1、毕业论文文献综述轮机工程船舶污底的防控研究一、研究背景及意义船舶在海水中航行,船体水线以下部分由于长期浸泡在水中,除了钢板本身被腐蚀生锈以外,海水中的生物,如贝类、海藻、浮游生物等将附着在船体上,船舶术语称之为污底,俗称“长毛”11。当船舶航行时，阻力主要是水下部分水的阻力，试验表明，水对船体的总阻力约与船速的平方成正比，即2VARR3式中R一水对船体的总阻力。V一船速。RA一阻力系数，与船体线型、排水量、污底程度、海情等因素有关。由于阻力增加,导致推进器运转情况改变,致使螺旋桨效率下降,影响船速。经验上一般认为新船下水后六个月,因污底而增加的阻力可达总阻力的10以上,船速会有明显下降。船舶污
2、底防控作为优化航海运输的重要措施，早就得到重视。远在帆船时代，船舶就开始使用石灰及含砷和汞的化合物和DDT联合国在1973年禁止使用充当防污系统用作船体涂层5。有效的防污底系统能在许多方面节省船东的费用，降低营运成本节省燃油消耗；延长了船舶进坞周期，增加船舶营运时间。二、国内外船舶污底防控研究现状黄跃明的文献2以实例研究造成轮船污底的主要原因1坞修时，船体喷沙不够光洁，油漆后表面局部粗糙，使得船体水线下易生锈，海生物附着容易。2防污漆质量较差，防污有效期短，无法有效减缓海生物的生成。3船舶很少有机会航行淡水航区，船舶在海水港待港卸货时间较长，尤其是海水温度较高时，适合海生物迅速生长。这些原因导
3、致船舶污底严重，对船舶的营运产生巨大影响。船舶污底导致阻力增大。2若螺旋桨转速不变，则船速将相应减慢，引起螺旋桨进程比减小，扭矩系数增大，螺旋桨所需转矩增加，如果要保持标定转速N不变而加大油门格数，则柴油机就会超负荷运转，而且柴油机的燃油消耗将大大增加，这是不允许的。如果推进装置的功率储备较小，主机长时间超负荷运行，主机的工况不断恶化，将加速主机磨损，使主机的有效功率下降。因此减小船舶阻力，对提高船舶运营的经济效益有很大的影响。目前船舶污底防控主要依靠防污漆。于希斌在文献中提到520世纪60年代，化学工业开发出了有机锡化合物TBT的防污漆，这种金属化合物防污底漆作用效果好、价格低廉。到20世纪
4、70年代，大部分远洋船舶已使用这种防污底漆。早期的有机锡防污底漆作用机理是活性成份不断从油漆中渗出，杀死藤壶和其它吸附在船体上的海洋生物，但是这些自由结合的漆层中的杀虫剂渗出率是无序的，作用效果极不均匀。20世纪60年代末，随着自光漆的出现，防污底漆有了突破进展。在自光漆中，有机锡化合物以化学方式与聚合体结合，这种漆的渗出率是有序的。一旦表面层消失，杀虫剂的反应再从下一层开始，因此效果好持续久。含有TBT的自光漆在船舶工业中取得了巨大的成功，但这种漆很快就被发现具有致命的缺陷，环境研究表明在水中和沉淀物中的有机锡化合物除了杀死附着在船体上的海洋生物外，还可能进入食物链。特别是能引起牡砺壳体变形
5、、海螺性变异，在其它海洋生物中出现免疫反应、神经中毒和基因影响。1988年，这个问题引起国际海事组织IMO的海洋环境保护委员会MEPC的重视，随后便催生了国际控制有害防污底系统公约，公约禁止船舶防污漆使用有机锡。为了满足环保的相关要求，以利保护海洋环境，陈爱国叶家玮在文献中提出6当前主要使用和发展如下涂料无锡自抛光防污涂料；含氟或硅聚合物的低表面自由能防污涂料；以碱性硅酸盐为防污剂的防污涂料；含生物活性物质的涂料；表面植绒型防污涂料；含纳米无机填料的防污涂料；添加天然硅晶体的防污材料；含植物提取物的防污涂料。船体表面油漆时要均匀，先在表面涂防锈漆，然后再涂一两遍防污漆，以利用防污漆中的毒素，杀
6、死幼小的贝类、海草，避免污底形成，注意防污漆和防锈漆的相容性。正确应用防污剂同时具有较高的经济效益和环境效益。荆浩博在文献中提出5有机锡系统的替代产品包括铜基涂层和硅基系统，它们可使船体表面光滑，船舶航行时极易冲刷掉海洋生物。防污底装置的开发也正在进行中，水下清洁系统避免了船舶必须进坞清除船体海洋生物，同时，超声波或电解装置也有助于去除船舶污底物。已投入使用和正在研究的替代产品有铜基防污漆，无锡防污漆，光滑涂层等等。海洋生物的生长习性无疑也对船舶污底防控具有重要意义。黄跃明的文献中3海洋中的海藻、贝类等的生长因气候、海区不同而异，温度越高，盐度越大，则生长越快。停泊不动的海船容易生长。污底的产
7、生在一定时期内按线性规律增加，超过一定时期后其增长速度逐渐减缓。在淡水中航行的船舶要好一些，但油漆的脱落、船体的锈蚀及附着污泥等，也将使船体表面的粗糙度增加。污底的影响程度与涂料、水的温度和盐度等周围环境条件有关，目前仍靠积累有关经验数据作大致估算。因此根据船舶营运情况，如果有可能，适当安排船舶进入淡水港区，使船舶浸泡淡水，海生物会因环境的改变而死亡脱落或减少生成。相对来说这是一种简单易行的方法。除此之外，船舶污底防控的对策还有如下方面1坞修时，船体喷沙除锈应光洁，油漆均匀，使船体不易腐蚀生锈，海生物不易附着。对于严重污底的船必须定期进坞除污或采取水下刮底，清除海生物，消除船舶污底的影响。但水
8、下刮底将使油漆损失，刮底后应适时坞修3。2选用质量好的防锈漆和防污漆，注意防污漆和防锈漆的相容性，防止船体生锈，延长防污期效，抵御海生物的生成。防污漆的使用也应满足环保的相关要求，以利保护海洋环境。3根据船舶营运情况，如果有可能，适当安排船舶进入淡水港区，使船舶浸泡淡水，减缓海生物的生成。污底的海船在淡水港内停泊数日以后再行出海,其附着的贝类和海草因环境改变大部分可以脱落。我国沿海港口多系淡水港,这是清除污底的天然有利条件。由于海生物不适宜在淡水中栖息，舰船在淡水中一周，海生物便会死亡，在船舶营运中，应充分考虑这一因素，对船舶作适当调4当船舶存在一定程度的污底而船舶航行阻力增大时，应避免主机在
9、超负荷状态下长时间运行，空载控制主机的油门，重载控制主机的排温，使其速度特性适应螺旋桨特性的变化，减少主机燃油消耗。其间应加强对主机的维修保养，提高主机的有效功率，使主机处于比较稳定的工况。参考文献1吴艳茹许献岐，船舶污底与处理措施，河北交通科技，2006年01期2黄跃明，从某轮实况谈船舶污底的影响与对策，航海技术，2005年01期3黄跃明，浅谈船舶污底与对策，中国修船，2004年04期42001年控制船舶有害防污底系统国际公约5王希斌荆浩博，解读船舶防污底系统，中国水运2003年01期6陈爱国叶家玮，船舶表面状况对船舶性能的影响及应对措施，船海工程，2008年02期7张敏捷，中大型客滚船的线
10、型与推进系统研究，船舶设计通讯，2010年第123期8余曰简，应对IMO涂层规范的船舶防腐解决方案，船舶标准化工程师，2010年03期9船舶污底系统检验指南，中国船级社，船舶标准化工程师，2008年10宋斗新，2001年国际控制有害的船舶防污底系统公约履约探讨，航海技术，2008年04期11段学民，段祥云，船舶污底的危害及治理方法，中国水产，1999年06期12LTAKATA,MFALKNERANDSGILMORE,COMMERCIALVESSELFOULINGINCALIFORNIA,CALIFORNIASTATELANDSCOMMISSIONMARINEFACILITIESDIVISION,APRIL200613ALANHTAYLORALANHTAYLORANDASSOCIATESPTYLIMITEDANDDRGEOFFRIGBYRENINNAPTYLIMITED,THEIDENTIFICATIONANDMANAGEMENTOFVESSELBIOFOULINGAREASASPATHWAYSFORTHEINTRODUCTIONOFUNWANTEDAQUATICORGANISMS,REPORTPREPAREDFORTHEDEPARTMENTOFAGRICULTURE,FISHERIESANDFORESTRY,AUGUST2002
