Những cần cẩu STS (Ship-to-Shore), RTG (Rubber-Tired Gantry) khổng lồ là biểu tượng sức mạnh và hiệu quả của một cảng biển hiện đại. Tuy nhiên, vẻ ngoài hoành tráng đó được bảo vệ bởi một yếu tố thường bị xem nhẹ: lớp sơn. Đối với thiết bị khai thác cảng, sơn không chỉ là “lớp áo thẩm mỹ” mà còn là “tấm khiên” quan trọng bậc nhất, quyết định đến tuổi thọ, sự an toàn và hiệu quả vận hành của cả một hệ thống trị giá hàng triệu đô la.
Tăng tính thẩm mỹ và bảo vệ kết cấu trang thiết bị khai thác cảng
Trang thiết bị khai thác cảng luôn phải vận hành trong môi trường khắc nghiệt, đối diện với mưa, nắng, thời tiết cực đoan đặc biệt là môi trường có tinh ăn mòn cao, nếu vận hành ở những nước nhiệt đới điều này càng phản ảnh rõ nét. Trong điều kiện việc đảm bảo kỹ thuật không được thực hiện tốt và bài bản trang thiết bị có thể nhanh chóng xuống cấp gây mất an toàn, mất thẩm mỹ.
Ăn mòn liên tục: Không khí tại cảng luôn chứa nồng độ hơi muối cao, tạo thành một dung dịch điện ly mạnh mẽ, thúc đẩy quá trình oxy hóa (gỉ sét) nhanh hơn gấp nhiều lần so với môi trường thông thường. Bức xạ UV gay gắt từ mặt trời làm lão hóa, phấn hóa lớp sơn phủ màu, trong khi độ ẩm gần như bão hòa liên tục len lỏi vào những kẽ hở nhỏ nhất khiến kết cấu thép của phương tiện luôn trong tình trạng bị đe dọa nghiêm trọng
Tác Động Cơ Học: Quá trình vận hành với việc di chuyển và nâng hạ container liên tụctạo ra các rung lắc và biến dạng vật liệu ở cấp độ vi mô. Những tác động này gây ra các vết nứt cực nhỏ trên bề mặt sơn, tạo ra “cửa ngõ” cho các tác nhân ăn mòn xâm nhập.
Điểm Yếu Chí Mạng – Mối Hàn: Vị trí các mối hàn chính là “gót chân Achilles” của kết cấu thép. Quá trình hàn làm thay đổi cấu trúc vi mô của thép tại khu vực ảnh hưởng nhiệt (Heat-Affected Zone), khiến nó trở nên nhạy cảm hơn với ăn mòn. Nếu lớp sơn tại đây bị tổn thương, quá trình ăn mòn sẽ diễn ra cực nhanh, ăn sâu vào bên trong và lan ngầm dưới lớp sơn, gây ra hiện tượng phồng rộp.
Hậu quả của việc lớp sơn bảo vệ bị suy yếu không chỉ là mất thẩm mỹ nghiêm trọng. Khi kết cấu thép bị ăn mòn, nó sẽ làm giảm khả năng chịu tải của thiết bị. Các hiện tượng như ăn mòn rỗ (pitting corrosion) có thể tạo ra những lỗ sâu, làm suy yếu nghiêm trọng kết cấu tại một điểm, tiềm ẩn nguy cơ gãy, sập, hoặc biến dạng kết cấu nghiêm trọng nếu đột ngột chịu tác động lực quá lớn
Kiểm tra lớp sơn trang thiết bị cảng và can thiệp kịp thời
Theo thời gian, lớp sơn sẽ không tránh khỏi sự xuống cấp. Việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ là yếu tố sống còn để kéo dài tuổi thọ thiết bị. Dưới đây là các phương án phổ biến:
1. Kiểm Tra Trực Quan (Visual Inspection)
– Chi phí thấp nhất: Không cần thiết bị đắt tiền.
– Nhanh chóng, linh hoạt: Có thể thực hiện thường xuyên bởi đội ngũ kỹ thuật tại chỗ.
– Phát hiện các lỗi rõ ràng: Phồng rộp, bong tróc, gỉ sét bề mặt, phấn hóa lớp sơn
– Độ chính xác thấp: Phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm người kiểm tra.
– Bỏ sót lỗi vi mô: Không thể phát hiện các vết nứt nhỏ, lỗ kim, hoặc sự suy giảm độ dày sơn.
2. Kiểm Tra Bằng Thiết Bị Chuyên Dụng
– Độ chính xác cao: Cung cấp số liệu định lượng (độ dày, độ bám dính).
– Phát hiện lỗi tiềm ẩn: Máy dò lỗ kim (Holiday Detector) có thể tìm ra các điểm khiếm khuyết vô hình.
– Cơ sở để lập kế hoạch: Dữ liệu giúp quyết định khi nào cần sơn lại toàn bộ.
– Chi phí cao: Yêu cầu đầu tư thiết bị và đào tạo nhân sự chuyên sâu.
– Tốn thời gian: Quá trình kiểm tra kỹ lưỡng mất nhiều thời gian hơn.
3. Tiến hành can thiệp sớm, sơn dặm (Spot Repair)
– Tiết kiệm chi phí: Chỉ xử lý những khu vực bị hư hỏng, không cần sơn lại toàn bộ.
– Nhanh gọn: Thời gian ngừng thiết bị ngắn hơn.
– Khó đồng bộ: Bề mặt sơn mới và cũ có thể không đồng nhất về màu sắc và tính chất.
– Rủi ro cao nếu xử lý bề mặt không tốt: Nếu không làm sạch gỉ sét triệt để, khu vực dặm vá sẽ nhanh chóng hỏng lại.
Quan điểm của Dịch vụ kỹ thuật Tân Cảng
Đối với hệ thống cảng biển tại Việt Nam với điều kiện môi trường khai thác tương đối khắc nghiệt nhất là với những cảng nằm ở khu vực cửa biển hoặc ngay ngoài biển không chỉ phải đối mặt với nắng, gió và độ ẩm mà còn là nồng độ muối cao hơn nhiều so với những bến cảng nằm sâu trong nội địa. Việc tiến hành kiểm tra, bảo dưỡng cho lớp sơn sẽ cần được thực hiện thường xuyên hơn và để tiết kiệm chi phí cân bằng với rủi ro thì phương án DVKT đề xuất là tiến hành kiểm tra trực quan thường xuyên kết hợp sơn dặm vá cục bộ và kiểm tra chuyên sâu định kỳ 1-2 năm/ lần.
- Cảng, bến cảng phải đảm bảo mọi nhân sự hiểu rõ trang thiết bị khai thác là “khí tài” chiến lược của đơn vị nhất là đối với dòng cẩu STS, cẩu RTG, cẩu quayside… cần sự phối hợp và góp sức của mọi thành phần: lái cẩu; trực hiện trường; đội ngũ bảo dưỡng; đội ngũ làm hàng… điều này phần nào tăng cơ hội phát hiện những vị trí hư hỏng không chỉ của lớp sơn mà còn của trang thiết bị
- Tổ chức các đội kỹ thuật thực hiện kiểm tra trực quan hàng tuần/hàng tháng để phát hiện sớm các dấu hiệu lớp sơn suy yếu
- Can thiệp nhanh: Ngay khi phát hiện lỗi nhỏ, tiềm ẩn tiến hành sơn dặm vá cục bộ ngay lập tức để ngăn chặn sự lây lan của ăn mòn. Tiến hành đánh dấu tạm, chụp ảnh vị trí lỗi trước khi tiến hành sơn lại nhằm tái kiểm tra đánh giá.
- Lên kế hoạch kiểm tra bằng thiết bị chuyên dụng 1-2 năm/lần cho các khu vực trọng yếu (chân cẩu, dầm chính, các mối hàn lớn) để đánh giá tổng thể và quyết định kế hoạch sơn lại nếu cần thiết (sơn lót, sơn trung gian và sơn phủ cho trang thiết bị khai thác cảng)
Một số lưu ý DVKT rút ra khi tiến hành sơn lại cho trang thiết bị khai thác cảng
Sơn thiết bị cảng không đơn giản là quét một lớp sơn mới, nếu để phục vụ mục tiêu đảm bảo an toàn cho kết cấu thì đây là một nhiệm vụ tương đối phức tạp bao gồm:
Chuẩn Bị Bề Mặt (Surface Preparation): Đây là bước quan trọng nhất, giống như sơn nhà chiếm 70% thành công của lớp sơn. Bề mặt phải được làm sạch hoàn toàn khỏi dầu mỡ, bụi bẩn, gỉ sét và lớp sơn cũ.
Lựa Chọn Hệ Sơn Phù Hợp: Phải sử dụng hệ sơn công nghiệp chuyên dụng cho môi trường biển (cấp độ ăn mòn C5-M). Một hệ thống tiêu chuẩn thường bao gồm 3 lớp:
- Lớp lót: Sơn lót giàu kẽm (Epoxy Zinc-Rich Primer) để chống ăn mòn điện hóa.
- Lớp trung gian: Sơn Epoxy có độ dày cao (High Build Epoxy) để tăng khả năng chống chịu va đập và ngăn thấm.
- Lớp phủ: Sơn Polyurethane (PU) chống tia UV, giữ màu và tạo bề mặt bóng đẹp.
Thi công vào những ngày nắng đẹp: Tuyệt đối không sơn khi trời mưa, độ ẩm không khí > 85%, hoặc khi nhiệt độ bề mặt thép thấp hơn nhiệt độ điểm sương 3°C (để tránh ngưng tụ hơi nước trên bề mặt gây ảnh hưởng chất lượng sơn).
Kiểm Soát Chiều Dày Màng Sơn (DFT – Dry Film Thickness): Mỗi lớp sơn phải đạt chiều dày quy định của nhà sản xuất. Sơn quá mỏng sẽ không đủ khả năng bảo vệ, sơn quá dày có thể gây giòn, nứt, bong tróc.
Một số yếu tố đánh giá chất lượng
Để đảm bảo công tác sơn bảo dưỡng đạt chất lượng, việc nghiệm thu phải dựa trên các tiêu chuẩn định lượng, không chỉ cảm quan.
Bề mặt phải sach: Có thể tiến hành o sánh trực quan bề mặt sau khi làm sạch với bộ ảnh tiêu chuẩn ISO 8501-1. Yêu cầu tối thiểu phải đạt cấp độ Sa 2.5 (Bề mặt kim loại gần trắng (Near white) sau khi làm sạch, Chất bẩn có thể còn: Tối đa 5% vết bẩn)
Kiểm Tra Chiều Dày Màng Sơn Khô (DFT): Sử dụng máy đo độ dày sơn chuyên dụng. Việc đo đạc tuân thủ theo tiêu chuẩn SSPC-PA2. Tiêu chuẩn này quy định cách lấy số đo, số lượng điểm đo trên một diện tích nhất định và mức độ sai số cho phép.
Kiểm Tra Độ Bám Dính: Phương pháp phổ biến là Cross-Hatch Test (theo ASTM D3359). Dùng dao chuyên dụng rạch các đường song song và vuông góc tạo thành một ô lưới trên bề mặt sơn, sau đó dùng băng keo chuyên dụng dán lên và giật ra. Chất lượng bám dính được đánh giá dựa trên lượng sơn bị bong ra theo băng keo.
Kiểm Tra Lỗi Lớp Sơn (Holiday Test): Sử dụng máy dò lỗ kim (Holiday Detector) để kiểm tra các khuyết tật, lỗ kim, vết nứt siêu nhỏ mà mắt thường không thấy được, đặc biệt quan trọng đối với lớp lót chống ăn mòn.
Có thể nói đầu tư vào việc sơn và bảo dưỡng lớp sơn cho trang thiết bị khai thác cảng không phải là một chi phí, mà là một khoản đầu tư chiến lược vào sự an toàn, bền vững và hiệu quả. Một lớp sơn chất lượng, được thi công và bảo dưỡng đúng quy trình kỹ thuật sẽ giúp doanh nghiệp cảng tiết kiệm hàng triệu đô la chi phí sửa chữa lớn, duy trì hình ảnh thương hiệu và đảm bảo tài sản của mình hoạt động ổn định, giữ giá trong nhiềm năm.
