Техника - молодёжи 1971-01, страница 64

МИКРОНЫ, РЕШИВШИЕ СУДЬБУ СУДОСТРОЕНИЯ

Для обитателей океана днище каждого спущенного на воду судна — инородное тело, к которому надо как-то привыкнуть, которое надо как-то усвоить, ассимилировать. И мощь этой ассимиляционной способности океанской флоры и фауны столь велика, что на протяжении нескольких десятков столетий перед ней пасует человеческая изобретательность. Оказалось проще изобрести паровую машину, атомный реактор, гребной винт, радиолокатор и множество других хитроумных устройств и аппаратов современного мореходства, чем судно, подводная часть которого в течение всего срока службы сохранялась бы такой же гладкой и чистой, как при спуске его на воду. Вот почему будущее флота связано с защитой корпуса от коррозии и обрастания гораздо теснее, чем может показаться на первый взгляд.

Действительно, стремясь повысить скорость кораблей, гидродинамики тщательнейшим образом исследуют возможные способы снижения сопротивления. Они предлагают отсасывать пограничный слой, делать корпуса как можно более гладкими, предлагают покрывать суда демпфирующими эластичными покрытиями. Все эти методы в лабораторных условиях уже показали неплохие результаты.

Но, увы, тонкие теоретические построения слишком часто разбиваются о камни практической осуществимости. Чего стоят эти лабораторные эксперименты, если полированная поверхность или эластичное демпфирующее покрытие через месяц обрастет до неузнаваемости ракушками и водорослями?

Стальной корпус судна, погруженный в морскую воду, представляет собой не что иное, как гигантский гальванический элемент. Бронзовый винт, загрязнения на стальной обшивке, различие свойств металла в районе сварных швов — все это приводит к возникновению сотен гальванических пар, разрушающих корпус. И если бы краска не могла защитить от гибели металл, судьба стального судостроения оказалась бы плачевной. Из каких же веществ состоит этот удивительный тонкий слой, на котором держится существование всего морского флота человечества, этот необычный щит, отделяющий уязвимое стальное тело мирового флота от всеразъедающей и всераз-рушающей океанской стихии?

Большинство красок состоит из жидкого пленкообразующего вещества (чаще всего высыхающего масла или лака) и взвешенных в нем твердых частиц — пигмента. Вопреки распространенному мнению пигменты — это не просто пассивные наполнители, придающие краске цвет и непрозрачность. Они играют важ-

Г. СМИРНОВ, инженер

ную роль, и правильный их выбор нередко определяет качество будущего покрытия. Например, свинцовый сурик и хромат цинка предотвращают ржавление. Правильным подбором пигментов можно получить химически стойкую поверхность, регулировать вязкость и укрывистость краски. Чаще всего в качестве пигментов применяют соединения титана, свинца, цинка, хрома, окислы и цветные земли, порошкообразные цинк, свинец, алюминий.

После того как краска нанесена на поверхность и растворитель испарился, масло или лак затвердевает, вступая в реакцию с кислородом воздуха. Получившаяся пленка связывает частицы пигмента и удерживает их на защищаемой поверхности.

Наиболее ответственное покрытие— на днище. Металл здесь защищают три слоя краски: грунтовочный, изолирующий, противообрастающий.

Грунтовочное покрытие должно надежно защитить обнаженную поверхность металла от доступа влаги. Многолетний опыт показал, что лучший пигмент для грунтов независимо от пленкообразующей основы — свинцовый сурик.

Вторым слоем на высохший грунт наносится быстровысыхающая водостойкая краска, защищающая грунт от разрушающего действия морской воды.

И наконец, такое изолирующее покрытие красят противообрастающей краской, содержащей, кроме пигментов и растворителей, яды, убивающие обрастателей — соединения ртути, меди, цинка, мышьяка. Сейчас чаще всего применяют эмалевые быстро-высыхающие краски, которые в отличие от грунтовочных и изолирующих должны быть водопроницаемыми. Только в этом случае морская вода будет постепенно выщелачивать из них яды. Здесь важно соблюсти пропорцию: если выщелачивание будет идти очень быстро, краска скоро утратит свои свойства, если очень медленно, она не будет противообрастающей. Сейчас редко можно встретить судно, покрытое толстенным слоем ракушек и увитое прядями водорослей. И тем не менее проблему защиты от обрастания нельзя считать полностью решенной до сих пор.

(К 1-й стр. обложки) «ОХ, НЕЛЕГКАЯ ЭТО РАБОТА...»

О том, что обрастание может стать «тормозом кораблей», догадался еще Плутарх, который указывал в своих трудах: удаление травы, ила и грязи с бортов корабля облегчает его движение в воде. Об этом еще в 1559 году писал в своем трактате англичанин Левинус: «Моллюски и маленькая рыбка, называемая Echeneis, прикрепляются так прочно, что мешают движению и могут остановить корабль, поэтому нашим людям приходится отдирать их острыми щетками и соскребать изогнутыми железными скребками для того, чтобы корабль мог плыть быстрее». Но главной заботой во все времена существования деревянного флота оставалась все-таки защита деревянной обшивки от корабельного червя.

Древние греки и римляне применяли для этой цели свинцовые листы, прибиваемые к корпусу медными или золочеными гвоздями. И хотя свинец обрастал раковинами и водорослями не хуже, чем дерево, свинцовая обшивка была с восторгом воспринята в конце XVII века английскими моряками. Однако через короткое время обнаружилось, что мягкий свинец прорывается гвоздями под действием собственной тяжести и отлетает от корпуса, а все железные крепления быстро разрушаются в соседстве со свинцом.

В XVIII веке родился новый метод защиты от корабельного червя: деревянную обшивку обивали железными или медными гвоздями с крупными головками так, чтобы головки, соприкасаясь, образовывали подобие металлической обшивки. А отсюда было уже недалеко до медных листов. Обшивка из меди, запатентованная в 1728 году, впервые продемонстрировала блестящие достоинства тридцать лет спустя, когда 32-пу-шечный английский фрегат «Аларм» был обшит тонкой медью для защиты от корабельного червя. Плавание этого корабля в Вест-Индию показало: медь защищает от червя, не вредит деревянной обшивке, не обрастает. Спустя 20 лет все военные корабли английского флота обшивались медью и были даже построены два бота целиком из меди.

Но вот беда: скоро выяснилось,

61