牛起云

（中國船級社青島分社，山東青島 266071）

1 背景

由于海水壓載艙的腐蝕已經(jīng)嚴(yán)重威脅到船舶航行安全和結(jié)構(gòu)安全，國際海事組織（IMO）已于2006年第82屆海上安全委員會大會上以MSC215（82）決議正式通過了《所有類型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)》（Performance Standard For Protective Coatings，PSPC）， 并同時(shí)以MSC216（82）決議通過了SOLAS公約第Ⅱ-1/3-2條修正案，正式將其寫入了SOLAS公約并成為了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍和實(shí)施時(shí)間（圖1）：

1） 2008年7月1日及以后簽訂建造合同的500總噸以上國際航行的所有類型的新造船的壓載艙及150m以上散貨船雙舷側(cè)處所；或無建造合同，2009年1月1日以后安放龍骨或處于類似建造階段；以及在2012年7月1日以后交船的船舶。

圖1 適用PSPC時(shí)間軸

2）國際船級社聯(lián)合會(IACS PR34)的《共同結(jié)構(gòu)規(guī)范》（CSR）要求在2006年12月8日及以后簽訂建造合同的船長為150m以上油船和90m以上散貨船必須符合IMO的PSPC涂層標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 PSPC標(biāo)準(zhǔn)

作為涂層性能強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，PSPC提出的關(guān)鍵條款如表1所示[2]。

表1 PSPC要求

3 PSPC標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與檢驗(yàn)

PSPC標(biāo)準(zhǔn)的制定和執(zhí)行，大大提高了新造船的標(biāo)準(zhǔn)，給國內(nèi)的造船企業(yè)帶來了深遠(yuǎn)的影響，特別是對新造船的周期和成本帶來難以估量的巨大影響。不管是大型國有船廠還是中小型民營船廠，都面臨著新的挑戰(zhàn)。

隨著2012年7月1日這一最遲交船限制日期的日益臨近，適用PSPC標(biāo)準(zhǔn)的船舶逐漸增加，以中船重工在青島海西灣地區(qū)的兩家大型船廠為例，適用的情況如表2所示。

下面就結(jié)合上述兩家船廠實(shí)施PSPC的施工情況，從生產(chǎn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場管理和質(zhì)量控制的角度對PSPC實(shí)施過程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.1 粗糙度

PSPC標(biāo)準(zhǔn)要求鋼板經(jīng)表面預(yù)處理后，粗糙度為30μm～75μm，而船廠在實(shí)施PSPC前的實(shí)際情況是90μm～120μm。

通過分析研究，發(fā)現(xiàn)船廠在進(jìn)行鋼材表面預(yù)處理時(shí)使用的磨料一般為單一規(guī)格，而這就造成了在處理不同表面情況的鋼板時(shí)，效果差別很大，因而很難達(dá)到要求。解決這類問題的最好辦法是選用混合配比的磨料，具體措施如下[3]：

1）選擇類型和尺寸適當(dāng)配比的拋丸磨料，以確保粗糙度達(dá)標(biāo)；

2）根據(jù)工廠從鋼板下料到分段成型的實(shí)際周期選擇與之匹配的車間底漆類型；

3）加強(qiáng)鋼板的物流管理，避免鋼板的庫存期過長；

4）根據(jù)鋼板的腐蝕等級，選擇適當(dāng)?shù)匿摪孱A(yù)處理線走速；

5）優(yōu)化生產(chǎn)管理計(jì)劃，盡量縮短分段在涂裝前的擱置時(shí)間；

6）控制好一次表面處理和車間底漆的施工質(zhì)量，二次表面處理時(shí)的磨料規(guī)格以0.8mm～1.2mm為宜；

7）在更換磨料規(guī)格時(shí)，要同時(shí)調(diào)整設(shè)備的工作參數(shù)。

3.2 自由邊處理

PSPC標(biāo)準(zhǔn)要求所有自由邊應(yīng)處理成半徑至少為2mm的圓角。通過現(xiàn)場反饋，發(fā)現(xiàn)如果不使用專用工具，不僅會消耗大量的人力物力，而且質(zhì)量也難以得到保證。

目前，船廠通過配備T型材軋邊機(jī)，能夠較好的解決此類平直型材的自由邊R2圓角問題。而其他開孔的自由邊圓角則采用傳統(tǒng)的風(fēng)動工具配合打磨機(jī)進(jìn)行處理，具體措施如下：

1）在配備專用的軋邊機(jī)等專用設(shè)備、工具前，應(yīng)對操作工人進(jìn)行有關(guān)自由邊打磨相關(guān)方面的專門培訓(xùn)，以滿足質(zhì)量要求。

2）在配備T型材軋邊機(jī)和手動專用工具后，進(jìn)行模擬試驗(yàn)和相應(yīng)培訓(xùn)，力爭高效快捷的完成工作。

3）應(yīng)對諸如人孔、流水孔、透氣孔、過焊孔等的自由邊打磨操作進(jìn)行說明指導(dǎo)，以保證打磨質(zhì)量和工作效率。

3.3 清潔度

PSPC標(biāo)準(zhǔn)要求鋼板表面在涂裝前的清潔度應(yīng)達(dá)到1級，如不用放大鏡，在待涂表面可見的更小顆粒也應(yīng)去除。目前船廠的一次表面處理情況是2～3級，因而二次表面處理必須全部去除車間底漆，通過實(shí)驗(yàn)和總結(jié)，現(xiàn)場實(shí)施的具體措施如下：

1）對處理設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，增強(qiáng)除塵功能；除灰塵應(yīng)使用吸塵器；

2）對于鋼材表面油污的問題，盡可能從源頭著手，減少材料的被污染幾率；

3）按要求進(jìn)行磨料清理，分離器、除塵器等相關(guān)設(shè)備應(yīng)保持正常工作狀態(tài)；

4）使用高質(zhì)量的鋼砂是確保灰塵清潔度達(dá)標(biāo)的保證；

5）管系、鐵舾件的防護(hù)布是清潔重點(diǎn)，工作套裝、吸塵器本身應(yīng)保持清潔；

6）灰塵是鹽分的主要載體，清潔度與鹽分的關(guān)聯(lián)性非常大。

3.4 鹽分

PSPC標(biāo)準(zhǔn)要求涂裝前鋼板表面的鹽份應(yīng)不大于50mg/ m2。通過對船廠現(xiàn)狀的分析研究，青島海西灣地區(qū)船廠的鹽分主要受以下幾個(gè)方面影響：

1）海洋地區(qū)特有的環(huán)境影響，比如雨、霧、富含鹽分的海風(fēng)等，其中霧對鋼板表面的影響最大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海西灣地區(qū)影響露天施工的霧天年均達(dá)88天；

2）周邊其他工廠的排放物，尤其是電廠等工業(yè)污染源，其直線距離海西灣造船基地約10km；

3）鋼板在室外的堆放時(shí)間、分段建造周期、露天存放時(shí)間以及噴砂用磨料的鹽分含量。

由于外界環(huán)境本身是無法控制的，因此控制可溶性鹽含量的最好辦法是對可溶性鹽產(chǎn)生的源頭加以控制，其次才是在鹽分超標(biāo)時(shí)采取的補(bǔ)救措施（如淡水清洗），總體上講就是要求優(yōu)化建造流程。目前在施工現(xiàn)場的應(yīng)對措施如下：

1）實(shí)行船舶建造計(jì)劃精細(xì)化管理，減少鋼材在堆場的擱置時(shí)間；

2）提高構(gòu)件加工的精度和質(zhì)量，縮短船舶建造周期，減少分段露天存放時(shí)間；

3）建造流程模塊化，固化建造工藝，并為這些工藝提供專用的樣板、樣箱，加快建造速度；

4）加強(qiáng)磨料管理，降低二次污染；

5）印發(fā)施工手冊，規(guī)范施工、優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高工人作業(yè)效率。

3.5 破損率

PSPC 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定分段合攏后的壓載

艙涂層破損面積不能超過總面積的2%或相鄰破損區(qū)域不超過25m2。目前北船重工在建的18萬噸散貨船的塢內(nèi)合攏涂層破損情況如表3[4]所示。

表3 合攏涂層破損表

通過對現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行分析研究，結(jié)合船廠現(xiàn)有的施工工藝、管理水平，造成合攏時(shí)涂層破損的原因如下：

1）合攏時(shí)，分段合攏縫處的焊接作業(yè)造成的過度燒損，這在很大程度上取決于焊工的作業(yè)水平和現(xiàn)場的施工管理；

2）分段的結(jié)構(gòu)完整性和預(yù)舾裝率偏低，造成已完工涂層反復(fù)破損；

3）合攏后，壓載艙相鄰區(qū)域的吊耳切除及腳手架的搭設(shè)擦碰；

4）對完工涂層的保護(hù)意識不強(qiáng)，普遍存在涂層的人為損壞情況。

針對上述因素，對破損面積的控制主要應(yīng)從船舶建造過程中的工藝流程入手：

1）優(yōu)化分段劃分，提高分段預(yù)舾裝率，實(shí)現(xiàn)殼、舾、涂一體化。

2）提高分段建造精度，特別是靠近艏、艉部線形變化較大的區(qū)域，從而避免水火彎及開刀調(diào)型。

3）優(yōu)化生產(chǎn)工藝，根據(jù)船體結(jié)構(gòu)、舾裝、涂裝各個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)，選擇合理的結(jié)構(gòu)裝配順序，減少交叉作業(yè)引起的破損。

4）加強(qiáng)對分段測量數(shù)據(jù)的分析、研究，建立反饋機(jī)制。對精度測量數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并長期積累相關(guān)數(shù)據(jù)，不斷改進(jìn)測量方式和控制手段。

4 結(jié)語

綜上分析可以看出，PSPC標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，實(shí)際上是對船廠技術(shù)、工藝、生產(chǎn)管理水平和質(zhì)量控制水平的綜合性要求，船廠應(yīng)該結(jié)合自身實(shí)際，從上述方面進(jìn)行全方位的籌備工作，并積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，以便更快更好的滿足PSPC的相關(guān)要求。

[1] 洪棟煌.造船界實(shí)施IMO涂層新標(biāo)準(zhǔn)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[J].上海造船，2008(2):44-45.

[2] 李孝東.IMO PSP C簡介及實(shí)施注意事項(xiàng)[J]. 江蘇船舶，2009(12): 35-37.

[3] 陸信浩.PSPC對建造40萬噸礦砂船影響分析及應(yīng)用研究[J].船舶工程，2010(1):51-53.

[4] 王建定.IMO涂層性能標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的應(yīng)對措施[J].江蘇船舶，2011(2):6-8.