпуса, где установлены протекторы. Здесь корпус необходимо окрашивать по усиленной схеме на расстоянии не менее 1 м от края прианодного экрана.
Подготовка поверхностей из нержавеющих сталей. Нержавеющая сталь иногда покрыта плотным, прочным слоем окалины, которая способствует возникновению и развитию интенсивной коррозии.
Очистку нержавеющей стали производят в следующей последовательности. Удаляют маркировочные знаки и обезжиривают поверхность уайт-спиритом. Затем с помощью песко-, дробеструйных или дробеметных аппаратов удаляют прокатную окалину. После этого очищенную поверхность обдувают сухим сжатым воздухом и грунтуют. Если очищенные листы будут храниться длительное время, то их необходимо запассивировать. Мелкие поверхностные трещины и раковины можно предварительно зачистить наждачным кругом № 80, а затем полностью очистить лист при помощи пасты. Пасту наносят на листы, которые складывают штабелем и выдерживают от 16 до 24 часов. После этого листы промывают, протирают и грунтуют или пассивируют.
Подготовка поверхностей из плакированных сталей. Плакированную сталь подготавливают под грунтовку и окраску так же, как нержавеющую (исключая травление в кислоте). После удаления окалины и ржавчины листы грунтуют или пассивируют со стороны основного и плакирующего слоя.
Подготовка к грунтованию и окраске поверхностей из легких сплавов, цветных и оцинкованных металлов
В судостроении приходится иметь дело с окраской конструкций или изделий, изготовленных из алюминия и его сплавов, оцинкованной стали, меди или ее сплавов, свинца.
Легкие сплавы применяют для зашивки изоляции, изготовления переборок, корпусов судов на подводных крыльях и воздушной подушке, обшивки трюмов рыболовных судов, где хранят выловленную рыбу, в рефрижераторных помещениях и т. п. Из легких сплавов делают шлюпки, спасательные плотики и т. д.
Низкая твердость некоторых из перечисленных металлов, способность к быстрому окислению, недостаточная устойчивость к действию щелочных растворов, а также пониженная адгезия к ним большинства грунтов — все это вызывает большие затруднения при подготовке их к грунтовке и окраске. Ниже рассматриваются особенности подготовки различных металлов.
Подготовка поверхностей из алюминия и его сплавов. Подготовка к грунтовке и окраске должна начинаться с расконсервации листов металла. С распаковочного ртола лист, покрытый смазкой и бумагой, подается к моечной камере. Перед входом в нее установлен скребковый механизм, который удаляет бумагу, после чего лист попадает в камеру, где подвергается действию горячей воды (70—80 °С), пара или моечного раствора. Затем осуществляют антикоррозионную защиту металла. Одним из способов устранения или подавления коррозии является создание на поверхности алюминиевых конструкций окисной пленки. Такая пленка обладает антикоррозионными свойствами и улучшает адгезию, а следовательно, и антикоррозионную защиту окрашиваемых поверхностей.
В тех случаях, когда установка для расконсервации отсутствует» бумагу и смазку удаляют вручную, обезжиривают очищенную поверхность листа с помощью моющего раствора или растворителя“ (уайт-спирита), маркировочные надписи удаляют кистью (или тампоном), смоченной растворителем. Подготовленные таким образом, листы оксидируют и обрабатывают, как указано ниже.
Оксидирование может осуществляться электрохимическим (анодным) или химическим способом. В первом случае образуется окисная пленка толщиной до 10 мкм, во втором — толщиной 0,3—0,8 мкм. В зависимости от состава электролита анодное оксидирование может быть сернокислотным или хромовокислотным. Оксидирование производится в ванне с соответствующим электролитом. Во втором случае листы или детали погружают в горячий раствор кальцинированной соды и хромовокислого натрия.
После оксидирования листы или детали промывают горячей водой, высушивают и не позже чем через 24 часа после окончания оксидирования покрывают грунтом требующейся марки. При бо-лее Длительном хранении оксидная пленка загрязняется, поэтому иногда приходится повторять оксидирование.
Листы металла, предназначенные для конструкций, которые будут эксплуатироваться в сравнительно легких условиях, а также листы из коррозионно-стойких алюминиево-магниевых сплавов после удаления бумаги и обезжиривания можно загрунтовать без оксидирования.
Литье очищают от формовочной земли, устраняют дефекты: крупные —заваркой или эпоксидными шпаклевками, мелкие — пропитыванием бакелитовым или каким-либо другим лаком, хорошо проникающим в поры и превращающимся в плотную и нерастворимую после термической обработки массу. Затем литье очищают от наплывов лака, обезжиривают и покрывают грунтом.
Следует иметь в виду, что конструкции и листы, на которых имеются детали, приваренные электросваркой, можно подвергать только хромовокислотному оксидированию.
Подготовка под грунтовку ранее эксплуатировавшихся судов или конструкций из легких сплавов заключается в удалении с их поверхности разрушившейся краски, очистке металла, выявлении участков коррозионного разрушения, тщательной очистке от продуктов разрушения металла и заделке этих участков. Технология устранения подобных дефектов в каждом случае определяется конкретными условиями. Принципиально способ устранения обнаруженных дефектов состоит в следующем. При помощи дюралевого, а затем стального шпателя или скребка осторожно очищают поверхность от краски, удаляют продукты коррозии, обезжиривают очищенный участок, сушат и наносят слой грунта, представляющего собой разбавленную шпаклевку ЭП-00-10. После высыхания язвы заполняют эпоксидной замазкой (см. табл. 8). Обработанную поверхность шлифуют, обезжиривают, грунтуют и окрашивают.
Краски горячей сушки удаляют органическими смывками. Щелочные смывки для очистки алюминиевых конструкций применять нельзя.
Очистку листов, профильного проката, конструкций из легких сплавов от коррозии или остатков краски можно производить дро-беметным способом, используя только алюминиевую дробь.
Технологией постройки судов предусмотрена сварка. Между тем оксидная пленка затрудняет сварку, поэтому в местах, где предполагается приварить деталь или сформировать сварной шов, такую пленку удаляют. Если эту операцию выполняют умело и внимательно, то участки с удаленной пленкой составляют 10—15% всей поверхности. Если же очистку производят случайным инструментом, не представляя заранее, где будет находиться сварной шов или крепиться деталь, то участки с поврежденной пленкой могут быть равны 50—75% поверхности. Это делает бесполезным оксидирование. В этих случаях его заменяют нанесением фосфатирую-щих грунтов, тщательно проверяя подготовку под окраску. Любое отклонение от установленной технологии резко снижает надежность защиты.
Подготовка оцинкованных поверхностей. Основной недостаток оцинкованных поверхностей — низкая адгезия к ним подавляющего большинства грунтов. Поэтому при подготовке к грунтовке и окраске эти поверхности необходимо не только очистить, устранить на них очаги коррозионных повреждений, но и выбрать такие способы обработки, которые устранили бы этот недостаток.
Оцинкованные поверхности осматривают, удаляют разрушившийся цинк, очищают основной металл, обезжиривают и подправляют оцинковку на дефектных участках (иногда вследствие недостатков в работе гальванической ванны в некоторых местах, например в углах, цинковое покрытие может быть нанесено очень тонким слоем или вообще отсутствовать). При подготовке к нанесению грунта такие участки должны быть выявлены. Все дефектные места очищают от загрязнений и следов коррозии основного металла, обезжиривают, затем на них наносят равномерный слой грунта протекторного типа, заменяющего оцинковку. После устранения дефектов оцинкованные поверхности обезжиривают и покрывают грунтом ВЛ-02, ВЛ-08, КФ-030, ГФ-031, ФЛ-ОЗЖ, АК-070.
Если оцинкованные поверхности подвергнуть фосфатированию, то это не только повысит адгезию к ним лакокрасочных покрытий, но и улучшит антикоррозионные свойства самого цинкового покрытия. Фосфатирование проводят в растворе, содержащем в одном литре воды 33 г препарата «Мажеф», 60 г азотнокислого цинка и 3 г азотнокислого натрия. Обработку производят в течение 15— 20 минут при 18—20 °С.
Выбор грунта для оцинкованных поверхностей зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться окрашенная поверхность, и от способа обработки оцинкованной поверхности.
Значительные трудности возникают при подготовке к грунтовке эксплуатировавшихся судов или конструкций с оцинкованными поверхностями. Остатки старых красок с таких поверхностей приходится удалять с помощью смывок органического типа. Размягчившуюся краску снимают дюралевыми или деревянными шпателями, так как при работе стальными скребками, щетками или шпателями можно повредить и разрушить слой цинка. Прочно держащуюся краску и грунт не удаляют, а только очищают от загрязнений и обезжиривают участки разрушенного грунта; если цинковое покрытие также повреждено, то наносят слой протекторного грунта, после чего всю поверхность обезжиривают и она считается подготовленной под грунтовку и окраску. Допускается удалять остатки старой краски и очищать участки с разрушившимся цинковым покрытием дробеструйным способом.
Подготовка поверхностей из меди и ее сплавов. На изделиях из меди и ее сплавов краски хорошо держатся в том случае, если на их поверхности не имеется пленки окислов. Такая пленка образуется необычайно быстро, поэтому подготовка под грунтовку и сама грунтовка изделий из меди и ее сплавов должны производиться в очень сжатые сроки. Подготовку начинают с удаления окиснои пленки, что делают механическим путем при помощи мелкозернистой шкурки. Затем очищенные поверхности обезжиривают, высушивают и немедленно, пока они вновь не покрылись пленкой окислов, грунтуют грунтом ВЛ-02, ВЛ-08 или ФЛ-ОЗЖ. Вся эта операция должна быть выполнена в течение 20—40 минут. Поэтому нельзя заранее подготавливать под грунтовку большие поверхности, а затем наносить на них грунт, так как результаты могут оказаться неудовлетворительными. Если по каким-либо причинам в течение указанного срока грунт не был нанесен, то перед грунтованием очистку и обезжиривание повторяют.
Подготовка свинцовых поверхностей. Свинец окисляется быстрее, чем медь. Поэтому очищенную и обезжиренную поверхность свинца необходимо грунтовать через 10—15 минут после окончания очистки. Для этих целей предназначены грунты ВЛ-02, ВЛ-08 (1 слой) и АК-070 или ФЛ-ОЗК (2 слоя).