У моей яхты осмос?

Нигель Клэгг описывает этот бич пластиковых корпусов – как выявить, предупредить и лечить осмос

Когда первые формованные стеклопластиковые корпуса появились на рынке, они были провозглашены как не требующие никакого ухода, и целое поколение яхтсменов дружно вздохнуло с облегчением. Теперь, сорок лет спустя, мы знаем цену этим преувеличениям. Хотя для некоторых превосходных материалов эти утверждения  и можно применить, но все типы стеклопластика имеют свои собственные проблемы.
Мы с вами рассмотрим проблему  под названием «осмос», наиболее тревожный, но не всегда правильно понимаемый феномен, который  обычно имеет большее влияние на цену лодки, чем на ее конструктивную целостность. Поэтому, если вы перспективный покупатель, или озабоченный владелец, вы должны знать, как его определить, и какие сделать выводы.

Более очевиден, когда  мокрый
Когда процесс осмоса уже значительно развился, то пузырьки и вздутия на поверхности пластика являются наиболее заметным сигналом этой проблемы. Это наиболее заметно, когда корпус влажный – возможно, сразу после подъема яхты из воды, когда ее давление на поверхность корпуса прекращается. К тому же на блестящей мокрой поверхности легче заметить мелкие нерегулярнсоти и сыпь, состоящую из очень мелких пузырьков. Оставьте корпус на воздухе в течение нескольких недель, и осмотические пузырьки могут стать незаметными, и вырастут снова только после спуска яхты в воду.
Труднее заметить на корпусе явление известное как «викинг» (wicking) – слово, означающее капиллярную фильтрацию – наиболее ранний признак осмоса. При этом вода всасывается через гелькоут и проникает капиллярам вдоль нитей стекловолокна вглубь стеклопластикового ламината. Вследствие этого, волокна слегка разбухают, и приподнимают гелькоут над влажными прядями стекловолокна. Поскольку гелькоут поднимается совсем немного, это явление обычно скрыто от глаз слоем необрастающей краски, и вы должны соскблить или смыть ее, чтобы увидеть.
Отсутствие пузырьков или «викинга» еще не дает гарантии, что с корпусом все в порядке. Вода может впитываться и покидать корпус не оставляя следов, или могут быть пузырьки на гелькоуте, которые не имеют никакого отношения к осмосу. Поэтому, есть только один достоверный метод определения «химического» состояния ламината корпуса – электронный измеритель влажности.
Очень важно, однако, что бы он использовался правильно. Даже новые стеклопластиковые лодки могут показывать большое значение влажности ламината, когда впервые подняты из воды. Реальный тест – это проверка на то, как быстро уменьшается влажность ламината с течением времени. Лодки со здоровыми корпусами должны показывать приемлемые значения влажности после 4 -6 недель на суше. Подверженный осмосу корпус будет показывать чрезмерное значение влажности даже спустя несколько месяцев.
Измеряя влажность корпусов в течение периода времени, вы должны обеспечить хорошую его вентиляцию внутри и удостовериться, что трюм сухой. Наряду с этим, повреждения корпуса, куда может проникать влага, образование конденсата и т.д. могут привести к неоправданно высоким показателям влажности.
Учитывая эти моменты, а также то, что большинство владельцев яхт не имеют ни соответствующих приборов, ни опыта, который позволил бы правильно понять показания влажности, вероятно, лучшим решением будет пригласить специалиста по осмосу или сюрвейера.

Что такое осмос?
Мой старый школьный учебник определяет осмос как: «Выравнивание концентрации раствора путем прохождения растворителя через полупроницаемую мембрану».
В случае с корпусом яхты, растворитель – это вода, а мембрана – гелькоут. Процесс происходит так: с момента первого спуска на воду гелькоут начинает впитывать воду, которая затем проникает к ламинату и начинает медленно его разрушать и образовывать растворы кислот. Гелькоуты (и краски) действуют как «выборочно полупроницаемые мембраны», позволяя простым молекулярным формам, таким как вода, проходить сквозь них, но блокировать прохождение более сложных молекул химических веществ – элементов распада ламината, оставляя их под гелькоутом.

Осмотические пузырьки появляются потому, что растворитель (вода) пытается сбалансировать концентрацию двух растворов, проходя через мембрану к раствору с большей концентрацией (растворенным элементам распада ламината в корпусе), и процесс будет продолжаться, пока не наступит равновесие. Это означает, что чем больше концентрация раствора под гелькоутом, тем больше воды стремится туда, чтобы разбавить его, и там возникает избыточное гидравлическое давление, причиняющее вздутие гелькоута.
Разница в давлении между двумя растворами, известная как « осмотическое давление» может быть значительной и достигать 60 PSI, поэтому неудивительно, что очень большие пузыри могут появиться.
Естественно, когда лодка поднята из воды, это давление стремится вытолкнуть влагу наружу, в воздух. Но, к сожалению, только вода может выйти через гелькоут, оставляя все продукты распада под ним. Поэтому, очень важно удалить их из ламината, когда будете бороться с осмосоми и ложить новый гелькоут.

Можно ли предсказать развитие осмоса?
Ламинат может начать разрушаться буквально через несколько недель после спуска, а может и чрез десяток и более лет. Это зависит от:

1. Исходных материалов – эпоксидные ламинаты значительно меньше подвержены осмосу, чем полиэфирные.
2. Качества укладки стекломатериала – был ли он хорошо пропитан и прикатан
3. Был ли правильно выдержан температурный режим и влажность в процессе ламинирования.
4. Температуры и солености воды, в которой эксплуатируется лодка – чем выше оба показателя, тем хуже.
5. Продолжительности пребывания яхты в воде каждый сезон – чем короче этот период, тем лучше.

И все же, имеется большое разнообразие факторов, которые не позволяют точно предсказать, когда ламинат начнет разрушаться. Одним из них является водонепроницаемость гелькоута и  структуры ламината. Так, лодка с толстым, хорошо уложенным, твердым ламинатом, но тонким и дефектным гелькоутом, начнет страдать от осмоса раньше, чем другая, с тонким и слабым ламинатом, но защищенным хорошим гелькоутом. Это происходит по той причине, что плохой гелькоут позволяет влаге проникнуть в ламинат очень быстро, и наоборот. Трещины в гелькоуте и другие его повреждения также предоставляют воде легкий путь к ламинату.

Более глубокий взгляд на проблему
Это широко распространенная ошибка – утверждать, что процесс осмоса только начался, когда появились первые пузырьки на гелькоуте. Обычно в этой стадии осмос уже хорошо развит, и процесс идет уже около десяти лет или более! Фактически существует три весьма отдельные «химические» стадии осмотического процесса и пузыри (бляшки) – признак последнего из них.

На первой стадии влага, проникающая через гелькоут в ламинат, испаряется внутрь корпуса, не разрушая его. Этот безопасный период длится 5-6 лет.

На второй стадии влага адсорбируется быстрее, чем испаряется внутрь корпуса, и часть ее задерживается в ламинате, постепенно разрушая его и образуя неудаляемые продукты распада. Этот этап начинается на 5-7 году и может продолжаться до 12-20-го года жизни корпуса. Внешних признаков еще не наблюдается.

Третья стадия характеризуется высокой концентрацией продуктов распада ламината с очагами большого «осмотического давления», которое ведет к образованию пузырей и вздутий под гелькоутом. Вся влага, попадающая в корпус, адсорбируется в нем. Этот этап начинается на 12 – 20 году от первого спуска лодки на воду.

В идеальном случае связующая смола в новом корпусе должна быть надлежащим образом приготовлена и применена, и должна быть «инертна» или «пассивна» к окружающей среде. Соответственно и стекловололкна должны быть полностью пропитаны и «окружены» смолой. Но идеала не существует. Блестящий гелькоут не является водонепроницаемым, и пропускает влагу к ламинату, в котором она находит себе путь через непроклеи и вдоль волокон, медленно повышая влажность корпуса и испаряется в трюме. Некоторое количество влаги в корпусе может быть приемлемым, но когда ее становится много, она повсеместно вступает в химическую реакцию гидролиза с веществами, содержащимися в стекломатериале и смоле. В результате появляются химически активные продукты распада. Это начало осмоса и процесс идет многие годы. Лабораторный анализ продуктов распада ламината показывает наличие  различных кислот, спиртов и компонентов металлов. Наиболее распростаненными являются уксусная и соляная кислоты, которые могут быть определены лакумусовой бумагой. Они образуются в результате химической реакции воды с компонентами, применяемыми при производстве стеклоткани. Имеются и другие, более опасные материалы. Один из них – пропиленгликоль – высокомолекулярное вещество, добавляемое в смолу, для регулирования ее вязкости. Он очень гигроскопичен, и не позволяет удалить влагу из корпуса простым высушиванием. Компоненты различных пигментов также вносят свой вклад в эту картину.
Все эти продукты распада постепенно повышают влажность корпуса и не дают ему возможности высохнуть после подъема. Долгий период на берегу или жаркая погода может привести к некоторому снижению влажности больного корпуса, но спуск в воду на 2-3 дня или поливной дождь быстро вернут эту влагу обратно.
На этом этапе применение нового эпоксидного покрытия не будет хорошей идеей. Полностью закрыв выход для оставшейся влаги, вы можете ожидать появления новых пузырьков и бляшек очень быстро. Подобным образом принудительная сушка инфракрасными лампами или влагопоглотителями, вряд ли будет успешной, так как они ничего не делают для удаления продуктов распада.

Но все это может быть не так печально, как звучит. Множество весьма «мокрых» корпусов продолжают успешно служить своим владельцам многие годы, хотя они ничего не знают об этой проблеме. Поэтому, вероятно, лучшим решением на этой стадии будет –  спокойно дождаться осени, поднять лодку, провести инспекцию корпуса и решить, то ли отложить лечение на год или два, то ли заняться им вплотную.

Более серьезный сценарий
Деламинация. Это процесс разрушения ламината при котором слои стекломатериала, из которого выклеен корпус, отделяются друг от друга. К счастью, это редкая беда, но когда она случается, то образуются очень большие пузыри, размером с тарелку. Другим признаком деламинирования являются «мягкие» или «мертвые» участки обшивки корпуса, еоторые можно определить методом простукивания. Глухой, низкий звук укажет вам эти места.
В принципе, это работа для профессионалов, и если у вас имеются сомнения относительно вашего корпуса, ищите их незамедлительно. К сожалению, роль сюрвейеров и профессионалов по осмосу может свестись лишь к определению имеющихся проблем и предложению методов их разрешения. Но они мало что могут сказать относительно прогноза зарождения и течения процесса осмоса, поскольку, даже одинаковые корпуса, снятые с одной и той же матрицы, часто подвержены осмосу в очень разной степени. И зная это, они будут очень осторожны в том, что они скажут вам относительно вашей лодки.

Как предупредить?
Правильно примененная схема эпоксидного покрытия корпуса может предупредить развитие осмома, или отодвинуть его на более поздний срок, что поддерживает высокую цену вашей яхты. Выполненные профессионально, эти покрытия имеют 5-летнюю гарантию и могут служить до 15 лет, если их не повреждать. Если вы решили заняться этим делом сами, то выберите теплый и сухой день. Чрезвычайно важно придерживаться инструкции изготовителя продукта.
Если вашу лодку уже покрывали эпоксидной защитой несколько лет назад и вы не наблюдаете видимых проблем, вы можете думать, что проблемы не существует. Однако, эпоксидные покрытия, замечательно изолирующие корпус от воды, ничего не могут сделать, если уже существует внутренняя проблема с ламинатом.  Тогда появление бляшек и пузырьков может наступить очень быстро. Конечно, профилактика лучше, чем лечение, и такие превентивные покрытия стоят того, если применяются заранее. Существует много эпоксидных защитных покрытий от разных производителей, таких, как “Blakes SFE 200”, “International Gelshield” или “Jotun AntiPest”

Как лечить?
Местное лечение, или ремонт только некоторых участков корпуса может быть выполнен, но это будет относительно временная мера. Даже если имеется только несколько участков со вздутиями, можете быть уверенны, что наверняка весь корпус поражен – просто вы этого не видите. Лучшим временем для начала серьезного лечения – это начало появления пузырьков. Но и в этом случае не будет большим грехом отложить процедуру на год или два. Помните, что гелькоут – это только защита от воды и декоративный слой. Он не вносит никакого вклада в механическую прочность корпуса, и маленькие пузырьки, выглядящие неприглядно, не нарушают еще структурную его целостность.
Как бы вы не смотрели на проблему, она окажется дорогим делом. Особенно с учетом подьема – спуска яхты, нового необрастающего покрытия и возможного приглашения специалиста по осмосу. Стоимость ремонта может резко возрасти, если обнаружится деламинация и потребуется нанесение слоев нового стеклопластика.
Типичный процесс лечения от осмоса включает в себя четыре отдельных этапа: механическая подготовка, химическая обработка, сушка и новое покрытие.

Вначале весь гелькоут необходимо удалить. Будете ли вы применять механические шлифовальные машинки или пескоструйный аппарат – в любом случае, это тяжелая работа, требующая много ручного труда. Плохо держащийся ламинат также должен быть удален. Затем ламинат необходимо множество раз промыть водой под давлением из аппарата, чтобы удалить химические продукты распада. Хорошая сушка корпуса после этого послужит залогом успеха всего дела. Когда корпус окажется существенно сухим, можно приступать к нанесению эпоксидго защитного покрытия – нового гелькоута. Большинство схем предполагают нанесение от 4 до 5 слоев такого покрытия без применения каких либо растворителей, и применение специальных эпоксидных шпаклевок между слоями для выравнивания поверхности. Обычно производители таких покрытий дают 5- летнюю гарантию от каких либо проблем с осмосом.

Измеритель влажности
Это может быть неплохой идеей - обзавестись влагометром, что бы проверять состояние своего корпуса самостоятельно.

Электронный измеритель влажности является лучшим прибором для проверки влажности ламината. Однако, он должен быть использован через определенный период времени (обычно несколько недель) после подъема яхты из воды. Относитесь к нему, как к барометру, в том смысле, что скорее наблюдайте тенденцию изменения  влажности, чем абсолютные ее значения.
Высокие значения влажности могут ожидаться сразу после подъема из воды, но должны постепенно падать до приемлемых величин. В случае, когда показания прибора остаются высокими с течением времени, это служит признаком осмоса и проблема требует решения.

Из журнала «Boat Owner Practical” by Nigel Clegg.
Перевод С.Свистула

Опубликовано в журнале "Фарватер"

Обсудить статью на БЛОГЕ