Краска против обрастания - Anti-fouling paint

Новый корабль готовится к спуску на воду, на нем свежая противообрастающая краска
Очистка корпуса судна от обрастания в сухом доке
Carenage.JPG

Краска против обрастания - категория коммерчески доступных подводные краски корпуса (также известный как нижние краски) - специализированная категория покрытий, наносимых в качестве наружного (наружного) слоя на корпус корабля или лодки, чтобы замедлить рост и / или облегчить отделение подводные организмы которые прикрепляются к корпусу и могут повлиять на характеристики и долговечность судна (см. также биообрастание ). Краски против обрастания часто применяются как один из компонентов многослойных систем покрытий. [1] которые могут иметь другие функции в дополнение к их необрастающий свойства, такие как действие в качестве барьера против коррозия на металлических корпусах, которые разрушают и ослабляют металл,[2] или улучшения потока воды мимо корпуса рыболовное судно[3] или высокопроизводительный гоночные яхты.

История

в Возраст паруса, парусники сильно пострадали от роста ракушки и сорняки на корпусе, называемые «обрастанием». Начиная с середины 1700-х гг. тонкие листы меди и примерно 100 лет спустя Muntz metal, были прибиты к корпусу в попытке предотвратить рост моря. Одним из известных примеров традиционного использования металлической обшивки является машинка для стрижки. Катти Сарк, который сохранился как корабль-музей в сухом доке в Гринвич в Англия. Рост морского производства во многом повлиял на производительность (и прибыльность).

  • Максимальная скорость корабля уменьшается, так как его корпус загрязняется морской растительностью, а его водоизмещение увеличивается.
  • Обрастание препятствует способности корабля идти против ветра.
  • Некоторые морские растения, такие как корабельные черви, может проткнуть корпус, что со временем приведет к серьезным повреждениям.
  • Судно может перевозить вредные морские организмы в другие районы.[4]

В официальном письме 1900 г. ВМС США к Сенат США Комитет по военно-морским делам,[5] было отмечено, что (британские) Адмиралтейство рассмотрел предложение в 1847 году ограничить количество железных кораблей (только недавно введенных в военно-морскую службу) и даже рассмотреть возможность продажи всех железных кораблей, находящихся в его владении, из-за значительных проблем с биообрастанием. Однако, как только была найдена необрастающая краска «с очень хорошими результатами», железные корабли были сохранены и продолжены. В Bonnington Chemical Works начал маркетинг сульфид меди краска против обрастания около 1850 г.[6]

В течение Вторая Мировая Война, который включал значительную военно-морскую составляющую, ВМС США предоставили значительное финансирование[7] к Океанографическое учреждение Вудс-Хоул собирать информацию и проводить исследования в области морского биообрастания и технологий для его предотвращения. Эта работа была опубликована в виде книги в 1952 году, содержание которой доступно онлайн в виде отдельных глав.[8] Третья и заключительная часть этой книги включает ряд глав, в которых рассказывается о состоянии дел в области разработки противообрастающих красок того времени. Ланн (1974) предлагает дальнейшую историю.[9]

Современные необрастающие краски

В наше время в состав необрастающих красок входят: закись меди (или другой медь соединения) и / или другие биоциды - специальные химические вещества, препятствующие росту ракушек, водорослей и морских организмов. Исторически медные краски были красными, поэтому днища кораблей все еще окрашиваются в красный цвет.[10]

«Мягкие» или абляционные краски для дна медленно отслаиваются в воде, выделяя биоцид на основе меди или цинка в толщу воды. Движение воды увеличивает скорость этого действия. Абляционные краски широко используются на корпусах прогулочных судов и обычно повторно наносятся каждые 1–3 года.

Краски для «твердого» днища, или «не затухающие» для днища, бывают нескольких видов. Краски «контактного выщелачивания» «создают на поверхности пористую пленку. Биоциды удерживаются в порах и медленно высвобождаются».[11] Другой тип краски для твердого дна включает тефлоновые и силиконовые покрытия, которые слишком скользкие, чтобы прилипать к ним. Системы SealCoat, которые необходимо наносить профессионально, высыхают с небольшими волокнами, торчащими с поверхности покрытия. Эти маленькие волокна движутся в воде, предотвращая прилипание дна.[11]

Проблемы окружающей среды

В 1960-х и 1970-х годах на торговых судах широко использовались краски для днища, содержащие трибутилолово, который был запрещен в Международная конвенция о контроле за вредными противообрастающими системами на судах из Международная морская организация из-за его серьезного токсического воздействия на морскую жизнь (например, крах французского промысла моллюсков).[12] В Порт Сан-Диего изучает, как уменьшить поступление меди из необрастающих покрытий на медной основе [13] и штат Вашингтон принял закон, который может поэтапно запретить использование медных необрастающих покрытий на прогулочных судах, начиная с января 2018 года.[14] Однако, несмотря на токсичный химический состав краски для днища и ее накопление в водных путях по всему миру, аналогичный запрет был отменен в Нидерландах после того, как Научный комитет Европейского Союза по рискам для здоровья и окружающей среды пришел к выводу, что Гаага недостаточно обосновала закон. По мнению экспертов, комитет пришел к выводу, что объяснение правительства Нидерландов «не предоставляет достаточных научных доказательств, чтобы показать, что использование необрастающих красок на основе меди в прогулочных судах представляет значительный экологический риск». [15]

«Краски для шлифования днища» или «абляционные» краски - это более старый тип краски, предназначенный для создания покрытия корпуса, которое удаляет (стирается) медленно, обнажая свежий слой биоцидов. При очистке корпуса осыпающейся краской днища, когда он находится в воде, его биоциды выделяются в окружающую среду. Один из способов уменьшить воздействие на окружающую среду корпусов с облупившейся краской на днище - это их вывозить и чистить на верфях с помощью системы «замкнутого цикла».[11][16]

Некоторые инновационные краски для днища, в которых не используются медь или олово, были разработаны в ответ на все более пристальное внимание, которое абляционные краски для днища на основе меди получили как загрязнители окружающей среды.[17][18][19]

Возможной заменой необрастающей краски в будущем может стать слизь. Сетка должна покрывать корпус корабля, под которыми через серию пор будет образовываться смесь слизи. Компаунд превращался в вязкую слизь при контакте с водой и покрывал сетку. Слизь будет постоянно отслаиваться, унося микроорганизмы и личинки ракушек.[20][21]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Системы покрытия подводных поверхностей корпуса». NSTCenter. Центр обработки поверхности ВМС. Получено 2016-07-03.
  2. ^ «Объяснение морской коррозии». MarineCoatingPaint.com. 29 июня 2015 г. Архивировано с оригинал 8 января 2016 г.. Получено 2015-10-31.
  3. ^ Подойдут ли вам краски, выделяющие грязь? Калькулятор покрытия В архиве 2011-07-17 на Wayback Machine, Национальный рыбак
  4. ^ Даффорн, Кэтрин А .; Льюис, Джон А .; Джонстон, Эмма Л. (2011). «Противообрастающие стратегии: история и регулирование, воздействие на окружающую среду и смягчение последствий». Бюллетень загрязнения морской среды. 62 (3): 453–65. Дои:10.1016 / j.marpolbul.2011.01.012. PMID  21324495.
  5. ^ Письмо Министра ВМФ, излагающее мнения членов Совета по конструкции относительно вопроса обшивки и покрытия трех боевых кораблей и трех броненосных крейсеров, санкционированных Законом о военно-морских ассигнованиях, утвержденным 3 марта 1899 г. ( p.17, S. Doc. No. 165, 56-й Конгресс, 1-я сессия) ". Google. Типография правительства США. 10 февраля 1900 г.. Получено 2016-07-06.
  6. ^ Рональдс, Б.Ф. (2019). "Боннингтонский химический завод (1822-1878): Пионерская компания по производству каменноугольной смолы". Международный журнал истории техники и технологий. 89: 73–91.
  7. ^ Стетсон, Джудит (23 февраля 2011 г.). «Вудс-Хоул во Второй мировой войне» (PDF). Исторический музей Вудс-Хоул. Исторический музей Вудс-Хоул. Получено 2016-07-06.
  8. ^ «Морское обрастание и его предотвращение; подготовлено для судового управления Управления военно-морского флота». Океанографическое учреждение Вудс-Хоул. Военно-морской институт США. 1952 г.. Получено 2016-07-06.
  9. ^ Ланн, Ивер (1974). Противообрастающие покрытия: краткое знакомство с истоками и развитием индустрии противообрастающих покрытий для судов. Thame, UK: BCA Publications. ISBN  0950129917.
  10. ^ Коллинз, Эндрю П. (13 августа 2019 г.). "Почему так много кораблей имеют красный цвет на дне". Ялопник. Gizmodo Media Group. Получено 15 августа 2019.
  11. ^ а б c «Экологичное катание на лодках». земляной.
  12. ^ «Сосредоточьтесь на ИМО - Противообрастающие системы» (PDF). Международная морская организация.
  13. ^ «Регион Сан-Диего - Медный бассейн для яхт на острове Шелтер». Региональный совет по контролю качества воды - Сан-Диего. Получено 2015-10-31.
  14. ^ [1] то же в мае 2011 г.
  15. ^ «Комитет экспертов ЕС оспаривает ограничения Нидерландов на использование медной краски». Бесплатная онлайн-библиотека. 2009. Получено 2015-10-31.
  16. ^ Выбор противообрастающей краски В архиве 2011-09-28 на Wayback Machine, West Marine
  17. ^ http://goliath.ecnext.com/coms2/gi_0199-5573950/Fouling-out-coppers-glory-fades.html[мертвая ссылка ] Обрастание: слава меди тускнеет по мере того, как новые исследования окраски днища приводят к улучшенным средствам защиты от обрастания, National Fisherman, июнь 2006 г.
  18. ^ «EPA сообщает Конгрессу о краске для днища лодок трибутилоловом» (Пресс-релиз). EPA. 20 июня 1997 г.. Получено 26 августа, 2012.
  19. ^ http://findarticles.com/p/articles/mi_m0BQK/is_6_10/ai_n15858063/[мертвая ссылка ] Прекратит ли Калифорния медную краску?, БНЕТ, 2005 г.
  20. ^ Пол Маркс (сентябрь 2009 г.). «Склизкокожие корабли, плавно скользящие по морям». Новый ученый. Получено 28 сентября 2009.
  21. ^ «Покрытые слизью лодки могут держать морских вредителей в бухте». 28 сентября 2009 г.. Получено 28 сентября 2009.

внешняя ссылка