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[摘 要]本文对涂层性能新标准(PSPC)中涂层破损的原因进行分析和归类研究,然后从工法技术、涂层保护和现场管理等方面提出具体要求来降低涂层破损率。
[关键词]PSPC;涂层破损率;工法技术;涂层保护;现场管理
中图分类号:S938 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0054-01
1 PSPC的产生背景和意义
由于专用海水压载舱的腐蚀状况严重威胁船舶的航行安全和结构安全,国际海事组织(IMO)在2006
年12,q 9日第82届海安会(MSC82)上正式通过了《涂层性能标准》,即PSPC标准。该标准的目标是使现在压载舱油漆使用寿命从5年提高到15年。此标准的实施其实质是从技术层面(船舶设计、工法设计、涂装工艺、涂层保护)和生产管理层面提出更高的要求。涂层保护质量的好坏直接关系到交船期的长短和建造成本的高低。本文拟结合现场实际施工经验提出一些关于降低涂层破损率的方法和对策。
2 名词术语
2.1 《涂层性能标准》《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》。英文缩写PSPC:Performance Standard for Protective Coatings.
2.1.1 PSPC标准控制范围及目的
不小于500总吨的所有类型船舶的专用海水压载舱和船长不小于150m的散货船双舷侧处所内的保护涂层;为了提高船舶的防腐蚀性能和安全性能。船舶压载舱在达到“良好”状态下15年的目标使用寿命。
2.1.2 PSPC基本要求
1)对钢板表面预处理要求
表面预处理:表面清洁、干燥、无油脂、无灰尘;表面处理达到Sa2.5
表面粗糙度30-75um;表面盐分≤50mg/㎡。
车间底漆使用无缓蚀剂的硅酸锌涂料或等效的涂料
2.1.3 对车间底漆的要求
如车间底漆未获得兼容性的证明,完整底漆至少要去除70%,达到Sa2。
已获得兼容性证明的,可保留完整的车间底漆。保留的车间底漆应用扫掠式喷砂、高压水洗或等效的方法清洁。
车间底漆与主涂层系统的相容性应由涂料生产商确认。
2.1.4 对加强预处理的管理。
提高车间底漆的质量和施工质量。
合理选择与工厂生产周期相匹配的车间底漆的保护期。
选用有船级社有效证书的、有涂料系统试验合格证书的车间底漆。
严格控制钢板表面油和可溶性污染的检查。
选用规格合理的磨料,合理地设定工艺参数并严格执行。
加强涂有车间底漆的钢板下料后的跟踪修补
2.1.5 二次表面处理要求
结构边缘处理成半径至少为2mm圆角或经过3次打磨处理或进行等效的处理(如用磨棱角机)。
认可保留完整的车间底漆进行扫砂或高压水清洗或进行等效的清洁。
不认可完整的车间底漆至少去除70%,表面处理达到Sa2.0。
车间底漆损坏的区域和焊缝,表面处理达到Sa2.5。
大合拢缝和连接破坏区域面积大于整舱面积的2%或25㎡,则打砂处理Sa2.5。
2.2 涂层破损
在船舶建造过程中,因焊接、火工、机械碰撞等原因引起涂层损坏露底的现象。分段经合拢成为完整舱室后,压载舱涂层破损超过舱室总面积2%或相连续破损面积超过25㎡应打磨处理至ST3.
2.3 涂层破损的检查和估算
压载舱内的涂层破损分为:合拢对接缝涂层破损;除合拢对接缝涂层破损以外的涂层破损。
1)合拢对接缝涂层破损的面积范围在图1(阴影处)所示范围之内的不需估算。
2)除合拢对接缝涂层破损以外的涂层破损的检
查与破损面积判定工作,由船厂、船东和涂料供应商三方协商。
3 PSPC涂层破损原因分析
结合工作船厂实施PSPC的现场调研情况和本厂PSPC的模拟实施过程来看,合拢阶段涂层破损情况不太乐观,就其破损原因分析主要在以下几个方面:分段精度差;预留焊缝过长;密性试验洗油漆;铁舾件漏装;结构修改;机械撞击;切割吊码;涂层保护不到位;5S差等。针对其破损原因和涂层保护的重要性,成立专门检查人员,细化工作要点,从工艺工法角度和现场施工管理层面开展一系列的策划工作来确保PSPC的顺利实施。
管理层面上以分段进涂装厂房前区域完整性检查为基础,技术层面上以船坞定位精度控制为重点,船坞合拢以涂层保护为核心来落实对策。在工艺流程上,推广应用了先组后涂和模拟搭载的工艺流程,提高预搭比例,以减少涂层破损。
4.1 工艺技术策划
4.1.1 PSPC区域示意图制定
其目的是让参与船舶建造的人员明确那些分段的那些区域需要满足PSPC建造要求,并提前做好施工准备工作。所示舱室区域均需满足PSPC建造要求。并且要求施工管理工作人员在施工前教育到位,施工中管理到位。
4.1.2 设置合理PSPC工作图及人员通道
按照分段合拢口与工艺孔就近一致原则优化通道布置图来降低涂层保护成本和减少舱内人员流动性大的管理难度,使每一施工班组知道那些区域必须铺设三帆布,那些地方允许人员流通等。
4.1.3 制定《PSPC~坞合拢工艺要求》
以船坞合拢工序为主线,分段进涂装厂房前完整性检查、分段涂装后保护、分段运输、分段吊装、合拢装配和电焊、舱室密试等分解每个作业工位,从可能会产生涂层破损的施工动作人手编写出相关的工艺要求。表1以焊接工位为例说明PSPC工艺要求。还专门编写了《分段动火申请表》,对动火部位和时机作出特别的要求来控制涂层破损。 4.2 工装设计策划
4.2.1 PSPC涂层保护材料
保护材料的选型关系到后期涂层保护质量的好坏,保护材料的回收利用率直接影响到造船成本的多少。经过市场多方调研和现场试验最后选用以下材料:三防布用于防止火星飞溅烫伤油漆;粘胶带用于固定三防布;胶泥用于堵水防止雨水流人舱室增加盐分含量;橡胶皮用于防止物体机械碰撞油漆表面。
4.2.2 简易实用型工装制作
1) 人孔、工艺孔挡水工装的使用:防止雨水流入舱室增加盐分累积量和减少舱室的清洁工作,
2) 防飞溅金属斗的使用:防止碳刨气割等飞贱
3)挂线勾的使用:防止舱室内动能管线随意拖拉破损油漆。
4)小型铣床的使用:代替气割、碳刨切割吊码减少涂层破损量。
4.3 分段进涂装厂房前区域完整性检查
要使涂层破损率控制在目标值内,另一个关键就是必须做到分段铁舾装件预装完整。PSPC船打破“分段先涂装,在预装铁舾件” 的作业模式。为确保铁舾件预装完整,技术部门首先对单个分段列出清单并归类,在让基层管理人员及员工充分熟悉该型船舶的舾装件布置,并反复核对施工图,确保万无一失。
4.4 分段预搭载工艺策划
按PSPC要求,压载舱分段搭载形成完整舱室后涂层破损率必须控制在2%以内或25平方米以下,这就要求分段搭载时必须做到“不开刀”或“少开刀”。要实现这一目标,必须严格控制分段制作精度和定位精度。为此,本部门一方面积极优化总组方案,大力推行总段作业法,尽量减少分段涂装后的组合率。另一方面,部门积极采取模拟搭载和预修整的作业模式。模拟搭载:将需要组合分段的端面数据通过全站仪采集起来,在电脑上模拟对接,结合船坞搭载数据后对数据偏差大的地方预先进行开刀调整。通过采取这些措施后基本实现了分段吊装“一次到位”,不需再进行开刀调整,大大降低了坞内涂层保护工作的难度。
5.现场管理制度的落实
PSPC船分段采用的是先涂装后吊装的工艺,分段吊装完成以后,涂层的保护就变得至关重要。为此部门制定了《PSPC涂层保护考核管理规定》,其目的是使前期的工艺策划工作得到有效的落实和控制,使一线作业人员有章可循。实施积极有效的持证上岗作业措施和进舱准.工人进仓工作时按照预先设定好的通道行走与施工,避免随身携带的物品撞击涂层,避免汗液等异物对油层寿命的影响。
结语:保护涂层已经成为各大造船公司管理的重中之重,这不仅涉及到涂装品质,涂层应用时间等,还避免了后期修补,对油漆,人力,以及生产周期的影响。所以合理的保护涂层,对船厂的品质,成本,工期都有很大的提高。
[关键词]PSPC;涂层破损率;工法技术;涂层保护;现场管理
中图分类号:S938 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0054-01
1 PSPC的产生背景和意义
由于专用海水压载舱的腐蚀状况严重威胁船舶的航行安全和结构安全,国际海事组织(IMO)在2006
年12,q 9日第82届海安会(MSC82)上正式通过了《涂层性能标准》,即PSPC标准。该标准的目标是使现在压载舱油漆使用寿命从5年提高到15年。此标准的实施其实质是从技术层面(船舶设计、工法设计、涂装工艺、涂层保护)和生产管理层面提出更高的要求。涂层保护质量的好坏直接关系到交船期的长短和建造成本的高低。本文拟结合现场实际施工经验提出一些关于降低涂层破损率的方法和对策。
2 名词术语
2.1 《涂层性能标准》《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》。英文缩写PSPC:Performance Standard for Protective Coatings.
2.1.1 PSPC标准控制范围及目的
不小于500总吨的所有类型船舶的专用海水压载舱和船长不小于150m的散货船双舷侧处所内的保护涂层;为了提高船舶的防腐蚀性能和安全性能。船舶压载舱在达到“良好”状态下15年的目标使用寿命。
2.1.2 PSPC基本要求
1)对钢板表面预处理要求
表面预处理:表面清洁、干燥、无油脂、无灰尘;表面处理达到Sa2.5
表面粗糙度30-75um;表面盐分≤50mg/㎡。
车间底漆使用无缓蚀剂的硅酸锌涂料或等效的涂料
2.1.3 对车间底漆的要求
如车间底漆未获得兼容性的证明,完整底漆至少要去除70%,达到Sa2。
已获得兼容性证明的,可保留完整的车间底漆。保留的车间底漆应用扫掠式喷砂、高压水洗或等效的方法清洁。
车间底漆与主涂层系统的相容性应由涂料生产商确认。
2.1.4 对加强预处理的管理。
提高车间底漆的质量和施工质量。
合理选择与工厂生产周期相匹配的车间底漆的保护期。
选用有船级社有效证书的、有涂料系统试验合格证书的车间底漆。
严格控制钢板表面油和可溶性污染的检查。
选用规格合理的磨料,合理地设定工艺参数并严格执行。
加强涂有车间底漆的钢板下料后的跟踪修补
2.1.5 二次表面处理要求
结构边缘处理成半径至少为2mm圆角或经过3次打磨处理或进行等效的处理(如用磨棱角机)。
认可保留完整的车间底漆进行扫砂或高压水清洗或进行等效的清洁。
不认可完整的车间底漆至少去除70%,表面处理达到Sa2.0。
车间底漆损坏的区域和焊缝,表面处理达到Sa2.5。
大合拢缝和连接破坏区域面积大于整舱面积的2%或25㎡,则打砂处理Sa2.5。
2.2 涂层破损
在船舶建造过程中,因焊接、火工、机械碰撞等原因引起涂层损坏露底的现象。分段经合拢成为完整舱室后,压载舱涂层破损超过舱室总面积2%或相连续破损面积超过25㎡应打磨处理至ST3.
2.3 涂层破损的检查和估算
压载舱内的涂层破损分为:合拢对接缝涂层破损;除合拢对接缝涂层破损以外的涂层破损。
1)合拢对接缝涂层破损的面积范围在图1(阴影处)所示范围之内的不需估算。
2)除合拢对接缝涂层破损以外的涂层破损的检
查与破损面积判定工作,由船厂、船东和涂料供应商三方协商。
3 PSPC涂层破损原因分析
结合工作船厂实施PSPC的现场调研情况和本厂PSPC的模拟实施过程来看,合拢阶段涂层破损情况不太乐观,就其破损原因分析主要在以下几个方面:分段精度差;预留焊缝过长;密性试验洗油漆;铁舾件漏装;结构修改;机械撞击;切割吊码;涂层保护不到位;5S差等。针对其破损原因和涂层保护的重要性,成立专门检查人员,细化工作要点,从工艺工法角度和现场施工管理层面开展一系列的策划工作来确保PSPC的顺利实施。
管理层面上以分段进涂装厂房前区域完整性检查为基础,技术层面上以船坞定位精度控制为重点,船坞合拢以涂层保护为核心来落实对策。在工艺流程上,推广应用了先组后涂和模拟搭载的工艺流程,提高预搭比例,以减少涂层破损。
4.1 工艺技术策划
4.1.1 PSPC区域示意图制定
其目的是让参与船舶建造的人员明确那些分段的那些区域需要满足PSPC建造要求,并提前做好施工准备工作。所示舱室区域均需满足PSPC建造要求。并且要求施工管理工作人员在施工前教育到位,施工中管理到位。
4.1.2 设置合理PSPC工作图及人员通道
按照分段合拢口与工艺孔就近一致原则优化通道布置图来降低涂层保护成本和减少舱内人员流动性大的管理难度,使每一施工班组知道那些区域必须铺设三帆布,那些地方允许人员流通等。
4.1.3 制定《PSPC~坞合拢工艺要求》
以船坞合拢工序为主线,分段进涂装厂房前完整性检查、分段涂装后保护、分段运输、分段吊装、合拢装配和电焊、舱室密试等分解每个作业工位,从可能会产生涂层破损的施工动作人手编写出相关的工艺要求。表1以焊接工位为例说明PSPC工艺要求。还专门编写了《分段动火申请表》,对动火部位和时机作出特别的要求来控制涂层破损。 4.2 工装设计策划
4.2.1 PSPC涂层保护材料
保护材料的选型关系到后期涂层保护质量的好坏,保护材料的回收利用率直接影响到造船成本的多少。经过市场多方调研和现场试验最后选用以下材料:三防布用于防止火星飞溅烫伤油漆;粘胶带用于固定三防布;胶泥用于堵水防止雨水流人舱室增加盐分含量;橡胶皮用于防止物体机械碰撞油漆表面。
4.2.2 简易实用型工装制作
1) 人孔、工艺孔挡水工装的使用:防止雨水流入舱室增加盐分累积量和减少舱室的清洁工作,
2) 防飞溅金属斗的使用:防止碳刨气割等飞贱
3)挂线勾的使用:防止舱室内动能管线随意拖拉破损油漆。
4)小型铣床的使用:代替气割、碳刨切割吊码减少涂层破损量。
4.3 分段进涂装厂房前区域完整性检查
要使涂层破损率控制在目标值内,另一个关键就是必须做到分段铁舾装件预装完整。PSPC船打破“分段先涂装,在预装铁舾件” 的作业模式。为确保铁舾件预装完整,技术部门首先对单个分段列出清单并归类,在让基层管理人员及员工充分熟悉该型船舶的舾装件布置,并反复核对施工图,确保万无一失。
4.4 分段预搭载工艺策划
按PSPC要求,压载舱分段搭载形成完整舱室后涂层破损率必须控制在2%以内或25平方米以下,这就要求分段搭载时必须做到“不开刀”或“少开刀”。要实现这一目标,必须严格控制分段制作精度和定位精度。为此,本部门一方面积极优化总组方案,大力推行总段作业法,尽量减少分段涂装后的组合率。另一方面,部门积极采取模拟搭载和预修整的作业模式。模拟搭载:将需要组合分段的端面数据通过全站仪采集起来,在电脑上模拟对接,结合船坞搭载数据后对数据偏差大的地方预先进行开刀调整。通过采取这些措施后基本实现了分段吊装“一次到位”,不需再进行开刀调整,大大降低了坞内涂层保护工作的难度。
5.现场管理制度的落实
PSPC船分段采用的是先涂装后吊装的工艺,分段吊装完成以后,涂层的保护就变得至关重要。为此部门制定了《PSPC涂层保护考核管理规定》,其目的是使前期的工艺策划工作得到有效的落实和控制,使一线作业人员有章可循。实施积极有效的持证上岗作业措施和进舱准.工人进仓工作时按照预先设定好的通道行走与施工,避免随身携带的物品撞击涂层,避免汗液等异物对油层寿命的影响。
结语:保护涂层已经成为各大造船公司管理的重中之重,这不仅涉及到涂装品质,涂层应用时间等,还避免了后期修补,对油漆,人力,以及生产周期的影响。所以合理的保护涂层,对船厂的品质,成本,工期都有很大的提高。