本刊記者 徐 華
2010年5月17日,CCS級53000DWT散貨船“銀平”號在中船澄西船舶修造有限公司順利交付,標(biāo)志著中國造船企業(yè)已經(jīng)順利打開了滿足PSPC的建造檢驗(yàn)之門。PSPC,自從在IMO通過并運(yùn)行4年多來,一直是船舶工業(yè)耿耿于懷的“心疾”。特別是隨著2012年7月1日期限的日益臨近,預(yù)示著在此日期以后交船的所有500總噸及以上的新建國際航行船舶都必須滿足PSPC的要求。那么,代表著中國造船水平的首艘PSPC船舶“銀平”號的誕生,是否能證明籠罩在中國船舶工業(yè)上空的“2012魔咒”已被解除?
《船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》(PSPC)于2006年12月8日在IMO第82屆海安會上通過,并引入SOLAS公約第II-1/3-2條修正案于2008年7月1日正式生效。
自通過以來,PSPC的腳步聲愈漸清晰,影響范圍也愈廣。2006年12月8日,由于與IACS共同結(jié)構(gòu)規(guī)范(CSR)的捆綁,使在該日及以后簽訂建造合同的船長為150米以上油船和90米以上散貨船必須符合IMO的涂層標(biāo)準(zhǔn)。在此之前,其曾引發(fā)了很大的新訂單潮。2008年7月1日,PSPC成為該日期及以后簽訂建造合同的500總噸及以上的國際航行船舶的強(qiáng)制性要求,再一次引起業(yè)界震動。那么,根據(jù)PSPC的要求,2012年7月1日及以后交船的船舶將全部滿足PSPC,此時(shí),如果船廠沒有配套的生產(chǎn)能力,將無緣于國際航行船舶的訂單。目前,這一大考已進(jìn)入倒計(jì)時(shí)階段。
面對一浪高過一浪的PSPC沖擊波,2008年以來,國內(nèi)許多船廠已著手應(yīng)對PSPC挑戰(zhàn),開始加大力量改進(jìn)技術(shù)。然而,正當(dāng)船廠準(zhǔn)備一鼓作氣、全面改進(jìn)技術(shù)之時(shí),世界金融危機(jī)的來臨,攪亂了整個(gè)船舶工業(yè)的陣腳,大部份船廠的工作重心從技術(shù)提升又回歸到保訂單保市場上面。然而,PSPC臨近的腳步卻未停息。
在應(yīng)對危機(jī)的這兩年中,許多中國船廠錯(cuò)過了PSPC的最佳準(zhǔn)備期。那么,面對兩年后的大考,中國船廠的準(zhǔn)備情況如何呢?據(jù)中國船級社統(tǒng)計(jì),從目前情況來分析,在我國具有相當(dāng)規(guī)模的船廠中,能順利滿足PSPC船舶生產(chǎn)要求的廠家大約有三分之一,還有三分之一的船廠通過努力有希望達(dá)到PSPC要求,而剩下的三分之一將很難達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn),面臨著被市場淘汰的危險(xiǎn)。
那么,PSPC對船企的巨大殺傷力究竟來自哪里?CCS建造入級處的專家龔暄威介紹說,PSPC不僅僅是油漆“那點(diǎn)事兒”,更是造船技術(shù)能力的全面考驗(yàn)。舉例來說,按照PSPC要求,分段合攏后,大接縫部分的涂層破損不能超過2%。為了達(dá)到這一點(diǎn),首先要求船舶的預(yù)舾裝率要相當(dāng)高,以免后期安裝導(dǎo)致新的涂層破損,這對船廠前期的施工設(shè)計(jì)是一大考驗(yàn)。另外,工藝流程方面,船廠的分段施工的能力,生產(chǎn)精度亦很關(guān)鍵,只有處理得當(dāng),在分段對接時(shí),才能保證對接緊密,無需重新做切割與焊接。所以說,PSPC不單純是涂層技術(shù)的一次革新,更是關(guān)系到整個(gè)造船流程和生產(chǎn)能力的全面考驗(yàn)。
對于國內(nèi)大多數(shù)船廠來說,能否制造出滿足PSPC要求的船舶是一道難以逾越的技術(shù)鴻溝。而“銀平”輪的順利交付,無疑給中國船舶工業(yè)應(yīng)對PSPC提供了很好的范例。據(jù)中船澄西介紹,2008年8月,公司決定以“銀平”輪作為PSPC的載體船進(jìn)行實(shí)施取證,通過與中國船級社多次溝通和交流,公司掌握了具體要求,為PSPC的實(shí)施指明了方向;同時(shí),通過對車間底漆、主涂層油漆的型式認(rèn)可等方面進(jìn)行咨詢,最終確定了油漆,并同船東、油漆廠家簽訂了三方協(xié)議,為PSPC具體操作提供了基礎(chǔ);在硬件上新建了4噴8涂的基礎(chǔ)設(shè)施,培養(yǎng)了多名有資質(zhì)的涂層檢查員;并通過艙室模擬為全面實(shí)施PSPC標(biāo)準(zhǔn)做好了準(zhǔn)備。
PSPC的實(shí)施,表面上看是油漆涂裝的事情,實(shí)質(zhì)上是公司綜合管理能力的體現(xiàn)。因此,整個(gè)“銀平”輪建造過程,都是由造船事業(yè)部統(tǒng)一牽頭負(fù)責(zé)。盡管在整個(gè)生產(chǎn)流程上未做明顯改變,但對相關(guān)工序作了嚴(yán)格要求,從預(yù)處理、技術(shù)圖紙、下料加工、成型、小組裝、上胎、完整性交驗(yàn)到進(jìn)涂裝房等各道工序都要以PSPC標(biāo)準(zhǔn)具體要求進(jìn)行把關(guān);將標(biāo)準(zhǔn)宣傳到所有施工人員、管理人員,全員行動并使之形成日常行為。公司在此項(xiàng)目上特成立了PSPC專項(xiàng)小組進(jìn)行項(xiàng)目的具體策劃、組織、實(shí)施、協(xié)調(diào)處理和解決生產(chǎn)過程中的矛盾,并跟蹤推行進(jìn)度。
首先,加強(qiáng)分段制作的精度控制。由精度組牽頭,加工車間、船體車間加強(qiáng)控制,共同提高精度,側(cè)重內(nèi)部結(jié)構(gòu),尤其對合攏口區(qū)域的結(jié)構(gòu)端面、結(jié)構(gòu)相對尺寸以及與對合線的相對位置等進(jìn)行了重點(diǎn)控制;加強(qiáng)了部分重要結(jié)構(gòu)的裝配報(bào)驗(yàn),保證裝配質(zhì)量和線型尺寸;統(tǒng)一了分段合攏的原則,以分段的合攏檢驗(yàn)線為依據(jù),盡可能避免調(diào)整后造成結(jié)構(gòu)的錯(cuò)位開刀。
其次,改變焊接型式,控制焊接變形。加強(qiáng)了分段焊接變形的驗(yàn)收,在分段完整性交驗(yàn)中列為重要項(xiàng)目進(jìn)行把關(guān)控制,尤其注重合攏口、分段自由端的火工校正工作。由于53000T船雙層底是縱向結(jié)構(gòu),通過多次試驗(yàn)其縱向合攏縫焊后容易產(chǎn)生較大角變形,針對此問題,公司大力推廣采用CO2氣體保護(hù)焊,并規(guī)定最少打完三道底才能拆除定位馬板。雖然效率低了點(diǎn),速度慢了點(diǎn),但基本控制了焊接變形,大大減少了因變形而火工校正增加的油漆破損面積。
再有就是要提高分段二次除銹前的預(yù)舾裝完整性。借助系列船的優(yōu)勢,公司多次組織PSPC專項(xiàng)小組進(jìn)行實(shí)船校對核實(shí),提出針對措施,細(xì)化了分段舾裝件階段性安裝要求;對于因分段劃分不合理而導(dǎo)致跨越合攏口的舾裝件等設(shè)法從工藝上改進(jìn)和完善,如拉手型式的改進(jìn)、料架支撐的改變、減輕孔保護(hù)、梯子欄桿的移位等等;推行了甲板上欄桿柱、帶纜樁等在分段預(yù)先安裝的工藝;將下邊艙的散裝平臺,艙壁上的管子保護(hù)等也都在分段上安裝結(jié)束。
第四,推廣應(yīng)用分段預(yù)密性試驗(yàn)技術(shù)?!般y平”輪使用了分段預(yù)密性試驗(yàn)工藝,將平行中體的縱向焊縫都實(shí)行了充氣密試,并借助于真空箱抽真空的方法,全面確保了平行中體分段的油漆的完整性;大大節(jié)省了船臺打磨和油漆的時(shí)間,加快了船臺上艙室的完整性交驗(yàn),有效避免了有可能的開刀帶來涂層破損。
第五,施工過程規(guī)范涂層的保護(hù)措施。為了減少油漆的破損,在上船臺前制訂了詳細(xì)的要求:對上船臺前的所有員工進(jìn)行了針對性培訓(xùn),并定制了PSPC的上崗卡;上船臺前制作了各式各樣的宣傳圖片;對腳手架進(jìn)行了統(tǒng)一油漆,腳手板改用了木板;修割開刀準(zhǔn)備了相關(guān)工裝和保護(hù)材料;統(tǒng)一規(guī)定了專用通道,對通道的保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定等等;全面實(shí)施了涂層保護(hù)制度。
同時(shí)加強(qiáng)了施工過程中的監(jiān)督,對違反規(guī)定的人員予以重罰,以引起警示,很好地保護(hù)了油漆,使各個(gè)壓載艙的涂層破損率都控制在了2%以內(nèi)。
海水壓載艙安全可靠是船舶安全航行的一個(gè)重要因素,處于壓艙海水長年累月浸泡之下的壓載艙涂層時(shí)刻面臨著被腐蝕和破壞的威脅,涂層質(zhì)量直接關(guān)系到船舶的結(jié)構(gòu)安全。因此船體結(jié)構(gòu)腐蝕問題一直倍受IMO關(guān)注,為了使船舶壓載艙更加安全、耐腐蝕,為了更好地保護(hù)海洋環(huán)境,2002年12月IMO第76屆海安會決定制定強(qiáng)制性壓載艙保護(hù)涂層性能標(biāo)準(zhǔn)作為控制散貨船風(fēng)險(xiǎn)的措施。IMO要求船舶設(shè)計(jì)與設(shè)備(DE)分委會將制定該標(biāo)準(zhǔn)作為分委會優(yōu)先工作項(xiàng)目。
作為IMO船舶設(shè)計(jì)與設(shè)備DE分委會副主席,中國船級社保持了公正、中立的立場,使相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)盡可能地不向更苛刻的方向偏失。然而,如何制定既能保證船舶安全又能兼顧造船界利益,既科學(xué)又可行的船舶涂層標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)充滿變數(shù)的過程。制定標(biāo)準(zhǔn)過程中圍繞著名義干膜厚度、灰塵等級、合攏后表面處理、磨料嵌入、鋼表面可溶性鹽限制等技術(shù)要求代表造船界和航運(yùn)界利益的相關(guān)方進(jìn)行了激烈爭論,每一次爭論,看似只有小小的數(shù)值變動,但是給船廠帶來的影響卻是失之毫厘謬以千里??梢哉f每一次圍繞涂層標(biāo)準(zhǔn)的會議都充滿了爭論與妥協(xié)。
由于中國船級社最早介入了這項(xiàng)工作并及時(shí)向中國工業(yè)界通報(bào)了有關(guān)信息,引起了中國造船界對該標(biāo)準(zhǔn)的重視。中國造船涂層標(biāo)準(zhǔn)工作組專家作為中國代表團(tuán)成員,多次出席了IMO相關(guān)會議。幾經(jīng)努力,涂層標(biāo)準(zhǔn)最終將空艙從標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制適用范圍內(nèi)排除;刪除了原草案中預(yù)清洗要求;將鋼表面可溶性鹽含量從小于30毫克/平方米放寬到小于50毫克/平方米;公約修正案適用日期和壓載艙合攏后鋼表面處理要求兩項(xiàng)也基本朝著有利于中國造船界方向變動。中國代表為中國造船界爭取到一定的應(yīng)對時(shí)間。
即便是這樣,中國船廠執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)依然面臨著嚴(yán)重困難,主要表現(xiàn)在涂料和涂層系統(tǒng)試驗(yàn)認(rèn)可、涂裝過程中鋼表面處理以及涂層檢驗(yàn)和檢驗(yàn)人員培訓(xùn)等諸多方面。在涂料和涂層系統(tǒng)試驗(yàn)認(rèn)可方面,標(biāo)準(zhǔn)要求采用的涂層系統(tǒng)必須在涂裝前按照所規(guī)定試驗(yàn)程序進(jìn)行型式試驗(yàn)和認(rèn)可。按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序每一種涂層系統(tǒng)試驗(yàn)都需要8個(gè)月時(shí)間,因此建立中國涂層系統(tǒng)試驗(yàn)室迫在眉睫。為此,CCS與DNV合作在2006年建立了“上海中挪涂層實(shí)驗(yàn)室”,為中國造船業(yè)解決了這一難題。
另外,涂層標(biāo)準(zhǔn)明確要求檢驗(yàn)人員應(yīng)具有NACEII級(美國標(biāo)準(zhǔn))、FROSIO III級(挪威標(biāo)準(zhǔn))資格或主管機(jī)關(guān)以及主管機(jī)關(guān)認(rèn)可組織承認(rèn)的同等資格。為了最大程度地不受制于人,中國船級社和中國造船界一起籌劃建立了中國船舶涂層檢查員資格認(rèn)證制度。2008年6月30日,中國船舶涂層檢查員資格認(rèn)證委員會在上海成立。據(jù)2008年3月28日頒布生效的《中國船舶涂層檢查員資格認(rèn)證規(guī)則》(以下簡稱《規(guī)則》)規(guī)定,中國船舶涂層檢查員資格CCMCIC認(rèn)證工作由資格認(rèn)證委員會負(fù)責(zé)組織實(shí)施。從此,中國有了自己的涂層檢查員培訓(xùn)和認(rèn)證制度,不再依賴于外國。
從準(zhǔn)備到實(shí)戰(zhàn),CCS始終與造船界形影不離。PSPC涂層標(biāo)準(zhǔn)要求涂層達(dá)到15年的目標(biāo)使用壽命。最初的船舶建造涂裝決定了涂層系統(tǒng)維持“良好”狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。負(fù)責(zé)“銀平”輪建造入級檢驗(yàn)的高級驗(yàn)船師唐曉宏介紹說,作為造船行業(yè)一個(gè)新的要求,不僅船廠還處在初級階段,對現(xiàn)場驗(yàn)船師也是一個(gè)新的考驗(yàn)。在經(jīng)過了大量的培訓(xùn)和試驗(yàn),終于對打響第一炮有了充足的信心。經(jīng)過對“銀平”輪的PSPC檢驗(yàn),他的切身體會是,前期準(zhǔn)備要充分,如涂層廠家的選擇,人員培訓(xùn),文件的編制和送審等;推行設(shè)計(jì)、分段、總組和船臺區(qū)域化管理,完善階段狀態(tài)的重要性,俗稱結(jié)構(gòu)焊接的“道道清”,前道完成交后道,上道對下道負(fù)責(zé),下道檢查上道;分段精度控制直接影響到合攏的油漆破損面積;按照工藝的實(shí)施可能,應(yīng)進(jìn)行盡可能多的分段中組,加強(qiáng)精度管理和控制,減少分段合攏有可能帶來的涂層破損;加強(qiáng)過程控制中的細(xì)節(jié)管理。公司可采取重點(diǎn)控制和專項(xiàng)檢查結(jié)合的辦法,加強(qiáng)考核力度,嚴(yán)厲追究責(zé)任事故;加強(qiáng)與船東、涂層檢查員的溝通和對三方協(xié)議的理解,如破損的評估等盡量達(dá)成一致意見,避免扯皮。
PSPC的實(shí)施,促進(jìn)了新技術(shù)新工藝的研究和應(yīng)用,增加成本的同時(shí),因?yàn)榫裙芾淼募訌?qiáng),節(jié)約了原材料成本,提高了分段預(yù)舾裝率,加快了船臺/塢的搭載,縮短了建造周期,有利于造船廠的生存和持續(xù)發(fā)展。
PSPC是涂層性能標(biāo)準(zhǔn)的縮寫,是一個(gè)大家族。目前,我們常說的PSPC實(shí)際上是針對船舶壓載艙以及散貨船雙舷側(cè)部位而言的,屬于強(qiáng)制執(zhí)行的國際公約。其實(shí),還有針對其它部位的PSPC正在制定中,比如,對于原油船貨油艙的防腐蝕規(guī)定正在IMO的討論過程中,估計(jì)在兩年內(nèi)將獲通過,預(yù)計(jì)將是強(qiáng)制執(zhí)行。
由于日本耐蝕鋼的出現(xiàn),使原油船貨油艙的防腐蝕方案在涂層之外又多了一種選擇。2006年,日本提出耐蝕鋼可作為涂層替代措施防護(hù)原油船貨油艙腐蝕,2009年,MSC86批準(zhǔn)原油船貨油艙腐蝕防護(hù)SOLAS修正案,明確耐蝕鋼可作為貨油艙保護(hù)涂層的替代措施,2010年,DE53通過耐蝕鋼性能標(biāo)準(zhǔn),連同SOLAS修正案上報(bào)MSC87審批。
耐蝕鋼的出現(xiàn),引起了業(yè)界的高度重視和聯(lián)想。一項(xiàng)新技術(shù)的生命力,與成本休戚相關(guān),取決于它自身的成本,以及因其而起的對用戶成本的影響。對于耐蝕鋼而言,它自身的成本與研發(fā)和生產(chǎn)有關(guān),CCS建造入級處專家趙捷介紹說,據(jù)預(yù)測,從耐蝕鋼本身成本而言,應(yīng)該不會比當(dāng)前船用鋼材增加很多,估計(jì)每噸增加幾百元。
船廠不希望使用耐蝕鋼會帶來船價(jià)和成本的增加,船廠也更關(guān)心耐蝕鋼的生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)船用鋼的工藝不要有較大差別,并且與耐蝕鋼相配套的焊接材料和零部件等的配套問題。對于船東來說,使用耐蝕鋼會帶來維護(hù)費(fèi)用的降低。從這一點(diǎn)上說,耐蝕鋼很有市場潛力。
耐蝕鋼的這一優(yōu)勢,引起了業(yè)界的猜想。耐蝕鋼是否可以替代涂層?未來是否有可能突破原油船貨油艙底部和頂部的限制,擴(kuò)展到壓載艙等其它位置?
專家介紹說,耐蝕鋼是一項(xiàng)新的技術(shù),很難說清它的發(fā)展方向,目前,只能說從長遠(yuǎn)來看,有這個(gè)趨勢,從現(xiàn)實(shí)來看,這是個(gè)漫長的過程。
從技術(shù)上來講,船舶每個(gè)部位鋼材的耐腐蝕性要求都不近相同。比如說,目前的耐蝕鋼只適用于油船貨油底邊艙壁和頂邊艙壁使用。底邊主要是針對原油的腐蝕,頂邊是針對油氣,主要是硫化氫氣體的腐蝕。而對于壓載艙的防腐主要是針對海水的腐蝕,由于防腐對象的不同,耐蝕鋼的種類也不盡相同。研制和試驗(yàn)的過程需要相當(dāng)長時(shí)間,期待耐蝕鋼的全面應(yīng)用可以說是前路漫漫。