中船重工集團第七一四研究所 李睿男

近年來，船舶防腐和涂層問題受到國際海事界的關注，國際海事組織(IMO)就船舶防腐和涂層制訂了一系列標準和指南，國際船級社協(xié)會(IACS)基于相關海事法規(guī)，圍繞壓載艙防腐涂料、散貨船貨艙防腐涂料、高強度耐腐蝕鋼材制定一系列統(tǒng)一要求。未來隨著新材料、新技術的發(fā)展，船舶防腐與涂層這一傳統(tǒng)領域仍將持續(xù)成為熱點議題。

船舶防腐與涂層領域國際標準分布現(xiàn)狀

一、國際標準化組織(ISO)

國際標準化組織(ISO)中涉及船舶領域防腐和涂層標準的技術委員會主要包括：國際標準化組織緊固件技術委員會(ISO/TC2)、國際標準化組織船舶與海洋技術委員會(ISO/TC8)、國際標準化組織色漆和清漆技術委員會(ISO/TC35)、國際標準化組織金屬及其他無機覆蓋層技術委員會(ISO/TC107)、國際標準化組織金屬和合金腐蝕技術委員會(ISO/TC156)。

1、 國際標準化組織緊固件技術委員會(ISO/TC2)

船舶與海洋領域，緊固件是最常用的機械連接方式，其可靠性直接關系到系統(tǒng)或者設備的可靠性，也關系到總體安全性。長期運行的海洋平臺、船舶系統(tǒng)，緊固件的腐蝕影響了設備的安全性。ISO/TC2緊固件技術委員會由德國標準化協(xié)會(DIN)承擔秘書處，主要從事緊固件的尺寸、公差，相關試驗方法和驗收程序的標準化。ISO/TC2/SC14涉及緊固件表面噴涂標準，作為剛成立的分技術委員會，正在研制標準1項，發(fā)布國際標準5項。

2、國際標準化組織船舶與海洋技術委員會(ISO/TC8)

國際標準化組織船舶與海洋技術委員會(ISO/TC8)成立于1947年，由我國承擔秘書處和主席，共發(fā)布船舶與海洋領域國際標準326項，在研標準129項。ISO/TC8主要從事與大型船舶的設計、建造、舾裝，以及海洋環(huán)境保護、海事航運等領域有關國際標準的制定(不包括海洋平臺結構物、船長24米以下的小艇、船舶與海洋結構物上的電氣和電子設備)。由ISO/TC8制定的船舶與海洋領域國際標準數(shù)量較多，其中與船舶防腐和涂層相關的國際標準如表2所示。

3、國際標準化組織色漆與清漆技術委員會(ISO/TC35)

截至2019年1月，ISO/TC35色漆與清漆技術委員會共發(fā)布了247項國際標準，在研標準72項，由荷蘭標準化研究所(NEN)承擔秘書處。ISO/TC35的主要領域為色漆、清漆和相關產(chǎn)品(包括原材料)的標準化。針對船舶防腐和涂層領域，ISO/TC35積極保持 與ISO/TC8/SC8、ISO/TC8/SC12和ISO/TC8/SC2的 聯(lián) 絡 關系，共同研制船舶與海洋領域國際標準。ISO/TC35秘書處有4個與船舶防腐與涂層國際標準相關的工作組，分別為WG1揮發(fā)性有機物、WG2術語、WG4色漆和清漆粘合劑、WG5船用涂料。另外，ISO/TC35還設有3個與船舶防腐和涂層有關的分技術委員會，分別為：ISO/TC35/SC9色漆與清漆通用測試方法分技術委員會、ISO/TC35/SC12涂覆涂料前鋼材表面處理分技術委員會、ISO/TC35/SC14鋼結構保護漆體系分技術委員會。

4、國際標準化組織金屬及其他無機物涂層技術委員會(ISO/TC107)

ISO/TC107金屬及其他無機物涂層技術委員會，由韓國技術標準局(KATS)承擔秘書處。截至2019年1月共發(fā)布國際標準148項，在研19項。在船舶防腐時，采用電鍍、熔融、真空和化學方法等手段，在鋼材表面涂覆具有保護效果的金屬或非金屬涂層，以實現(xiàn)防腐效果。ISO/TC107秘書處下設2個與船舶防腐和涂層有關的工作組，分別是WG1熱噴涂和JWG4涂層、色漆和清漆的厚度測量方法。其中JWG4是ISO/TC107與ISO/TC35/SC9共同成立的聯(lián)合工作組。ISO/TC107有3個與船舶防腐和涂層標準有關的分技術委員會，分別為ISO/TC107/SC3電鍍及相關精飾分技術委員會、ISO/TC107/SC熱浸鍍層分技術委員會和ISO/TC107/SC7腐蝕試驗分技術委員會。其中，ISO/TC107/SC4還下設有WG2鍍鋅工作組。另外，ISO/TC107還在研制與海上風電有關的防腐標準。

表2 ISO/TC8有關船舶防腐和涂層的標準情況

5、國際標準化組織金屬與合金腐蝕技術委員會(ISO/TC156)

ISO/TC156金屬與合金腐蝕技術委員會，由中國國家標準化管理委員會(SAC)將秘書處設在中國防腐蝕技術協(xié)會，截至2019年1月共發(fā)布99項國際標準，在研標準22項。ISO/TC156的主要領域包括腐蝕試驗方法、腐蝕預防方法和腐蝕控制工程生命周期的相關標準，下設多個與船舶防腐和涂層相關的工作組。另外，ISO/TC156還設有ISO/TC156/SC1腐蝕控制工程生命周期分技術委員會，涉及腐蝕控制工程壽命周期的標準化，涉及術語和定義、一般要求和腐蝕控制工程壽命周期的評估，該分技術委員會成立時間為2016年，目前在研3項國際標準。

二、美國材料與試驗協(xié)會(American Society of Testing Materials， 簡稱ASTM)

美國材料與試驗協(xié)會主要是制定材料、產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務等領域的特性以及性能標準、試驗方法和程序標準。ASTM標準中G類涉及材料的腐蝕，變質與降級，共下設了四個技術委員會。ASTM還派出技術咨詢小組積極參與ISO/TC35/SC9和ISO/TC35/SC10相關標準研制工作，并與NACE成立了J01腐蝕聯(lián)合委員會。

三、美國腐蝕工程師協(xié)會(National Association of Corrosion Engineer， 簡稱NACE)

美國腐蝕工程師協(xié)會成立于1943年，涉及的主要領域包括航空航天、公共衛(wèi)生、交通運輸、電力設備、基礎設施、化學品、工業(yè)用水和飲用水、石油與天然氣、軍事、船舶與海事。截至2019年1月，NACE共制定標準1635項，其中船舶與海洋工程領域186項。NACE高度關注各行業(yè)防腐需求和發(fā)展，派出有關專家參與各行業(yè)的相關活動，如參與亞洲活躍造船專家聯(lián)盟(ASEF) 工作組SWG1的相關工作，涉及船舶涂層檢查和防污底研究。

四、美國防腐涂層協(xié)會(Society of Protective Coatings，簡稱SSPC)

美國防護涂料協(xié)會成立于1950年，前身為鋼結構油漆委員會(Steel Structure Painting Council)，該協(xié)會主要負責鋼結構的涂層保護，如橋梁，船舶，水箱和水壩等。截至2012年年底，美國防護涂料協(xié)會在全球擁有大約9700會員。此外，它還有約863名團體會員。另外，美國防護涂料協(xié)會還參與制定表面處理，涂裝選擇，油漆相關的標準。

五、國際油漆與印刷油墨委員會(International Paint & Printing Ink Council， 簡稱IPPIC)

國際油漆和印刷油墨委員會成立于1992年，該組織于2007年獲得了IMO的咨詢地位。IPPIC積極參與國際海事組織關于船舶防污底、保護涂層性能(PSPC)的議題。IPPIC曾向IMO提出有關船舶防腐涂料中含有TBT對海洋環(huán)境造成污染的提議，并針對當前的涂層性能檢測方法進行了對比分析。另外，IPPIC積極保持與NACE的合作，針對船舶壓載艙涂層設計了相應的檢測方法。

六、挪威表面處理質檢員培訓發(fā)證專業(yè)委員會( The Norwegian Professional Council Fore-Education and Certification of Inspectors for Surface Treatment， 簡稱FROSIO)

挪威表面處理質檢員培訓發(fā)證專業(yè)委員會成立于1986年，旨在針對防腐和表面處理工作的管理、生產(chǎn)和檢查，對相關人員的資質進行認證。2012年，該組織建立了人員培訓和認證體系，并積極參與國內和國際標準化工作。

船舶防腐與涂層領域發(fā)展趨勢及標準

近年來，防腐領域新材料、新技術逐漸被廣泛應用于船舶領域，其中也不乏有尚在研究階段且未普遍推廣、未形成相關標準的防腐措施。船舶防腐與涂層領域發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在：

一、注重高性能、多用途防腐涂層的研發(fā)

目前，國際上逐漸傾向于采用多用途、高性能防腐涂層。多用途涂層能夠在防腐的同時滿足耐磨性、防火性、抗沖擊性等要求，以便在相對復雜、嚴苛的海洋腐蝕環(huán)境下實現(xiàn)長效的船舶防腐。與此同時，重防腐涂層廣泛應用于船舶與海洋工程領域，相關國際標準如：ISO12944防護涂料體系對鋼結構的腐蝕防護； NORSO KM501表面處理和保護涂料； ISO20340近海及相關結構防護涂層體系的性能要求； NACE SPO108防護涂層對近海結構的腐蝕控制； IMO船舶壓載艙保護涂層性能標準(PSPC)。

二、綠色環(huán)保防腐涂層的推廣使用

國際海事領域加大了對綠色環(huán)保防腐涂層研發(fā)的重視，在保護海洋生態(tài)環(huán)境的同時，有效保護了船員的健康。研發(fā)了諸如降解型防腐涂層、水性防腐涂料、無溶劑涂料等產(chǎn)品，在滿足低毒、無毒、無鉛鉻等條件的同時，易于人員維護和使用。

三、新技術、新工藝顯著提升防腐質量

隨著新技術、新工藝逐步應用于船舶防腐領域，顯著提高了船舶防腐質量和效率。新技術方面，國際上已提出了采用納米技術研制石墨烯涂料等，相關國際標準尚在術語階段，但已有船舶領域的實踐經(jīng)驗，如澳大利亞國立大學基于納米技術研制船體腐蝕疏水性能的涂料。另外，美國海軍開發(fā)了一種新的冷噴涂技術，縮短了維修時間、降低了成本、延長了部件使用壽命，未來或將利用工作機器人進行冷噴涂維修。另外，借助3D打印技術優(yōu)化LNG船舶建造施工過程，同樣有效地起到了防腐效果，目前3D打印相關標準主要由ISO/TC261和ASTM F42共同研制。

新工藝方面，高性能船舶用鋼的使用顯著降低了船舶腐蝕程度，國際海事組織MSC.289(87)《原油油船貨油艙防腐保護替代措施性能標準》中認可了耐蝕鋼作為保護涂層替代方法；與此同時，現(xiàn)場防腐施工過程中，借助新一代噴涂設備、低表面處理工藝，顯著降低了預處理和噴涂過程對環(huán)境的污染。

當前船舶防腐與涂層領域國際標準化工作主要問題

一、船舶防腐與涂層標準選用上的不便利性

當前船舶與海洋領域，專為防腐與涂層工作制定的國際標準數(shù)量相對較少。以國際標準化組織船舶與海洋技術委員會(ISO/TC8)為例，在研和已發(fā)布的國際標準主要側重于以下幾個方面：

1、船舶防護涂層檢驗方法—圍繞海水壓載艙、貨油艙、空隙處等易腐蝕區(qū)域，展開涂層檢驗，分析可溶性鹽含量，評估涂層損傷程度，如ISO 16145系列。

2、特定船舶—如大型游艇涂層檢驗，如ISO 11347和ISO 19494。

3、涂層性能試驗方法—如ISO/AWI 22987、ISO 15402：2000和ISO/NP21716系列等。

4、防腐涂料的管控、廢棄等—如ISO30005：2012、ISO13073-3：2016、ISO16304：2018。

5、電化學防腐—船舶陰極保護法，如ISO 20313：2018。

ISO/TC8在研和已發(fā)布的船舶防腐與涂層國際標準中僅有一小部分由船舶行業(yè)本身或者與涂層行業(yè)共同研制，而大多數(shù)的防腐標準則分布在非船領域的多個技術委員會，往往容易給現(xiàn)場人員在標準選取上帶來一定的困難，海洋工程領域也遇到了類似的問題。其次，相關人員選用國際標準時，由于國際標準處在不斷更新之中，現(xiàn)場人員需要甄別和比對新舊標準的差異性。另外，一部分國際標準的標題中并未明確體現(xiàn)其與船舶防腐相關，但是其正文中卻包含船舶防腐的內容，如表2中ISO 15402：2000。

二、船舶防腐與涂層標準的指向性不夠明確

船舶防腐與涂層標準貫穿船舶全壽命周期，如在設計選材、施工建造、維護保養(yǎng)、檢查和最終拆解等環(huán)節(jié)均需要考慮船舶防腐工作。目前已發(fā)布的有關標準，很少提及該標準由哪個用戶使用，是由造船企業(yè)、船東公司或是船舶檢驗機構。另外，部分船舶防腐與涂層標準未明確該標準適用于船舶設計、建造、檢驗或是拆解之中的哪個階段。

三、對防腐與涂層新技術的關注度不夠充分

由于船舶防腐與涂層涉及多個學科領域，在制定國際標準時需要跨領域專家共同討論。船舶領域的專家對于化工、材料領域的新技術和新產(chǎn)品關注度不夠充分，對于腐蝕機理、涂層試驗方法的了解程度相對薄弱，還需要同涂層和防腐領域專家溝通，了解哪些新技術和新產(chǎn)品能夠應用于船舶與海洋工程領域。目前，防腐和涂層相關國際組織，如NACE、IPPIC等，每年積極派出專家跟蹤船舶防腐領域的動向；與此同時，船舶領域專家還需要積極跟蹤防腐與涂層領域新技術，向防腐和涂層組織反饋海事界的需求，并就標準研制工作加強合作。

四、船舶防腐與涂層領域國際標準化工作建議

1、建立跨領域溝通機制，共同完善船舶防腐與涂層國際標準體系

圍繞船舶防腐與涂層建立跨領域溝通機制，相關技術委員會之間定期召開研討會，建立并保持長期聯(lián)絡關系(Liaison)，增進雙方在船舶防腐與涂層領域的關注度，加強雙方在業(yè)務上的相互了解程度。針對船舶防腐全生命周期(設計、建造、維護、拆解)，基于現(xiàn)有和在研的國際標準，共同完善船舶防腐與涂層國際標準體系，明確相關標準的指向性(適用法規(guī)、適用范圍、適用階段)，為相關方(造船企業(yè)、船舶檢驗、船東、涂料生產(chǎn)商等)采用標準提供便利。

2、聚焦船舶防腐與涂層領域新技術，開展國際標準實用性分析和預研

緊密結合國際海事立法與工業(yè)界需求，積極引進防腐新技術、新材料、新工藝應用于船舶領域，開展國際標準實用性分析和相關預研工作。系統(tǒng)回顧當前船舶防腐與涂層領域相關方在工作流程安排上的不完善之處，形成相應規(guī)范和國際標準優(yōu)化人員培訓、管理，以規(guī)避潛在的海洋環(huán)境污染。分析原有船舶防腐技術中的缺陷，探討新技術、新材料、新工藝的實用性，推廣實用的船舶防腐新技術并形成相應國際標準，實現(xiàn)船舶高效防腐、綠色防腐。

3、關注“非船”領域及特種船舶防腐與涂層國際標準

船舶、海洋工程、防腐涂層等領域加強關注“非船”領域(如海上風電場、海上光伏、海洋漁場等)及用于特殊海況的船舶(如破冰船、為極地航運設計的船舶等)的防腐與涂層國際標準動態(tài)，并跟蹤特殊海況環(huán)境下高性能鋼鐵材料、復合材料的研制狀況，必要時共同制定相應的國際標準，以國際標準保障特種船舶及“非船”設施的可靠性和人員的生命安全。