船舶綠色涂裝技術(shù)發(fā)展方向探析

劉運(yùn)杰，張 祥

（新大洋造船有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225107）

0 引言

船舶涂裝是造成海洋污染的重要源頭之一，涂裝中使用的污染物具有揮發(fā)性和毒性，這其中包含了表面層用到的粉塵和噴霧中含有的漆料、有機(jī)溶劑中形成的蒸汽等，如果不及時(shí)處理就會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。為了達(dá)到綠色無污染的造船目標(biāo)，現(xiàn)如今我國各個(gè)船廠都使用PSPC 規(guī)范來減少涂層給環(huán)境帶來的影響，不僅提高了精確度和安裝速率，而且簡(jiǎn)化了相應(yīng)的施工程序[1]。

1 我國船舶綠色涂裝技術(shù)的發(fā)展

1.1 使用大包裝涂裝材料的優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)在我國生產(chǎn)的油漆大部分都是20 升的統(tǒng)一規(guī)格，在以后的發(fā)展中，完全可以使用大包裝的油漆涂裝，通過這種方式可以合理地對(duì)油漆進(jìn)行調(diào)配，利用封閉性好的機(jī)械進(jìn)行攪拌，從而使其均勻混合。使用大包裝的噴裝油漆相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)計(jì)算有如下例子：假如一個(gè)中型規(guī)模的造船企業(yè)計(jì)劃每年生產(chǎn)20 艘船，每艘船要消耗掉2000 升的底漆，整個(gè)船制造的通用漆料在400000 升左右。之前的油漆噴裝工藝費(fèi)用為：①每個(gè)油漆桶內(nèi)的油漆殘留以5%去計(jì)算，每升的油漆使用平均價(jià)格在35 元左右。200000 升×20 艘船× 0.5%=20000 升，20000 升× 35 元/升=70000 元；②使用后廢棄的油漆桶回收費(fèi)用，主劑桶+固化劑桶(20 升裝+5 升裝)為一個(gè)設(shè)備組裝，每一桶的油漆重量大約在2.5 千克的范圍，危險(xiǎn)物處理的費(fèi)用在1.1 元/千克。4000 升+20 升×2 桶=400000 套，40000 套×2.5 公斤× 1.1 元/公斤=1000 元；③使用過程中節(jié)省的木質(zhì)油桶裝載，所有的制造需要消耗掉7000 個(gè)木質(zhì)貨盤。貨盤的單價(jià)為60 元/個(gè)，7000 個(gè)盤×60 元/個(gè)=42000 元，綜上所述，可以得出使用大包裝漆料，可以為企業(yè)節(jié)省大約200000 元的費(fèi)用。

1.2 優(yōu)質(zhì)油漆材料的特點(diǎn)

對(duì)于造船過程中的油漆噴涂作業(yè)來說，良好的油漆要具備下述特點(diǎn)：①VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)含有量高、具有高的閃點(diǎn)、高的固體成份。②短的覆涂間隔、沒有長(zhǎng)的覆涂間隔期，在船舶的各個(gè)不同區(qū)域都要具備很好的通用效果。③在表面的處理過程中有較大的寬容度，噴漆操作和固化環(huán)境問題沒有強(qiáng)硬要求。所倡導(dǎo)的是盡量使用環(huán)保/污染物含量低的涂料，水性質(zhì)的涂料還要在性能上做出進(jìn)一步的改進(jìn)。

1.3 防污漆的種類和作業(yè)

關(guān)于船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)EEDI 的作業(yè)，相關(guān)要求進(jìn)一步提高，制造標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。確保船體表面潔凈，降低粗糙度是提高船舶航行速度的主要舉措。在表面進(jìn)行油漆的噴裝作業(yè)是船舶制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了得到良好的效果，要特別注意以下細(xì)節(jié)：在鋼板底部進(jìn)行噴砂處理后，要檢查材料表面是否出現(xiàn)飛濺、凹坑和咬邊的問題，這些都會(huì)影響到整個(gè)鋼板的平整度；噴漆工作之前先進(jìn)行噴槍試驗(yàn)，調(diào)用合適的槍嘴和噴射壓力，達(dá)到最佳霧狀態(tài)度；縱向和橫向進(jìn)行噴射操作，從而使噴漆材料均勻地覆蓋到表面。

1.4 高壓水槍噴射回收設(shè)備

使用高壓水槍噴射的方法進(jìn)行設(shè)備回收操作具有很多優(yōu)點(diǎn)，可以快速有效地清理掉鋼板層的氧化膜、銹跡和破損的地方，在短時(shí)間內(nèi)洗清金屬表面，做到?jīng)]有粉塵，降低溶鹽量，使其不會(huì)對(duì)原來的材料造成損害。傳統(tǒng)的高壓水槍噴射技術(shù)容易帶來潮濕的影響，現(xiàn)在經(jīng)過改進(jìn)后的新式水槍噴射回收設(shè)備有效地解決了這一問題。這個(gè)設(shè)備增加了吸盤這一部分，所有操作都在吸盤中進(jìn)行，與外界進(jìn)行隔離，噴洗工作結(jié)束之后，將水流和污染物一起回收并烘干，回收后的水可以自主分離出固態(tài)和液體。相比較于干燥噴砂處理，高壓噴洗具有以下優(yōu)點(diǎn)：工作程序和使用成本極大降低，廢水和粉塵得到有效處置，使廢棄物得到處理；極大地降低了發(fā)生火災(zāi)和事故的風(fēng)險(xiǎn)，在不同的天氣情況下都可以操作；高壓水處理和噴漆可以同時(shí)進(jìn)行工作。使鋼材的含鹽量和噴涂的質(zhì)量得到雙面的提高，使工作的時(shí)間縮短，這也符合當(dāng)下環(huán)保作業(yè)的要求。

1.5 提高修補(bǔ)意識(shí)

船舶制造企業(yè)要對(duì)制造的整個(gè)過程進(jìn)行有效管控，尤其是在制造中的關(guān)鍵部位，要做好鋼板涂層破壞后的修補(bǔ)工作，這樣可以減少涂料的整體使用。1）預(yù)處理階段的檢查作業(yè)，要組織專業(yè)人員進(jìn)行相應(yīng)的修補(bǔ)工作，對(duì)破損處做好及時(shí)處理。2）進(jìn)行分段操作施工之后，在不同的線路階段要設(shè)置不同的保護(hù)物，并對(duì)線路做好封閉。3）在專業(yè)人員進(jìn)行作業(yè)的過程中要進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)研，做好妥善修復(fù)。4）各個(gè)不同船體合并結(jié)束后，要對(duì)焊縫處做好封閉的修補(bǔ)噴涂。5）修復(fù)作業(yè)時(shí)，正確選擇涂料的種類和覆蓋的層數(shù)，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)涂料進(jìn)行配制。在修補(bǔ)區(qū)域的周圍要注意保證邊緣光滑，注重細(xì)節(jié)才會(huì)產(chǎn)生較大的效益，不斷地提升自身的應(yīng)對(duì)和管理水平。

2 不斷改進(jìn)涂裝和工藝技術(shù)

2.1 涂裝工藝的改進(jìn)

1）壓載艙舾裝有關(guān)的配件在安裝之前就完成噴漆作業(yè)。2）機(jī)艙、泵艙在正式安裝之前完成主體部位的噴漆作業(yè)。3）淡水艙、飲用水艙在作業(yè)之前就要求分段進(jìn)行噴漆作業(yè)，在碼頭之上完成噴砂作業(yè)。4）空艙、底部小艙室及配件，在分段安裝階段完成必要的噴漆作業(yè)。5）把原有的配件由多層改變?yōu)閱螌?，把VOC 的含量降到最低，降低涂層的度數(shù)和膜層數(shù)，這樣減少了涂裝的工作量，極大地提高了工作效率，使工作周期大大縮短。

2.2 生產(chǎn)管理中施工的改進(jìn)

1）對(duì)于船舶底部，在生產(chǎn)建造的過程中，可以使用三防布通過建造蓋棚的方式把對(duì)環(huán)境的破壞降到最低。2）噴涂漆料作業(yè)期間，指導(dǎo)專業(yè)人員去利用濕膜卡進(jìn)行對(duì)現(xiàn)場(chǎng)膜厚度進(jìn)行管控。3）確保噴涂表面的完整性，船舶的制造過程和腳手架的搭建過程要嚴(yán)格規(guī)范，保證作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定操作，避免把焊接放在外板的位置上。船舶施工作業(yè)時(shí)要緊密聯(lián)系各個(gè)不同的破損位置，不斷改進(jìn)新的技術(shù)和方法，減少船舶建造過程中的返修率。

3 船舶綠色涂裝工藝的選擇

3.1 使用無焦油環(huán)氧技術(shù)

在船舶制作中產(chǎn)生的焦油對(duì)人體有很大傷害，而且還會(huì)污染周圍的環(huán)境，通過無焦油的環(huán)氧技術(shù)可以避免這些問題，滿足不同的企業(yè)單位對(duì)船舶的要求，同時(shí)這也符合當(dāng)下社會(huì)制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 使用水溶性材料

從社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況考慮，使用水溶性的材料具有很大優(yōu)勢(shì)，比如可以很大程度地保證噴涂作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性，最大可能地把工作時(shí)的爆炸風(fēng)險(xiǎn)降到最低。另外，大量使用表面覆蓋的防污油漆，在相應(yīng)的船舶制作中，普通的防污漆都添加錫和銅等元素，這些都會(huì)破壞人類的生存環(huán)境，違背綠色發(fā)展觀。低表面能防污油漆是保護(hù)環(huán)境的有效選擇，它使得船舶制造的外殼更加光滑，減小了船舶航行時(shí)的阻力[2]。

4 船舶綠色涂裝優(yōu)化發(fā)展對(duì)策

增強(qiáng)船舶綠色跟蹤補(bǔ)涂。在船舶作業(yè)的過程中，與船舶補(bǔ)涂有關(guān)的專業(yè)人員要不斷地提高自己的船舶制造管控意識(shí)，尤其是在制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鋼板涂層帶來的損失非常大，及時(shí)地進(jìn)行修補(bǔ)非常有必要。通過這個(gè)方式可以減少涂料的使用量。不斷地提高船舶補(bǔ)涂專業(yè)人員的管控意識(shí)。1）在船舶的預(yù)處理階段，要合理地安排分配小組，并且在每一關(guān)鍵部位都要安排好專業(yè)人員進(jìn)行破壞層的補(bǔ)涂作業(yè)。2）在進(jìn)行分階段的涂裝工作時(shí)，要科學(xué)地使用好周圍的物質(zhì)，形成一個(gè)有效保護(hù)體系，同時(shí)還要使用封閉化的管理措施。3）專業(yè)的技術(shù)人員在相應(yīng)的安裝步驟中要進(jìn)行一個(gè)全程的跟蹤調(diào)查，工作結(jié)束之后對(duì)額外的部位做好及時(shí)的噴涂工作，保證工程進(jìn)展的完整性。4）在進(jìn)行補(bǔ)涂作業(yè)時(shí)，要合理地選擇涂料油漆的類型、層數(shù)和相應(yīng)的膜厚度等，相應(yīng)的補(bǔ)涂作業(yè)要在嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)去實(shí)施。按照涂層的正確順序去管理施工作業(yè)的操作流程。涂裝的過程也要把鋼材的表面打磨到合適的位置。

5 結(jié)語

船舶的制造過程不僅僅要求船廠的工作人員有綠色環(huán)保意識(shí)，所使用的材料和有關(guān)的設(shè)備都要符合綠色發(fā)展觀，使社會(huì)的有效資源得到合理利用。重視環(huán)保作業(yè)，不斷地提高船舶制造的質(zhì)量和效率，打造綠色造船企業(yè)，滿足社會(huì)的制造需求。