造船涂裝設(shè)計分析

唐曉輝

摘 ? ?要：隨著殼、舾、涂一體化造船模式的實行，特別是IMO MSC.215（82）關(guān)于壓載艙PSPC涂裝規(guī)范的強制要求，涂裝工程在造船中的地位越來越重要，船東也越來越期望涂裝的防腐效果能更好。另一方面，可以通過優(yōu)化涂裝設(shè)計為降低造船成本開辟新的思路。而且政府對環(huán)保管控越來越嚴格，選擇合理的油漆配套及涂裝工藝來降低空氣污染排放勢在必行。本文根據(jù)筆者多年涂裝設(shè)計的經(jīng)驗，對造船涂裝設(shè)計給出了建議。

關(guān)鍵詞：油漆配套;涂裝詳細設(shè)計;涂裝生產(chǎn)設(shè)計;涂裝先進工藝

中圖分類號：U671.1 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： With the implementation of modern shipbuilding mode hull-outfitting-painting integration in China， especially the PSPC IMO MSC.215（82） Resolution took effect， coating is more and more important in shipbuilding， ship owners pay hope to make better anti-corrosion result by coating; on the other side， it is a new way to reduce the building cost by optimizing coating design. Moreover， the government control environmental protection more and more strictly， it is imperative to choose proper paint scheme and coating technology to reduce VOCs. Based on the experience in coating design for many years， this paper gives some suggestions for the design of ship coating.

Key words： Paint scheme; Coating detail design; Coating product design; Advanced Coating technology

1 ? ? 前言

涂裝作業(yè)從鋼材預處理開始一直到交船結(jié)束，貫穿于造船的整個過程。針對我司涂裝費用居高不下的狀況，我們從涂裝設(shè)計入手，全方位攻克難關(guān)，在已交付的PSV系列船、地質(zhì)船，牲口船、65 m應急救援船等項目上取得了顯著效果。

2 ? ? 涂裝詳細設(shè)計

2.1 ? 涂裝設(shè)計提前介入

新產(chǎn)品開發(fā)時涂裝設(shè)計提前介入，認真審核規(guī)格書中關(guān)于油漆配套條款，對不合理要求及早提出意見，掌握油漆配套選擇的主動權(quán)。

油漆配套選擇，應遵循以下原則：

（1）底漆選用通用環(huán)氧底漆;露天區(qū)域面漆盡量選用無重涂間隔及不易粉化的聚氨酯面漆。比如：我司1750集裝箱項目全船上建外壁、露天主甲板、壓載艙、空艙等區(qū)域都選用PPG產(chǎn)品的通用環(huán)氧底漆SigmaCover380;主甲板及艙蓋外表面規(guī)格書要求選用100 um厚的環(huán)氧面漆，經(jīng)過說服船東及油漆廠家，改為50 um的聚氨酯面漆，無需整體拉毛，只要表面清潔即可，為后續(xù)面漆翻新提供了極大便利;

（2）如不同類型船舶使用同一品牌油漆，盡量選擇相同產(chǎn)品的油漆配套。這樣可以減少庫存，增加產(chǎn)品的使用范圍。比如：N398散貨船系列和N603的PSV系列都是使用IP公司產(chǎn)品，并且這兩個項目露天區(qū)域的底漆及面漆配套都是一樣的，便于現(xiàn)場施工及油漆供貨;

（3）根據(jù)油漆性能盡量減少油漆度數(shù)，一度施工能達到的膜厚不要設(shè)計成兩度，簡化施工程序;

（4）制定簡單易記的油漆配套，相似區(qū)域使用相同的油漆，避免施工人員混淆而導致施工錯誤。比如：1750TEU集裝箱項目空艙、管弄、通風道及貨艙通道內(nèi)都使用相同的兩度（2*125 ?um）環(huán)氧油漆配套;

（5）選用滿足要求又易于施工的價格適中的油漆產(chǎn)品。比如：機械處所及上建住艙內(nèi)，使用價格較為低廉且施工方便的醇酸油漆配套，避免價格較貴的環(huán)氧和聚氨酯油漆配套;防污漆盡量選擇符合滿足擔保年限的中低端防污漆。比如：地質(zhì)船N703項目原始規(guī)格書中生活區(qū)和機械處所內(nèi)表面全部使用環(huán)氧系列的油漆配套，最后經(jīng)我司涂裝設(shè)計師與船東和油漆公司反復溝通后，同意將生活區(qū)和機械處所內(nèi)表面的油漆配套修改為醇酸系列。這樣不僅降低了油漆成本，而且極大的降低了涂裝施工難度，減少了涂裝成本和涂裝周期。因為醇酸系列復涂只需清潔或用細砂紙片輕輕手工拉毛即可，而環(huán)氧系列的涂料復涂需要用粗砂紙片和動力工具打磨才能達到表面處理的要求。

2.2 ? 減少油漆種類

（1）相似區(qū)域選用通用底漆。比如：露天甲板、外板、壓載艙、空艙盡量選用的通用環(huán)氧底漆;

（2）面漆種類選用同一類型。比如：外板區(qū)域都選用聚氨酯面漆;內(nèi)部區(qū)域都選用醇酸面漆;面漆顏色盡量說服船東選用同一顏色，減少面漆品種，提供施工便利。

2.3 ?幾個特殊區(qū)域的涂裝

船舶建造是個復雜的系統(tǒng)工程，僅僅了解涂裝知識是不夠的，必須要對各個區(qū)域所處的環(huán)境有全面的了解才能有針對性的設(shè)計出合理的油漆配套。以下幾個區(qū)域是比較特殊的：

（1）高低溫膨脹水柜

這兩個小柜子雖然不起眼，但卻事關(guān)主機系統(tǒng)的運行。高溫膨脹水柜的水溫經(jīng)常會達到90 ℃，低溫膨脹水柜的水溫也會達到60 ℃。而普通的壓載水艙環(huán)氧油漆所承受的室溫一般在40 ℃左右，所以此兩個柜子需要選用特別的油漆配套，經(jīng)常會選用能耐高溫的酚醛環(huán)氧油漆。

（2）高溫排煙管

設(shè)計溫度在400 ℃左右，需要采用耐高溫的銀粉漆。

（3）機艙內(nèi)的蒸汽管

這些管子的溫度都在180 ℃左右，所以需要采用耐高溫的銀粉漆。

（4）油水柜

柜中所裝載液體情況要清楚，才能設(shè)計合理地艙室油漆配套。比如：脫硫塔艙室內(nèi)的液體酸堿值，以及灰水艙及污水艙裝載的液體會含有少量化學物質(zhì)，這些都需要綜合考慮。

3 ? ?涂裝工藝設(shè)計

先進的施工工藝不僅可以減少油漆成本和現(xiàn)場施工成本，同時也能縮短施工周期，是保證船舶按時下水和交船的重大節(jié)點。在以下幾方面進行了工藝改進：

3.1 ?上建區(qū)域涂裝工藝

上建區(qū)域分段以前是分段階段打砂整體施工一度底漆，后期整體合攏后再打磨施工后續(xù)油漆。我司從1750 TEU集裝箱項目開始，借鑒了中遠川崎船廠的施工工藝，上建分段統(tǒng)一不進砂房打砂，而是等到總組后在總組階段開始打磨并將油漆施工到完工狀態(tài)。此工藝的優(yōu)點是減少了分段打砂這一道工序，且在總組階段就施工到完工狀態(tài)，讓內(nèi)裝和拉設(shè)電纜等工程可以更早的開始。

3.2 ?機械處所涂裝工藝

機艙等區(qū)域以前是分段階段一度底漆，到后期再整體打磨清潔后施工后續(xù)的油漆。根據(jù)1 750TEU集裝箱項目將機械處所就在分段階段施工到完工狀態(tài)的經(jīng)驗，并結(jié)合我司的實際情況，統(tǒng)一將機械處所的天花施工到完工狀態(tài)，四周壁施工一度底漆。這種工藝的優(yōu)點：不影響后續(xù)的鋪設(shè)電纜工程;減少后期打磨和油漆工作量;縮短了涂裝周期。即使是后期交船前要翻新面漆也只是天花區(qū)域，將要翻新面漆而增加的油漆和施工成本降到了最低;而且四周壁的后續(xù)油漆可以根據(jù)其它工種的施工進度和項目組的計劃適時安排即可，因為四周壁只需要少許的活動腳手架或一個小平臺就可以施工，不會與其它工種相互交叉影響。

3.3 ?干舷區(qū)域涂裝工藝

干舷一般三度油漆（通常是兩度環(huán)氧底漆加一度聚氨酯面漆）。表1、表2是我司1 750TEU集裝箱項目干舷兩種施工用量比較。

以表1可以看出：分段階段施工了一度底漆后，在船臺階段時由于第一度環(huán)氧底漆已經(jīng)超過了最長時間間隔，復涂油漆需要整個干舷區(qū)域全部重拉毛才能重新噴涂第一度底漆，按照配套施工打磨區(qū)域為100%。

以表2可以看出：分段階段施工了一度聚氨酯面漆后，在船臺階段只需要對合攏縫區(qū)域進行打磨，其他區(qū)域只需要表面清潔就行，因為聚氨酯油漆沒有最長復涂時間，所以打磨區(qū)域僅為整個區(qū)域的15%。

以上兩個方案比較如下：

（1）使工序前移至分段階段，方案二對比方案一船臺階段打磨工作量減少了85%;

（2）方案二對比方案一節(jié)省油漆 188升。由此可見方案二為更優(yōu)涂裝方案。

3.4 ?淡水艙施工工藝

傳統(tǒng)的施工方法：淡水艙涂裝工藝都采用分段階段不處理，在船臺或者碼頭階段采用整艙噴砂至SA2.5的特涂工藝，然后整艙統(tǒng)噴一度或者兩度無溶劑環(huán)氧漆。

我廠建造的牲口船，其淡水艙面積較大（主要是供牲畜飲用水），全船淡水艙總面積大約是10 000㎡，總艙室23個，約占全船總面積的10%。經(jīng)過與油漆公司溝通商量，決定采用如表3的油漆配套及施工工藝。

新配套相對于常規(guī)配套的優(yōu)點在于：

（1）將船臺階段整艙打砂作業(yè)前移至分段沖砂房，這樣不僅符合船上作業(yè)平地做的造船指導方針，而且為施工人員創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境，也降低了安全隱患;

（2）牲畜船采用的淡水艙新工藝，不僅縮短了施工周期，而且大幅度降低了施工成本。相比之前的特涂工藝，牲口船的施工成本至少減少了30萬人民幣，并且避免了花大量錢購置特涂設(shè)備導致的成本上漲;

（3）變特涂為普通涂裝作業(yè)，減少了船臺期間及艙室打砂帶來的嚴重空氣污染;

（4）在此基礎(chǔ)上根據(jù)無溶劑環(huán)氧油漆性能及現(xiàn)場生產(chǎn)的反饋信息，對后續(xù)新項目8 000 HP海工輔助船的淡水艙油漆配套，我司與油漆廠家及船東協(xié)商討論，進行優(yōu)化如表4（全船淡水艙面積為10 700 m2，占全船總面積20%）所列。

表5為牲口船和8 000 HP海工輔助船新舊工藝對比表。

以表5可知：兩船淡水艙面積及施工工藝相同，由于采用的油漆配套由二度合并為一度，根據(jù)統(tǒng)計資料：每艘船油漆用量減少約1 040 L，每個艙室施工周期縮短4天.取得滿意的效果后，我司把此工藝作為淡水艙標準工藝固化并推廣其他項目使用，如我司后續(xù)的海工輔助船及1 750TEU集裝箱項目的淡水艙都采用了類似的工藝，并取得了很好的效果。

4 ? ?結(jié)束語

由于新項目涂裝設(shè)計在研發(fā)過程中提前介入，選擇適合我司的油漆配套及涂裝工藝，為涂裝現(xiàn)場施工帶來了極大便利，提高了涂裝效率，縮短了涂裝周期，涂裝成本顯著下降，取得了良好效果。