摘要：探讨并设计了一种适用于海上无人平台直升机甲板的防滑涂料系统及其涂装工艺，该涂料系统充分考虑了直升机甲板对防腐性和防滑性的双重要求，同时兼顾涂料产品的性能特点。介绍了标准CAP 437(第九版)中关于涂层防滑性能的检验要求，该标准作为海上直升机降落区域安全性的重

摘要

探讨并设计了一种适用于海上无人平台直升机甲板的防滑涂料系统及其涂装工艺，该涂料系统充分考虑了直升机甲板对防腐性和防滑性的双重要求，同时兼顾涂料产品的性能特点。介绍了标准CAP 437(第九版)中关于涂层防滑性能的检验要求，该标准作为海上直升机降落区域安全性的重要依据，对甲板涂层的摩擦系数等关键指标有着明确规定。基于该标准，对涂装有该防滑涂料系统的直升机甲板进行了实地检测。检测结果表明，设计的防滑涂料系统完全能够满足CAP 437(第九版)中关于防滑性能的各项指标要求。

防滑涂料，摩擦系数，直升机甲板，海洋平台

0

引言

石油与天然气作为我国至关重要的能源资源，随着陆上石油资源的逐渐减少，海洋油气资源的开发显得尤为关键。在此背景下，海上油气资源的开发离不开海洋平台的建设。在海洋平台的设计中，直升机甲板的设计至关重要。为确保直升机在甲板上的安全操作，防止因摩擦力不足导致的滑移事故，直升机甲板的设计必须满足一系列严格的防滑要求。目前，行业内普遍采用的方法包括使用铝合金甲板、安装防滑网以及涂敷防滑涂料等。

铝合金甲板以其高强度、轻质及良好的耐腐蚀性在直升机甲板设计中占有一席之地。然而，当它与海洋平台上广泛使用的碳钢结构相连时，异种金属接触引发的电化学腐蚀问题不容忽视。此外，铝合金甲板的成本高昂，且需定期进行形变检测与维护，增加了平台的运营负担。相比之下，防滑网以其低廉的价格、易于更换及优异的防滑性能而广受青睐，目前也有很多研究。但在某些特定场景下，如无人平台直升机甲板配备 DIFFS（干粉泡沫灭火系统）时，防滑网的使用会干扰灭火系统的效能，不符合 CAP 437安全标准要求。

鉴于上述因素，防滑涂料作为一种兼具经济性与实用性的解决方案，在无人平台直升机甲板上的应用前景广阔。它不仅避免了异种金属接触导致的腐蚀问题，还因其相对较低的成本和符合消防安全要求的特点，成为替代其他防滑措施的理想选择。综上所述，在海洋平台直升机甲板的设计中，防滑措施的选择需综合考虑安全性经济性、实用性和防腐性能等多方面因素。通过科学合理的防滑设计，可以确保直升机在复杂海洋环境下的安全起降，为海上油气资源的高效开发提供坚实保障。

01

涂装应用设计

一般当固化表面的摩擦系数＞0.45 时，涂料可归类为防滑涂料，而防滑涂料也可以分为两类：一类是含砂涂料，另一类是不含砂涂料。不含砂的防滑涂料在干燥条件下的摩擦系数较易达标，然而，一旦处于潮湿状态，其摩擦系数显著下降，难以符合既定标准。相比之下，含砂防滑涂料凭借其不规则且略微凸出于涂层表面的防滑砂，有效地增强了涂层表面的粗糙度，进而通过机械方式实现了卓越的防滑效果。除了防滑砂，也可以选择其它防滑颗粒，例如树脂类、金属类、金刚砂等。防滑砂可以采用多种方法加入涂层中，例如直接添加、空心颗粒粉碎、闭合层方法或混合。在选择涂层时，还需充分考量其应用于海洋大气环境下的特殊性，要求涂层具备必要的弹性和柔韧性，以抵御温度变化带来的不利影响，同时需具备良好的耐暴晒、耐盐雾性能，具有出色的防腐蚀能力，并需满足耐老化要求，确保较长的使用寿命。

根据以上特点和海洋平台实际应用经验，选用了一种夹层结构的涂装系统，如表 1 所示，这种结构的涂装系统在受到磨损之后，早期的磨损较快，后期磨损会趋于稳定。环氧玻璃鳞片漆在以往项目中展现出优异的抗海洋大气腐蚀性能，其本身也能提供一定的防滑效果，配合防滑砂使用能够显著提高摩擦系数，因此将其作为中间漆和面漆。

涂层系统施工过程包括：结构前处理、施工环境条件、表面处理、施工过程以及涂层修补等。

首先，结构件必须经过严格的前处理流程。这一步中，特别需要注意锐边锐角处的处理，这些区域在涂装过程中容易出现漆膜变薄的现象。为了确保涂层的均匀性和防护性，锐边锐角需要打磨至半径≥2 mm 的标准。焊缝表面同样需要细致打磨，以达到光滑无瑕疵的状态，同时，必须彻底清除焊接过程中产生的飞溅物及焊渣，以免影响涂层与基材间的结合力及涂层的整体性能。其次，环境条件对于涂装作业的成功与否也至关重要。在进行表面处理、涂料施工及固化等关键环节时，必须定期对环境参数进行精确检测，以确保它们符合既定的工艺要求。具体要求阐述如下：

（1）环境温度需控制在 5~40 ℃之间，这一温度区间有利于涂料的正常干燥和固化，从而确保涂层达到预期的防护效果；

（2）底材温度同样需严格控制。温度过高可能导致涂料中的溶剂挥发过快，进而产生气泡、皱皮等缺陷。温度过低则会减缓涂料的干燥速度，影响施工效率。建议保持在 5~45 ℃之间。若底材温度在-5~5 ℃之间时，应使用专用的冬用固化剂。而当温度＜-5 ℃时，则不建议进行涂装作业；

（3）相对湿度应控制在 85%以下，以避免相对湿度过高导致涂层出现发白、起泡等问题；

（4）底材表面温度高于露点温度 3 ℃以上时，才能进行涂装作业，以确保涂层在干燥过程中不会因水汽凝结而影响其性能；

（5）此外，还需特别注意天气条件对涂装作业的影响。大风、大雾、雨天等恶劣天气条件下，应暂停涂装作业，以免因环境因素导致涂层质量下降。在涂装作业正式开始前，需要对直升机甲板表面进行处理，先按照 SSPC SP 1 的标准除去表面的油和油脂，之后对表面进行喷砂除锈或者用动力工具打磨处理，以提高涂料的附着力。喷砂除锈时表面的清洁度需达到 SSPC-SP10 级，对应的表面粗糙度为 40~80 μm，打磨处理时的清洁度则需达到 SSPCSP 11 级，对应的表面粗糙度为 25~40 μm。环境条件良好的情况下，应在表面处理后 4 h 内进行底漆涂装工作。若未及时涂装，应重新评估表面状况，确定是否需要重新处理后涂装。否则，可能会造成起泡等现象，影响涂层性能。针对直升机甲板上焊缝、边角等喷涂困难的区域，在施工前采用了辊涂与刷涂相结合的预涂方式。这种方法不仅能够确保这些特殊部位的漆膜厚度达到设计要求，还能有效避免漏涂现象的发生，从而全面提升涂层的质量与防护效果。

具体施工过程如下：

（1）先涂装厚浆型环氧底漆，实干后喷涂一道环氧玻璃鳞片漆，湿膜状态下均匀撒上防滑砂；

（2）环氧玻璃鳞片漆实干后将浮砂扫去，压缩空气吹净表面；

（3）喷涂第一道环氧玻璃鳞片面漆，存在防滑砂不到位处进行补撒；（4）第一道环氧玻璃鳞片面漆实干后将浮砂扫去，压缩空气吹净表面；

（5）喷涂第二道环氧玻璃鳞片面漆，彻底覆盖住防滑砂。

按照该施工工艺涂装后的直升机甲板如图1所示。若涂层发生破损需要修补，建议喷砂至 SSPCSP 10 或打磨至 SSPC-SP 11 级，接头处进行打磨羽化处理，平滑过渡，按原配套逐层进行修补，每道涂层修补膜厚应满足设计膜厚要求。

02

摩擦系数测试要求

国内外有很多对甲板防滑涂料进行评价的标准，例 如 ，GJB 5066—2001、GB/T 9261—2008、HJB285A—2016、GJB 9779—2020、MIL- PRF- 24667C（2008）等，在这些标准中甲板可以分为普通甲板、直升机甲板以及专用甲板。标准 CAP 437 是由英国民航局（UK CAA）发布的关于海上直升机降落区域的标准，最新版为2023年发布的第九版，其防滑性能检测方式与NORMAN-27/DPC第0303项有一定的区别。CAP 437 在全球范围内具有广泛的影响，不仅在英国本土（UKCS）强制有效，同时也被许多其他国家和地区作为参考标准。该标准在直升机甲板设计上内容全面，涵盖了直升机甲板的多个关键性能指标。

标准 CAP437 中明确规定了直升机甲板的着陆区域必须保持清洁，确保不含有油渍、冰层、积雪、过量的水分以及其他任何可能影响甲板安全性能的污染物。这些污染物的存在不仅会显著降低甲板的表面摩擦系数，增加直升机着陆时的滑移风险，还可能遮蔽关键的着陆标记，从而影响飞行员对着陆区域的准确判断。为确保直升机在着陆过程中的安全稳定，标准 CAP 437 进一步规定了应达到的最小平均摩擦系数，具体数值参见表 2。

这一规定旨在通过量化的指标来确保甲板表面的防滑性能满足安全要求。标准 CAP 437 中规定了铝合金直升机甲板和涂装防滑涂料的直升机甲板都需要检测其表面的摩擦系数，两种甲板的检测方法有所不同。其中涂装防滑涂料的直升机甲板检测要求为：

（1）在两个正交方向上对直升机甲板进行测量，每个划分的方格≥1m2；

（2）采用制动轮技术进行检测时，其轮胎应与直升机轮胎的材料一致，以保证检测数据更加接近于实际情况；

（3）在潮湿环境下的测试，需要使用能够控制甲板相对湿度的测试仪进行测试；

（4）测试仪需要有电子数据收集、存储和处理的能力，避免人为因素带来的失误，而且检测设备需要能够进行连续测量，以覆盖整个直升机甲板表面。通常每年都需要重新检测一次，若涂层进行了修补，则在修补之后也要重新检测。如果划分的每个方格的摩擦系数都比表 2 中要求的值大 0.1 ，两年内不需要重新检测。除了TD/PM 圈（着陆圈/定位圈）内部之外，每两个相邻的方格摩擦系数的平均值都应大于表 2中的要求。此外，在进行测量时需要保证直升机甲板上没有可见的小水坑，尽量避免在下雨时测量。

03

摩擦系数测试

参考国际标准 CAP 437，委托第三方机构使用Micro Grip Tester 279H 对某项目的直升机甲板现场进行了详尽的摩擦系数检测，该直升机甲板采用碳钢材质，H 标识尺寸为 4.0 m×3.0 m×5.0 m。检测结果显示，该直升机甲板的平均摩擦系数能够达到 0.79，表明甲板表面具有良好的防滑性能。

为了更深入地评估甲板各部分的防滑效果，将检测得到的摩擦系数与 CAP 437 中的具体要求进行了逐一对比，具体对比结果如表 3 所示。通过对比分析，可以清晰地看到，所选用的防滑涂料在整体性能上完全能够满足 CAP 437 的要求，这进一步验证了涂料选型及施工质量的可靠性。

2，绿色方格代表检测得到的摩擦系数高于 CAP 437 规定的标准值，红色方格则表示检测结果低于标准值。通过观察该图，可以发现，在直升机甲板的绝大部分区域，包括 TD/PM 圈以外的广阔区域，其防滑性能均达到了甚至超过了CAP 437 的要求。仅在 TD/PM 圈及其内部的一些特定单元格中，检测得到的摩擦系数略低于标准值。尽管如此，这一区域测得的平均摩擦系数依然能够满足CAP 437 中的要求，且这一区域并不要求相邻方格摩擦系数的平均值需要大于表 2 中数值，因此这些局部的低值并未对整体防滑效果造成显著影响。这一结果不仅验证了甲板防滑处理的有效性，也为后续的安全运营提供了有力保障。

04

结语

本研究系统地分析了标准 CAP 437 中对直升机甲板摩擦系数的具体检验要求，深入探讨了其背后的安全逻辑与技术细节。在此基础上，针对海洋平台直升机甲板所必需的防腐与防滑双重特性，精心设计了一套科学的涂装系统及其配套涂装工艺。该涂装系统不仅考虑了甲板表面防滑性能，同时还兼顾了长期海洋环境下的防腐需求，确保其在恶劣海洋环境下的长期稳定运行。

在实际项目中，成功地将这一防滑涂料系统进行了应用，并按照 CAP 437 的要求对现场直升机甲板的摩擦系数进行了全面检测。检测结果显示，该涂料系统能够满足 CAP 437 的摩擦系数要求，确保了直升机在降落过程中的安全性与稳定性。同时，选用的环氧玻璃鳞片漆在以往项目中也展现出了良好的防腐性能，有效延长了甲板的使用寿命，降低了维护成本。这一成果不仅验证了本研究的涂装系统及其工艺的有效性和可靠性，也为未来类似项目的实施提供了宝贵的参考和借鉴。

来源：新浪财经