船舶綠色涂裝技術發(fā)展方向探析

王新林

交通部北海航海保障中心大連航標處船舶管理中心 遼寧大連 116000

我國涂裝行業(yè)雖然積累了一定的經驗，船舶涂裝的噴涂質量、工藝及裝備水平已與國際接軌，但是傳統(tǒng)的涂裝工藝和設備已無法滿足國家對于建設“環(huán)境友好型、資源節(jié)約型”工廠的要求，日益嚴格的環(huán)保法規(guī)和標準促進了涂裝技術的創(chuàng)新和變革。

1 船舶涂裝綠色制造的意義

船舶涂裝綠色制造就是使涂裝生產實現(xiàn)更少的能源輸入、更少的涂料和溶劑消耗、更少的水消耗、更少的VOC和CO2排放、更少的顆粒物和各種廢棄物排放、更少的廢水排放，具有更高的生產效率和更優(yōu)良的工作環(huán)境。涂裝綠色制造是船舶工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。建設涂裝綠色制造工廠，對國家倡導創(chuàng)建環(huán)境友好型、資源節(jié)約型、低碳經濟型的和諧型社會，對造福于人類的生存具有極其重要的意義。

2 我國船舶綠色涂裝技術的發(fā)展方向

2.1 大包裝涂料的優(yōu)勢

目前國內油漆供應還是統(tǒng)一的20L一桶的規(guī)格，未來可以通過采取大包裝供應油漆，可以準確進行油漆配比，通過封閉的容器進行機械攪拌，從而達到更充分的混合，一個大包裝油漆供應設備同時可接出2-3把噴槍同時進行噴涂作業(yè)，不僅提高了生產效率，并可以做到使用多少混合多少，避免了油漆和工時上的浪費，以及省去了購買噴漆設備上的支出，更重要的是省去了傳統(tǒng)流程——回收空桶。大包裝的經濟計算的事例如下：假設一個中型規(guī)模船廠每年造20艘船，每條船用200000升通用底漆，總的通用底漆量：4000000升。傳統(tǒng)施工油漆桶費用：（1）桶內估算的油漆殘留量按0.5%估算，每升油漆單價按35元估算。200000升×20艘船×0.5%= 20000升×35元/升=700000元（2）報廢油漆桶費用，主劑桶+固化劑桶（20升裝+5升裝）為一套，按每套廢油漆桶重2.5公斤,危化品處置費為1.1元/公斤。4000000升÷20升×2桶＝400000套×2.5公斤×1.1元/公斤=1100000元（3）節(jié)省裝載油漆桶的木質貨盤費用,大約7000個木質貨盤，單價為60元/貨盤。7000個貨盤×60元=420000元由以上估算得出，每年直接為油漆商和船廠共節(jié)省費用大約2200000元。

2.2 綠色材料和工藝技術

（1）前處理工藝與材料發(fā)展。無磷前處理技術（硅烷、鋯鹽和兩者復合的前處理技術）取代了傳統(tǒng)的整船前處理磷化工藝，它的處理液中不含P、Zn、Ni、Mn等有害物質；常溫下處理，處理時間短至30-90s，約為磷化處理時間的一半；沉渣比磷化減少90%左右或無渣，單耗大大降低；具有簡化工藝（取消表調和鈍化工序）和適應多種底材（冷軋鋼板、鍍鋅鋼板、鋁材、銅合金等）共線處理的特點。CO2雪花/干冰微粒清洗技術主要用于新能源船的高分子及復合材料船身外覆蓋件的清洗工藝，它代替?zhèn)鹘y(tǒng)水洗或溶劑擦拭前處理工藝，不使用化學藥劑，無廢水等污染物產生；系統(tǒng)集成度高，能耗低；清洗參數(shù)可調，能夠滿足不同底材的清洗需求。（2）電泳工藝與材料發(fā)展。新開發(fā)的高泳透力電泳漆的泳透力大幅提高，外表面電泳漆膜厚度從18-22μm降低至15-18μm，可降低單車電泳涂料耗量25%以上；無鉛無錫；低VOC，無HAP；高外觀，低粗糙度，滿足3C1B、B1B2等面漆工藝要求，保證噴涂后船身外觀質量；低溫烘烤，減小加熱量，烘干溫度降至150-160℃，減少能源消耗和CO2排放量。（3）面漆工藝與材料發(fā)展。底漆、色漆的水性化使船舶涂裝減少了有機溶劑的使用量，與溶劑型涂料相比VOC排放可削減90%以上。高固體分涂料在獲得同樣產品性能的情況下，可降低能耗10%以上，并減少CO2、NOx、SOx和VOC的排放量。3C1B、B1B2工藝縮短了涂裝線長度，降低工藝成本和能源消耗，并且可減少涂料VOC和廢氣的排放，達到節(jié)能環(huán)保的目的。低溫烘烤/UV固化能使船身與覆蓋件共線噴涂時將烘烤溫度降至80℃；UV固化可在常溫下進行，都將大幅度減少能源消耗及CO2排放。粉末涂裝工藝可實現(xiàn)零VOC排放。

2.3 防污漆的品種和施工

船舶能效設計指數(shù)EEDI的實施對船舶制造業(yè)提出了更高要求，保證船體表面光潔、低粗糙度的漆膜也是提高船舶航速的方法之一。（1）鋼板底材表面噴砂后，需要仔細檢查表面是否存在飛濺、咬邊和凹坑等會影響鋼板平整度的結構問題。（2）噴漆前先試槍，選用合適的槍嘴并調整壓力，以達到最佳的霧化狀態(tài)。（3）每度油漆施工前，除了控制條件之外，需要檢查膜厚和成膜情況，避免產生桔皮、流掛等涂層缺陷。（4）為保證防污漆均勻地涂覆在底材表面，應縱向和橫向交錯噴涂，以減少漆霧帶的堆積，另外，焊縫區(qū)域盡量避免疊槍，以避免焊縫表面漆膜太厚。節(jié)約涂裝成本和提高涂裝效率更加不容忽視。

3 涂裝綠色制造的實施建議

（1）強化國家監(jiān)督機制。國家應該盡快完善制定涂裝綠色制造的強制性法規(guī)。（2）推動實現(xiàn)涂裝綠色制造。組織我國有關部門、行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新、推動、實現(xiàn)目標。建立國家級“中國涂裝技術研究開發(fā)中心”，統(tǒng)籌規(guī)劃、研究、創(chuàng)新、推廣應用。（3）老廠改造必須應用相適應的綠色制造技術。老廠改造必須執(zhí)行國家規(guī)定的涂裝綠色制造控制指標，應用涂裝綠色制造技術。（4）新建工廠必須實現(xiàn)綠色制造。新建工廠必須嚴格執(zhí)行國家法規(guī)，合理應用涂裝綠色制造技術、綠色建筑工程技術。

4 結語

開展綠色造船不僅船廠工程技術施工人員要有“綠色”意識，提供材料和設備的生產廠商也應樹立“綠色”意識，節(jié)約整個社會的資源，并注重環(huán)保，共同努力將船廠打造成先進高效、綠色造船的工廠，滿足船舶綠色制造的需要。