Очистка подводной части судов и конструкций на плаву и в доке. Реактивационная и миграционная способности противообрастающих красок

Появление крупнотоннажных судов и все более широкое использование в прибрежных водах стационарных или плавучих буровых установок, постановка которых в док часто невозможна, потребовали создания специального оборудования и разработки особой технологии подготовительных и окрасочных работ.

Крупнотоннажные суда могут очищаться на плаву, частично или полностью, при помощи различных установок. Английская установка «Браш-бот» позволяет быстро очищать подводную часть от обрастаний в районе от ватерлинии до боковых килей или скулы. Установка «Браш-бой», разработанная во Франции, выпускается в стационарном и облегченном вариантах. Стационарные установки, более тяжелые и мощные, монтируются на специальных катерах. Установки позволяют выполнять очистку с помощью двух водолазов, работающих со шлангами длиной до 80 м. Для очистки используют также щетки (рис. 4.6), которые благодаря особенностям их конструкции плотно прилегают к очищаемой поверхности. Плотность прилегания к корпусу судна возрастает по мере увеличения частоты вращения щетки, что обеспечивает высокое качество очистки. Другая особенность этих щеток заключается в самостоятельном передвижении по поверхности в сторону вращения. Опытному водолазу удается очищать до 300 м2/ч при средней интенсивности обрастания. Наличие балянусов, полихет и мшанок снижает производительность труда.

Рис. 4.6. Щетка, используемая водолазом при очистке судна с помощью установки «Браш-бой». 1 — щетка; 2 — управление двигателем; 3 — подача сжатого и удаление отработавшего воздуха; 4 — пневматическая турбинка; 5 — рукоятки.

Рис. 4.7. Очистка подводной части судна с помощью установки «Хейркурт», работающей от сети сжатого воздуха при давлении 0,7 МПа.

Для очистки под водой применяют щетки нескольких типов: из очень жесткой стальной проволоки (они удаляют обрастания любого типа, но одновременно разрушают краску до металла) ;
из стальной, более мягкой проволоки (они удаляют почти все обрастатели, а также очищают поверхность от противообрастающей и плохо держащейся противокоррозионной краски);
щетки из стальной проволоки и нейлоновой щетины более мягкие (ими удаляют водоросли, старую противообрастающую и разрушающуюся противокоррозионную краску). Щетки этого типа полной очистки от старой краски не обеспечивают.

Во Франции для удаления обрастаний предложено также использовать портативную установку «Браш-карт». Установка имеет три сменные щетки, которые могут быть стальными или нейлоновыми. Под водой она передвигается со скоростью 30—40 м/мин, очищая при этом полосу шириной 1,2 м.

Простая портативная установка «Хейркут» для механизированной очистки подводной части корпуса на плаву (Норвегия) подвешивается с борта судна на тросе, которым регулируют прижим ее к борту (рис. 4.7). Обрастание удаляется двумя рядами щеток из нейлона, приводимых в движение воздухом (давлением 0,7 МПа, расход его составляет 3 м3/мин).

Аналогичным образом удаляют обрастания и с других конструкций, например крупных плавучих буровых установок, где обрастание становится причиной интенсивной коррозии опор.

Когда в результате возросшей шероховатости мощность двигателей приходится увеличивать на 20—25 %, возникает вопрос о постановке судна в док для перекрашивания или о продлении срока эксплуатации без перекрашивания путем применения реактивации, которая заключается в удалении на плаву появившегося обрастания и верхнего, шероховатого слоя краски, потерявшего эффективность. Реактивация неприменима при использовании противообрастающих красок винилового, хлоркаучукового типов и еще некоторых красок, токсичные соединения которых обладают миграционной способностью.

Принцип действия красок с миграционной способностью заключается в следующем (рис. 4.8, а-г). Краска наносится двумя слоями толщиной по 100 мкм, каждый из них содержит одинаковое количество ядовитых компонентов. При соприкосновении с водой запасы яда в верхнем слое начинают уменьшаться, аналогичные компоненты из нижнего слоя начинают диффундировать в верхний слой. Через 12 мес. в верхний слой поступит 20—25 % яда (рис. 4.8, б), через 24 мес. в этом слое будет 75— 80 % вновь проникшего яда (рис. 4.8, в). По истечении 30 мес. первоначальный запас токсинов иссякнет и из-за снижения активности краски (рис. 4.8, г) начинается обрастание.




Рис. 4.8. Схема противообрастающего покрытия с резервным слоем краски: а — первоначальное покрытие двумя слоями толщиной по 100 мкм; б — токсичность верхнего слоя снизилась, началась диффузия ядовитых компонентов из нижнего слоя; в — заканчивается выделение ядов из верхнего слоя, усиливается диффузия из второго слоя; г — яды верхнего слоя израсходованы, активность краски снижается, начинается обрастание.

За рубежом считают, что не реже одного раза в 2—3 года подводная часть должна обязательно полностью очищаться и заново окрашиваться по полной схеме. Только при соблюдении этого требования получается ровное покрытие, обеспечивающее высокую скорость движения, снижение расхода топлива и надежную защиту от обрастания и коррозии. Теоретически при регулярном окрашивании должно получаться покрытие, показанное на рис. 4.9, а. Практически покрытие изнашивается недостаточно равномерно, разрушаясь в одних местах и сохраняясь в других. После четырех-пяти лет эксплуатации строение его приобретает вид, представленный на рис. 4.9, б.


Рис. 4.9. Изменение покрытия при ежегодном возобновлении (без удаления старых красок): а — теоретически; б—в условиях эксплуатации (после пяти лет).

1 — противообрастающая; 2 — противокоррозионная; 3 — обязательная очистка, краска сохраняется на 15 % площади.