极限工作之船底清洁:虽说大船底能刮好几十吨

2020-01-10 作者:技术中心   |   浏览(142)

  船舶是世界上使用最广泛的交通工具,也是主流的货运工具,全球85%的货物都是通过海上运输完成的。

  很多人平常只注意看船的上面,其实船底的世界也是十分“精彩”的,可以跟恐怖大片相媲美,因为展现在你眼前的将会是密密麻麻的海洋污损生物。

  海洋污损生物,又名海洋附着生物,是附着在船体底部和各种海洋设备上的动物、植物或微生物。生存在浅水层的海洋生物,比如硅藻、藤壶、牡蛎、贻贝等,都有附着在其他东西上生长的特性,它们有些会附在浅水区的礁石上,有些会附在海洋动物身上(比如鲸鱼、海龟等),水下巨大的船底,自然也成为了它们的好去处。

  船舶在海上执行任务的时间越长,附着在船底的海洋无损生物就会越多。如果在部分海域浅水层生物比较丰富的话,情况会更糟糕。

  远洋船舶的海员有句玩笑话:“上岸的船底就像是大型的海鲜市场一样,什么品种都有可以尽情挑选”,可见船底世界有多壮观了。

  船舶一直在大海里航行,鲸鱼整天在大海里游泳,海水就不能把这些海洋生物给冲走吗?如果是那么简单,它们就不会被称为“污损”了。

  以臭名昭著的藤壶为例,它们会释放一种黏性物质,使自身可以牢牢地粘在附着物上,不仅不害怕海水的冲刷,还靠着水流带来的营养物质来维持生命。

  船舶和鲸鱼的体积巨大,带动的水流是很强的,总会有一些藤壶被冲走,它们年复一年地迎接水流挑战,自身也在慢慢进化,除了粘性物质越发强劲以外,还掌握了其他的生存技巧,比如附着在船底凹陷的部位,还有鲸鱼身上有褶皱的地方(眼睛、私处),“任他千难万险就是不要分开”,也是绝了。

  先不说被藤壶附在私处“生不如死”的鲸鱼,古代涂料海洋污损生物对船舶的影响分分钟是致命的。首先,海洋生物个体虽小,重量有限,但千千万万个加起来,说法就不一样了。古代涂料

  有人曾经在厦门海域用快艇做了一个专门验证船体生物重量的实验,结果表明,在该海域下水一年后的快艇,船底附着的生物可以达到17公斤/平米。

  海洋生物让船体重量大大增加,让船底变得凹凸不平,直接导致的结果就是船体的航行阻力大大提高、航行速度急剧降低、船舶的有效载重降低,燃油消耗及其对应的污染排放反而大大提高。

  曾经有一艘停泊在意大利西西里岛的远洋货轮,在28天的时间里船底附着了大量的海洋生物,但当时船上工作人员并没有注意,结果在航行过程中,航速从原来的18节降至13节,航行时间也比预计的多了10天,导致燃料消耗足足增加了500吨。

  其次,海洋生物在寄生船底的同时,会分泌带有强酸性的生物活性物质,对船体产生一定的腐蚀作用,使其生锈,加速船底的老化。这就导致船舶进坞维修周期增大、船底污损清理成本提高、船舶有效的航行时间大大缩短、减少使用寿命,这些影响都要依赖大量的费用才能解决问题。

  最后,附着的海洋生物还会对船舶的安全航行造成一定的威胁,比如由于海洋生物堵塞,导致船舶重要部件的功能出现问题甚至失灵的情况也并非鲜见。据国外统计分析,海洋生物污损每年让全世界的船舶燃料增耗40%以上,经济损失高达75亿美元。

  小小的海洋生物会造成那么大的危害,人类自然会想尽办法去对付,首先想到的方法就是用毒。

  船舶船底的红色涂装是厚厚的防锈漆和防污漆,里面添加了氧化亚铜、氧化汞等一些剧毒物质(外观也是呈红色)这些毒物会慢慢向外渗出,保持对藤壶之类低等海洋生物长期有效的杀伤效果。古代涂料

  虽然可以防止海洋生物附着,但也会造成一定的环境污染,对其他海洋生物造成不良影响,从而影响水产的养殖、捕捞以及人类的身体健康。

  现在,不少船底涂层采用无锡自抛光防污涂料,以普通可水解树脂为基料,添加非锡防污剂,通过控制基料水解速度从而控制毒料的渗出率。这种防污涂料的颜色可以多彩多样,但大多船舶依然偏爱传统的红色涂装。

  网上看到不少朋友说,什么“生蚝、牡蛎、海葵这些海鲜一刮就是好几十吨,赶紧准备好烧烤架和啤酒”,什么“对于吃货来说,船底的美食真是味觉的盛宴”......

  除了“毒涂装”,船舶领域研究人员发现,通过在船底外壳增涂有效降解涂层,可以明显抑制海洋污损生物的附着,并且无污染。但是,最大的问题是涂层非常容易降解,持续时间很短,对于航行时间较长的船舶无法保证一直起到防污效果。

  能够在较长航行过程中有效抑制海洋污损生物的研究方案还有一种,俗称冰冻法。

  “在船体底部内侧沿船体纵向铺设调温管道,加热管道和所述冷冻管道间隔布置。当需要对船底附着的污损生物进行清理时,通过冷冻管道对船底进行降温冷冻,使得船底外侧附着的污损生物冰冻起来,然后加热,让它们离开船体。”该方法目前还处在论证阶段。

  虽然最常见的毒杀法能在一定程度上减缓海洋生物污损,但随着船底涂层的脱落,大量生物也会卷土重来,所以定期的船底清洗工作是必不可少。

  拉上岸架起来清洗的方法俗称“刮船底”,是一份吃力不讨好的工作。浓重的腥臭味不说,密密麻麻的海洋生物紧紧地粘附在船底,如果用铲子来一一弄走,不知道要搞到何年何月。

  为此,人们开发了各种新型清理方法和工具,大大降低了劳动强度,最常见的是采用高压水枪,还有喷砂除污、高压清洗机等。

  水上清理的优点是干净彻底,缺点是人力物力耗费巨大,对大船来说,不花几十万搞不定。

  第一种方法是人工清理,对于大于2米深的水下作业,需要动用专业潜水员,采用的是高压水枪。水枪喷头常采用平衡型的圆柱状射流喷头,用以抵消射流反冲力对潜水员的影响。

  意大利的Keelcrab 智能机器人是专门在水下清洁船体的清洁工。只要把Keelcrab投入水中,通过 LED 照明和防水摄像机,船主就能通过无线控制的方式让机器人直接在水下对船底进行清洁保养。

  设计者法比奥介绍说:“Keelcrab 内置涡轮扇叶,运转时可以产生真空吸力,通过强大的水压/气压差,可以让机器人牢固的吸附在船体上。设备底部装有尼龙刷,可以清洁吸附船体上的浮游植物,清洁速度可达 0.14 平米/分钟。”

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关键词: 古代涂料

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