论文部分内容阅读
摘要：对于船舶业和航运业来讲，其对环境的污染问题也成为了国际社会关注的焦点。因此，建造低排放量、低燃油消耗、节能环保的“绿色船舶”已经成为船舶业发展的必然趋势。随着我国船舶业的迅速发展，船舶工程的数量也逐渐增长，为了顺应社会节能减排的环保理念，船舶工程需要转变过去污染水源、浪费原材料、破坏大气等弊端。因此，在船舶的制造过程中，其涂装设计、绿色涂装技术等方面都要全面遵循环保要求，积极打造稳定性强、航速快、性能高的“绿色船舶”。“绿色船舶”有着自身的标准，从设计、建造、运营，再到今后的拆解，整个生命周期中，都要运用绿色涂装技术实现低排放、低能耗、低污染、高能效、安全健康等目标。
关键词：船舶；绿色涂装技术；发展方向
1船舶涂装设计的现状
实现壳舾涂一体化，是造船技术未来发展的主要方向，它会把设计、施工与管理三个环节整合，以中间产品作为媒介，科学设计施工流程。虽然这一方式已经在我国造船技术中使用，但具体应用并未满足一体化提出的要求，在涂装设计与现场管理中存在很多问题。设计院与船厂提出的设计方案中，大多把船体、舾装等作为主要专业，忽略了涂装方面的设计，且作为末道工序的涂装设计必须满足的要求是，结构的完整性，高预舾装率，少火工破损，并融合各个专业的内容，对区域性的设计提供指导，对配套方案进行整船优化定制。但我们必须面对的现实是，涂装设计只占设计方案的最后两页，存在信息不足的情况，增加了涂装的困难。具体表现为以下几方面：
1.1忽略涂装设计
提供涂装设计的方案是设计院，比如某船舶设计院，在院内设有多个设计部门，这些部门给出设计方案时，往往把重点放在新型船舶的设计上，生产设计的工作与船舶制造商签订协议后，为其提供相应设计，这一工作模式下，涂装工作的设计受到限制，无法为施工提供简单通用的配套方案，导致繁杂的配套体系交错施工，增加施工难度，浪费了油漆用量，增加了VOC排放。
1.2船厂设计力量不足
国内船舶的生产是由船厂进行，所以船厂内设置设计部门，是吸纳设计人才，解读设计院给出的图纸，根据图纸选择工艺与服务内容，并根据所有设计方案，进行场内的船舶设计。船厂面临的情况是，虽招纳了设计人员，但因合同内容的限制，只有很少的机会进行生产设计，导致人力资源浪费，同时，为控制成本，只派遣基本的设计人员参与设计或者由铁舾装专业或者内装专业工程师附带设计，专业性不强，脱离生产实际需求，增加了实际操作的被动性，产生了生产阻碍。为改变这一情况，一些具备实力的船厂进行了多项改革，整合所有资源后，与生产设计企业合作，成立设计公司，增加了船厂设计的机会，更多的了解生产过程中的需求和问题点。
1.3缺少培训机构与涂装量化标准困难
在各船舶院校中，基本未设置涂装专业，基础工作不足，导致基础人才不足，且涂装人才均是由其他专业转移，对涂装了解不足，对知识的理解大多都是从实践中得到。由于绝大多数的涂装标准仅是定性标准或者是视觉对比标准比如表面处理等级需要对照ISO标准的图片，造成定量困难，很多检验需要依靠现场人为经验判断，使得人为标准很难统一而产生分歧。部分考试机构会对专业人员进行培训，但培训的时间较短，检验个人实际操作的能力。此外，虽然市场或网络会售卖与涂装专业有关的书籍，但内容多以施工为主，其他方面知识的介绍较少。
2我国船舶绿色涂装技术的发展方向
2.1大包装涂料的优势
目前国内油漆供应还是统一的20L一桶的规格，未来可以通过采取大包装供应油漆，可以准确进行油漆配比，通过封闭的容器进行机械搅拌，从而达到更充分的混合，一个大包装油漆供应设备同时可接出2-3把喷枪同时进行喷涂作业，不仅提高了生产效率，并可以做到使用多少混合多少，避免了油漆和工时上的浪费，以及省去了购买喷漆设备上的支出，更重要的是省去了传统流程也就是回收空桶。
2.2性能优良的油漆特点
涂料中的溶剂VOC（有机溶剂）排放到大气经常被人吸入体内，对人的呼吸系统、血液系统和神经系统都有损害。对新造船涂装而言，最佳性能的油漆需要具备以下特点：（1）低VOC（挥发性有机化合物）含量、高闪点、高固体份。（2）最短覆涂间隔短、无最长覆涂间隔期，并具有全船不同腐蚀区域均可使用的通用性。（3）有较大的低表面处理宽容度，对涂装施工和涂层固化环境要求低。提倡开发和推广应用环保、低污染涂料，水性涂料在施工性能上还需进一步改进并予以推广。
2.3防污漆的品种和施工
船舶能效设计指数EEDI的实施对船舶制造业提出了更高要求，保证船体表面光洁、低粗糙度的漆膜也是提高船舶航速的方法之一。目前市场上的无锡自抛光防污漆的硅烷低表面能技术对保持船体光洁无污损上有很大的优点，选择防污性能优异，施工时流平性能好的防污漆，能得到表面粗糙度更低的漆膜。表面处理和涂装施工的质量至关重要，为了取得预期的效果，施工时的注意事项如下：（1）钢板底材表面喷砂后，需要仔细检查表面是否存在飞溅、咬边和凹坑等会影响钢板平整度的结构问题。（2）喷漆前先试枪，选用合适的枪嘴并调整压力，以达到最佳的雾化状态。（3）每度油漆施工前，除了控制条件之外，需要检查膜厚和成膜情况，避免产生桔皮、流挂等涂层缺陷。（4）为保证防污漆均匀地涂覆在底材表面，应纵向和横向交错喷涂，以减少漆雾带的堆积，另外，焊缝区域尽量避免叠枪，以避免焊缝表面漆膜太厚。俗话说“三分靠涂料，七分靠涂装”，节约涂装成本和提高涂装效率更加不容忽视。
2.4高压水喷洗自回收设备
用高壓水射流进行钢表面处理有许多优势，可清洗钢板表面的氧化皮、铁锈、破损的漆膜，可在瞬间清洗底材至金属发白，基本无粉尘、水溶性盐等腐蚀性介质，不会破坏原有底材表面的粗糙度。传统高压水喷射表面处理技术带来了金属表面易产生潮湿、闪锈等不利因素，如今改良后的新型高压水喷洗自回收设备避免了上述的不利因素。此设备带有磁性吸盘牢牢地与底材围合成独立的工作空间，一切工作均在吸盘内完成，与外界分离，在喷洗完成后，将喷射水流和污染物一并回收并烘干底材，回收后的废水可自动分离为固态污染物和水，分离后的水还可在净化后重复使用。比较干喷砂处理，高压水喷洗自回收设备的优势如下：（1）处理成本大大降低，减少了粉尘污染和废水排放，消除了喷砂废弃物的处理成本；（2）降低了火灾和爆炸的危险，并适用于各种天气施工；（3）高压水表面处理与喷漆可以平行作业，不仅保证了涂装表面水溶性盐含量最低和优秀的涂层质量，也提高了工作效率。此设备是符合“生态环保，节能减排”的解决方案。
2.5提高跟踪补涂的意识
造船企业需要增加船舶建造全过程的管控意识，特别是在制造过程各环节中，钢板涂层破坏后的即时补涂，可以很大地减少涂料的总体消耗和浪费。（1）预处理后的板材小组立阶段，需要派专人及时对装配好的涂层破损结构进行修补涂装；（2）分段整体涂装完成后，针对进出分段路线铺设保护物，并封闭非路线区域。（3）对其它专业人员的安装等操作施工进行跟踪，待施工完成后及时进行修补涂装。（4）船体合拢密性试验结束后，对密性焊缝及时进行修补涂装。（5）派专人整船巡逻，检查破损部位，及时采取正确的修补措施；（6）修补涂装时，修补区域的涂料品种、层数、每层的膜厚要与周围涂层一致，按涂层配套的先后顺序涂装。修补区域的周围涂层要事先打磨成坡度，叠加处要注意平滑。从小处着眼，才能产生大效益，提高自身的质量控制和管理水平，做到精细化的管理。
2.6涂装设计和生产管理的优化
全面推行壳舾涂一体化设计概念，积极推进标准化和计算机智能化辅助管理，完善涂装设计、施工、质量管理、物料管理等标准，广泛应用计算机辅助涂装生产动态管理，可对涂装作业实施动态管理和结算，劳动力负荷更加趋于平衡，从而提高工料可控率和整体效益。提高企业的船舶涂装技术装备机械化和自动化程度，涂装预处理环节是生产管理中的弱项，需要提高。
结语：
现代造船要牢牢树立“壳舾涂一体化”的造船理念，实现船舶涂装的标准化、快速化、数字化和绿色化。
参考文献：
[1]张勇.基于船舶绿色制造技术初探[J].中国水运，2016，16（5）：4-5.
关键词：船舶；绿色涂装技术；发展方向
1船舶涂装设计的现状
实现壳舾涂一体化，是造船技术未来发展的主要方向，它会把设计、施工与管理三个环节整合，以中间产品作为媒介，科学设计施工流程。虽然这一方式已经在我国造船技术中使用，但具体应用并未满足一体化提出的要求，在涂装设计与现场管理中存在很多问题。设计院与船厂提出的设计方案中，大多把船体、舾装等作为主要专业，忽略了涂装方面的设计，且作为末道工序的涂装设计必须满足的要求是，结构的完整性，高预舾装率，少火工破损，并融合各个专业的内容，对区域性的设计提供指导，对配套方案进行整船优化定制。但我们必须面对的现实是，涂装设计只占设计方案的最后两页，存在信息不足的情况，增加了涂装的困难。具体表现为以下几方面：
1.1忽略涂装设计
提供涂装设计的方案是设计院，比如某船舶设计院，在院内设有多个设计部门，这些部门给出设计方案时，往往把重点放在新型船舶的设计上，生产设计的工作与船舶制造商签订协议后，为其提供相应设计，这一工作模式下，涂装工作的设计受到限制，无法为施工提供简单通用的配套方案，导致繁杂的配套体系交错施工，增加施工难度，浪费了油漆用量，增加了VOC排放。
1.2船厂设计力量不足
国内船舶的生产是由船厂进行，所以船厂内设置设计部门，是吸纳设计人才，解读设计院给出的图纸，根据图纸选择工艺与服务内容，并根据所有设计方案，进行场内的船舶设计。船厂面临的情况是，虽招纳了设计人员，但因合同内容的限制，只有很少的机会进行生产设计，导致人力资源浪费，同时，为控制成本，只派遣基本的设计人员参与设计或者由铁舾装专业或者内装专业工程师附带设计，专业性不强，脱离生产实际需求，增加了实际操作的被动性，产生了生产阻碍。为改变这一情况，一些具备实力的船厂进行了多项改革，整合所有资源后，与生产设计企业合作，成立设计公司，增加了船厂设计的机会，更多的了解生产过程中的需求和问题点。
1.3缺少培训机构与涂装量化标准困难
在各船舶院校中，基本未设置涂装专业，基础工作不足，导致基础人才不足，且涂装人才均是由其他专业转移，对涂装了解不足，对知识的理解大多都是从实践中得到。由于绝大多数的涂装标准仅是定性标准或者是视觉对比标准比如表面处理等级需要对照ISO标准的图片，造成定量困难，很多检验需要依靠现场人为经验判断，使得人为标准很难统一而产生分歧。部分考试机构会对专业人员进行培训，但培训的时间较短，检验个人实际操作的能力。此外，虽然市场或网络会售卖与涂装专业有关的书籍，但内容多以施工为主，其他方面知识的介绍较少。
2我国船舶绿色涂装技术的发展方向
2.1大包装涂料的优势
目前国内油漆供应还是统一的20L一桶的规格，未来可以通过采取大包装供应油漆，可以准确进行油漆配比，通过封闭的容器进行机械搅拌，从而达到更充分的混合，一个大包装油漆供应设备同时可接出2-3把喷枪同时进行喷涂作业，不仅提高了生产效率，并可以做到使用多少混合多少，避免了油漆和工时上的浪费，以及省去了购买喷漆设备上的支出，更重要的是省去了传统流程也就是回收空桶。
2.2性能优良的油漆特点
涂料中的溶剂VOC（有机溶剂）排放到大气经常被人吸入体内，对人的呼吸系统、血液系统和神经系统都有损害。对新造船涂装而言，最佳性能的油漆需要具备以下特点：（1）低VOC（挥发性有机化合物）含量、高闪点、高固体份。（2）最短覆涂间隔短、无最长覆涂间隔期，并具有全船不同腐蚀区域均可使用的通用性。（3）有较大的低表面处理宽容度，对涂装施工和涂层固化环境要求低。提倡开发和推广应用环保、低污染涂料，水性涂料在施工性能上还需进一步改进并予以推广。
2.3防污漆的品种和施工
船舶能效设计指数EEDI的实施对船舶制造业提出了更高要求，保证船体表面光洁、低粗糙度的漆膜也是提高船舶航速的方法之一。目前市场上的无锡自抛光防污漆的硅烷低表面能技术对保持船体光洁无污损上有很大的优点，选择防污性能优异，施工时流平性能好的防污漆，能得到表面粗糙度更低的漆膜。表面处理和涂装施工的质量至关重要，为了取得预期的效果，施工时的注意事项如下：（1）钢板底材表面喷砂后，需要仔细检查表面是否存在飞溅、咬边和凹坑等会影响钢板平整度的结构问题。（2）喷漆前先试枪，选用合适的枪嘴并调整压力，以达到最佳的雾化状态。（3）每度油漆施工前，除了控制条件之外，需要检查膜厚和成膜情况，避免产生桔皮、流挂等涂层缺陷。（4）为保证防污漆均匀地涂覆在底材表面，应纵向和横向交错喷涂，以减少漆雾带的堆积，另外，焊缝区域尽量避免叠枪，以避免焊缝表面漆膜太厚。俗话说“三分靠涂料，七分靠涂装”，节约涂装成本和提高涂装效率更加不容忽视。
2.4高压水喷洗自回收设备
用高壓水射流进行钢表面处理有许多优势，可清洗钢板表面的氧化皮、铁锈、破损的漆膜，可在瞬间清洗底材至金属发白，基本无粉尘、水溶性盐等腐蚀性介质，不会破坏原有底材表面的粗糙度。传统高压水喷射表面处理技术带来了金属表面易产生潮湿、闪锈等不利因素，如今改良后的新型高压水喷洗自回收设备避免了上述的不利因素。此设备带有磁性吸盘牢牢地与底材围合成独立的工作空间，一切工作均在吸盘内完成，与外界分离，在喷洗完成后，将喷射水流和污染物一并回收并烘干底材，回收后的废水可自动分离为固态污染物和水，分离后的水还可在净化后重复使用。比较干喷砂处理，高压水喷洗自回收设备的优势如下：（1）处理成本大大降低，减少了粉尘污染和废水排放，消除了喷砂废弃物的处理成本；（2）降低了火灾和爆炸的危险，并适用于各种天气施工；（3）高压水表面处理与喷漆可以平行作业，不仅保证了涂装表面水溶性盐含量最低和优秀的涂层质量，也提高了工作效率。此设备是符合“生态环保，节能减排”的解决方案。
2.5提高跟踪补涂的意识
造船企业需要增加船舶建造全过程的管控意识，特别是在制造过程各环节中，钢板涂层破坏后的即时补涂，可以很大地减少涂料的总体消耗和浪费。（1）预处理后的板材小组立阶段，需要派专人及时对装配好的涂层破损结构进行修补涂装；（2）分段整体涂装完成后，针对进出分段路线铺设保护物，并封闭非路线区域。（3）对其它专业人员的安装等操作施工进行跟踪，待施工完成后及时进行修补涂装。（4）船体合拢密性试验结束后，对密性焊缝及时进行修补涂装。（5）派专人整船巡逻，检查破损部位，及时采取正确的修补措施；（6）修补涂装时，修补区域的涂料品种、层数、每层的膜厚要与周围涂层一致，按涂层配套的先后顺序涂装。修补区域的周围涂层要事先打磨成坡度，叠加处要注意平滑。从小处着眼，才能产生大效益，提高自身的质量控制和管理水平，做到精细化的管理。
2.6涂装设计和生产管理的优化
全面推行壳舾涂一体化设计概念，积极推进标准化和计算机智能化辅助管理，完善涂装设计、施工、质量管理、物料管理等标准，广泛应用计算机辅助涂装生产动态管理，可对涂装作业实施动态管理和结算，劳动力负荷更加趋于平衡，从而提高工料可控率和整体效益。提高企业的船舶涂装技术装备机械化和自动化程度，涂装预处理环节是生产管理中的弱项，需要提高。
结语：
现代造船要牢牢树立“壳舾涂一体化”的造船理念，实现船舶涂装的标准化、快速化、数字化和绿色化。
参考文献：
[1]张勇.基于船舶绿色制造技术初探[J].中国水运，2016，16（5）：4-5.