毛建偉

舟山中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司 浙江舟山 316131

近些年來(lái)，我國(guó)交通行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)取得了較為明顯的成效和進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了渠道的大幅度拓展，造船事業(yè)也正式步入了快速發(fā)展期，逐步演變?yōu)橹饕еa(chǎn)業(yè)，在這一態(tài)勢(shì)的引導(dǎo)下，船舶生產(chǎn)也逐漸向著綠色，快速，低耗能的方向持續(xù)邁進(jìn)。這也就意味著，涂裝作業(yè)的質(zhì)量能夠直接影響造船的周期，牽涉到整個(gè)船舶的效益，也影響后期的維修工作和使用壽命，所以也需要在新的歷史時(shí)期得到更加高度的關(guān)注和重視，順應(yīng)造船行業(yè)綠色發(fā)展的基本需求。

1 分析船舶涂裝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

在上世紀(jì)70年代之前，傳統(tǒng)造船工程應(yīng)用的涂裝技術(shù)是尤為落后的，大多都是以簡(jiǎn)單的油漆覆蓋為主，直到20世紀(jì)80年代初期，船舶涂裝領(lǐng)域才正式引進(jìn)各種新的手段和原理，鋼鐵原材料預(yù)處理和涂裝車(chē)間底漆的新工藝得到了廣泛的普及和應(yīng)用。而傳統(tǒng)的手工敲鏟除銹也被全新的動(dòng)力工具除銹所代替，室內(nèi)噴砂除銹獲得了更加廣闊的市場(chǎng)。在這一期間，國(guó)內(nèi)也在不斷的引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)且高性能的涂料，無(wú)論是設(shè)計(jì)工藝還是生產(chǎn)技術(shù)，以及管理方式都有了煥然一新的發(fā)展，這就給我國(guó)的造船事業(yè)注入了更多的生機(jī)與活力。

從上世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，我國(guó)國(guó)內(nèi)的船舶涂裝技術(shù)也獲得了明顯的成就，國(guó)內(nèi)的大中型船廠都配置了大型的涂裝設(shè)施，由此來(lái)配合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的變化，特別是就鋼材預(yù)處理生產(chǎn)線、分段涂裝車(chē)間來(lái)講，已經(jīng)配備了自動(dòng)噴漆，自動(dòng)除塵裝置，溫度和濕度自動(dòng)調(diào)控設(shè)備等等，這就大大提高了涂裝工作的效率和質(zhì)量。與此同時(shí)，很多造船廠也針對(duì)涂裝工作的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理，構(gòu)建了更為完善的體系，這也就真正推動(dòng)了涂裝作業(yè)向著周期化的方向發(fā)展，打造了更為完善的一體化造船格局，并引入了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，發(fā)揮出其輔助設(shè)計(jì)和管理的作用，這也進(jìn)一步凸顯了企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高了工程材料的可控制性。另外，各種高性能專(zhuān)用材料，低表面處理涂料，通用型底漆，都不斷滲透到流通領(lǐng)域，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)了人為勞動(dòng)力的有效置換。并且很多造船廠也加大了人才的招聘力度，針對(duì)船舶涂裝設(shè)計(jì)人員，質(zhì)量檢驗(yàn)人員和施工人員展開(kāi)了長(zhǎng)期的培訓(xùn)，這也進(jìn)一步壯大了涂裝的隊(duì)伍，提高了專(zhuān)業(yè)人員的臨場(chǎng)應(yīng)變能力，幫助他們積累了更多的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，涂裝工程獲得了越來(lái)越多的重視和關(guān)注。

2 分析我國(guó)船舶涂裝污染物以及處理方法

2.1 主要污染物

首先是大氣污染，隨著涂裝作業(yè)的推進(jìn)，大量的漆霧，有機(jī)溶劑蒸氣和粉塵也會(huì)隨之產(chǎn)生，一旦操作人員長(zhǎng)期接觸這些有害物質(zhì)，他們的身體也會(huì)受到極大的損害和干擾，這些有毒物質(zhì)在吸入體內(nèi)之后，有可能引發(fā)慢性病毒或者是皮膚病等顯著問(wèn)題，如果直接排放到大氣中，也必然會(huì)產(chǎn)生大幅度的大氣污染。一些具有光化學(xué)反應(yīng)特性的溶劑，一旦與陽(yáng)光中的紫外線有所接觸，就會(huì)形成毒性更大的物質(zhì)，這就會(huì)擴(kuò)大污染延伸的范圍和面積。當(dāng)下，國(guó)內(nèi)外船舶涂料大多都以有機(jī)溶劑型涂料為主，而這一類(lèi)型的材料都具有溶脂性的特征，在接觸油脂以后能夠被有效溶解。這也就意味著，當(dāng)溶劑在進(jìn)入人體之后，能夠迅速與那些含有脂肪類(lèi)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，特別是就神經(jīng)組織來(lái)講，有可能造成一定的麻痹問(wèn)題，讓人體受到行動(dòng)或者是語(yǔ)言上的障礙。與此同時(shí)值得注意的是，由于有機(jī)溶劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，所以毒性也是存在區(qū)別的，有毒溶劑大多都是四氯乙烷，苯類(lèi)，異氰酸酯等等。

其次是水污染，船舶涂裝產(chǎn)生的廢水主要來(lái)自于脫脂，磷化，鈍化這些涂裝前的處理工序，同時(shí)也牽涉到陰極電泳工藝，中涂和面涂等操作。

最后是廢棄物污染，船舶涂裝產(chǎn)生的殘?jiān)蠖喽际且员砻嫣幚淼某猎餅橹鳌Ｅc此同時(shí)，在清潔涂裝設(shè)備，通風(fēng)設(shè)備和墻壁的時(shí)候，也有可能會(huì)累積一些涂料。如果涂料有所變質(zhì)，也會(huì)產(chǎn)生大量的廢料。除此之外，水溶性樹(shù)脂的渣子，水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物，都是廢棄物污染的主要來(lái)源。

2.2 污染物處理技術(shù)

2.2.1 廢水的處理

這一操作的主要目的是為了讓其達(dá)到國(guó)家和地方規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，這里所說(shuō)的廢水，主要包括脫脂廢水，鈍化廢水和磷化廢水等等。在處理脫脂廢液的時(shí)候，操作人員都會(huì)采用酸化法先展開(kāi)破乳操作，在廢液中投加無(wú)機(jī)酸，調(diào)整其pH值，而乳化劑中的陰離子表面活性劑一旦遇到酸性溶液，就會(huì)容易分解，從而失去原有的穩(wěn)定性，這就打破了清油和清水的平衡，從而讓脫脂廢液破乳吸出油分。在處理廢酸液的時(shí)候，如果酸的含量在3%～4%之間，而且廢水含量較多，那么操作人員應(yīng)當(dāng)采用綜合回收利用的思路。如果酸的含量低于4%，而且廢水的總量并不突出，那么就可以采用綜合方法做出凈化，調(diào)整廢水的pH值，當(dāng)pH值達(dá)到6～9之間之后，再有序排放。另外，在處理電泳廢液的時(shí)候，由于電泳廢水中含有許多高分子有機(jī)物，并且遺留了大量的電泳漆渣，這些物質(zhì)都會(huì)呈現(xiàn)出懸浮物的特征，或者是呈負(fù)電性的膠體狀，所以操作人員就可以在其中加入聚丙烯酰胺，或者是聚合氯化鋁，發(fā)揮出其吸附作用，來(lái)快速去除污染物。還有，在處理噴漆廢水的時(shí)候，操作人員通常會(huì)先用氧化劑展開(kāi)預(yù)處理，先氧化，分解原來(lái)的有機(jī)物，然后再加入聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁，將其混凝沉淀，達(dá)到凈化的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 廢氣的處理

由于噴涂在涂裝作業(yè)中占有很大比重，所以也是產(chǎn)生廢氣的核心環(huán)節(jié)。每當(dāng)大型船舶項(xiàng)目展開(kāi)分段作業(yè)的時(shí)候，車(chē)間底漆的噴涂大多都集中在噴漆室內(nèi)，噴漆是主要由廢氣處理系統(tǒng)，進(jìn)風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)，軌道等裝置共同組成。在這里，操作人員使用的涂料本身就含有一定比例的溶劑，在后期作業(yè)中還要添加稀釋劑，因此無(wú)論是噴涂作業(yè)、流平作業(yè)還是干燥作業(yè)都會(huì)產(chǎn)生一定的VOC，這其中含有的苯有機(jī)物帶有大量的毒性，也會(huì)給操作人員帶來(lái)人身的損害，同時(shí)也會(huì)破壞周?chē)拇髿猸h(huán)境。但值得注意的是，VOC和顆粒物的黏度較大，很容易粘附在物質(zhì)表面，所以操作人員應(yīng)當(dāng)先去除漆霧，然后再排除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，例如二甲苯、非甲烷總烴等等。

值得一提的是，漆霧處理的方法也是多種多樣的，較為常見(jiàn)的有過(guò)濾法，低溫冷凝法，油吸收法，水吸收法。在這其中，過(guò)濾法，水吸收法的吸附法的應(yīng)用是最為突出的。這里提到的過(guò)濾法，主要依靠的是過(guò)濾層來(lái)阻隔漆霧和顆粒物，過(guò)濾層的材料可以是玻璃纖維棉，爐渣，或者是兩者的結(jié)合。這一技術(shù)能夠去除大部分的漆霧，也可以吸附少量的有機(jī)物，但不一定保證廢物排放達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，還需要在后期做出進(jìn)一步的優(yōu)化處理。就水吸收法的應(yīng)用來(lái)講，吸收的方式主要以噴淋水洗，無(wú)泵水幕處理，水旋式處理為主。操作人員都以水幕處理和水旋式處理為優(yōu)先選擇。無(wú)泵水幕處理都是利用高速排風(fēng)誘導(dǎo)提水的，能夠把排風(fēng)系統(tǒng)與排水系統(tǒng)充分結(jié)合到一起，構(gòu)成完整的水循環(huán)機(jī)制，而在具體操作的時(shí)候，漆霧會(huì)依次經(jīng)過(guò)水幕，水簾，接觸氣水通道，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌，這就意味著凈化過(guò)程變得更加層次化，進(jìn)一步提高了凈化的質(zhì)量和水準(zhǔn)。相比較來(lái)講，水旋式噴漆是用水旋器來(lái)分離空氣中的漆霧，這一方法能夠把含有漆霧的空氣直接吸到機(jī)械內(nèi)，然后與柵格板下的水面產(chǎn)生撞擊，同水一起以旋渦運(yùn)動(dòng)的形態(tài)進(jìn)入水旋器內(nèi)，從而分離漆霧與空氣。然而值得注意的是，由于甲苯，二甲苯這些毒性有機(jī)物不能被水所溶解，所以這一方法也不能完全滿足凈化的需求。相比較前兩種方法來(lái)講，吸附法是當(dāng)下使用最為廣泛的有機(jī)廢氣處理技術(shù)，主要依靠的是吸附劑自身的多孔結(jié)構(gòu)，捕獲廢氣中VOC這一成分。而吸附劑的種類(lèi)包括活性炭，活性炭纖維等等，這兩個(gè)材料的細(xì)孔結(jié)構(gòu)都尤為密集，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能夠有效應(yīng)對(duì)酸或者是堿的環(huán)境，并且不易破碎，對(duì)空氣的阻力相對(duì)較小?；钚蕴窟^(guò)濾吸附法能夠有效節(jié)省污染處理的成本，不僅能耗低，工藝成熟，而且能夠適用于不同的涂裝場(chǎng)合，滿足造船的多元化需求，但處理設(shè)備的規(guī)格相對(duì)較大，對(duì)場(chǎng)地有一定的要求。

2.2.3 有機(jī)廢氣的處理

一般情況下，有機(jī)廢氣的處理方法主要包括兩種類(lèi)型。首先是回收法，回收法是一種物理途徑，通常需要依靠一定的溫度和壓力條件，操作人員需要使用選擇性吸附劑和選擇性滲透膜，加速有機(jī)化合物的揮發(fā)，包括活性炭吸附，冷凝法，生物膜法，變壓吸附等等。其次是消除法，消除法依靠的是化學(xué)或者是生物反應(yīng)，能夠在各種微生物的引導(dǎo)下，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水或者是二氧化碳，例如熱氧化，催化燃燒，等離子體分解法，光分解法。

就活性炭吸附法來(lái)講，能夠讓有機(jī)廢氣從排風(fēng)機(jī)進(jìn)入到吸附床內(nèi)，當(dāng)有機(jī)廢氣被吸附劑吸收之后，氣體就會(huì)得到凈化，一旦凈化后的氣體與大氣接觸，那么這一系列的操作便告一段落?；钚蕴课椒ㄖ饕m用于一些大分量，且溫度不高的廢氣治理場(chǎng)合，整體的工藝發(fā)展較為成熟，已經(jīng)形成了完善的體系，可以加速有機(jī)溶劑的回收，所以與涂裝工程的接觸也尤為密切。但不可否認(rèn)的是，活性炭吸附法并不耐高溫，一旦周?chē)臐穸容^高，那么吸附能力就會(huì)被削弱，而且具有一定的易燃性。還有就是催化燃燒法，催化燃燒也是有機(jī)氣體處理的主要途徑，能夠適用于體濃度較低的情況，可以解決醇類(lèi)，苯類(lèi)能有機(jī)廢氣。在這里，有機(jī)氣體中的碳?xì)浠衔锟梢栽诖呋瘎┑囊龑?dǎo)下，被分解成無(wú)害氣體，然后釋放熱量，這里產(chǎn)生的熱量足以維持催化反應(yīng)時(shí)的溫度，并不需要額外的添加熱源。燃燒之后的熱空氣又可以幫助吸附劑熱托付再生，從而形成能源的多項(xiàng)循環(huán)，達(dá)到節(jié)能降排的目的[1]。

3 分析船舶涂裝工藝技術(shù)改造中的環(huán)保優(yōu)化措施

3.1 應(yīng)用烘干室結(jié)構(gòu)和材料

烘爐本身就是涂裝車(chē)間的重要組成部分，也是能源消耗的核心環(huán)節(jié)，存在著極大的改進(jìn)空間和余地。在未來(lái)，操作人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步優(yōu)化其換氣系統(tǒng)，要改善烘爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，平衡不同加工位置的溫度，盡可能縮小溫度的差異。在選擇輻射板的時(shí)候，也要選擇那些黑度較高的材料，并重視清潔和保養(yǎng)工作，采用較低程度的固定溫度的涂裝材料，控制好烘干的溫度。在利用TNT焚燒爐的余熱時(shí)，也需要把有機(jī)物的凈化與焚燒結(jié)合到一起，這樣就可以讓廢氣燃燒凈化中所產(chǎn)生的熱量作為烘干室的熱源，加速風(fēng)力的循環(huán)，提高能源的利用率。[2]

3.2 涂裝設(shè)備的使用

企業(yè)可以引進(jìn)先進(jìn)的噴涂機(jī)器人，滿足全自動(dòng)化噴漆的需求，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的有效置換。噴涂機(jī)器人具有較大的柔性，可以完成一些危險(xiǎn)系數(shù)較大和難度較高的工作，能夠進(jìn)一步提高噴涂的品質(zhì)，免除人為因素帶來(lái)的干擾。在這里，噴涂機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)離線編程，這也就在很大程度上節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的步驟，讓設(shè)施的運(yùn)用率變得更加明顯。也就是說(shuō)，噴涂機(jī)器人可以滿足高壓無(wú)氣噴涂的要求，能夠保證涂層的均勻平鋪，在高壓背景下霧化成非常細(xì)小的微粒，布局在物體的外表，讓涂層變得更加的細(xì)膩且平順，這也是傳統(tǒng)的涂裝工藝無(wú)法普及的優(yōu)勢(shì)[3]。除此之外，噴涂機(jī)器人的使用時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)周期是相對(duì)較長(zhǎng)的，能夠讓涂料微粒在高壓之下向內(nèi)不斷進(jìn)行滲透，進(jìn)一步強(qiáng)化涂料微粒和墻體之間的機(jī)械咬合力，讓原有的涂層變得更加持久。

3.3 做好施工的管理

當(dāng)下，船舶涂裝施工選擇的涂料也包括高固體分涂料，這也就進(jìn)一步降低了涂料中溶劑可分化成分的含量，但由于這種材料的施工粘度相對(duì)較高，所以操作人員也選擇了高壓無(wú)氣噴涂這一手法，用手工操作進(jìn)行輔助。在這里，企業(yè)應(yīng)當(dāng)盡可能改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)，打造更為完善的有機(jī)溶劑凈化系統(tǒng)，進(jìn)一步改善作業(yè)環(huán)境，減少有機(jī)溶劑的排放。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，持續(xù)性推動(dòng)環(huán)保技術(shù)在涂裝工程中的應(yīng)用是合理且必要的舉動(dòng)，這是推動(dòng)傳播行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的應(yīng)有之策，也是降低企業(yè)成本和投資的有效措施。本文通過(guò)廢水處理，廢氣處理，有機(jī)廢氣處理，烘干室結(jié)構(gòu)和材料的更新，噴涂機(jī)器人的應(yīng)用，施工的管理這幾個(gè)角度，論述了環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的方法，充分結(jié)合了船舶涂裝工程的基本特點(diǎn)，具有理論上的合理性與實(shí)踐上的可行性，能夠作為操作人員的參考依據(jù)。