本刊記者 劉瀟

船舶涂料中,防污漆的選擇因為會對航速造成影響,進而關乎燃油消耗及廢氣排放。因此,逐漸成為綠色航運界關注的焦點。近日,IPPIC(國際涂料與油墨理事會)向IMO遞交草案,強調通過使用高效防污漆以有效遏制船舶航運中的溫室氣體排放等。一時間,在防污漆領域找到更為節能、環保的突破口,成為了眾多航運企業競相追逐的目標。
5月10日,記者來到位于深圳蛇口 洲島上的友聯船廠,一艘馬士基的13400箱集裝箱船正進塢修理,這是當今世界上裝載集裝箱最多的船舶之一。在修理現場,記者了解到,此番塢修的一個重點,就是將原有的FRC(低表面能防污漆)防污漆系統換成先進的SPC(基于硅烷技術的水解型無錫自拋光防污漆)防污漆系統。
眾所周知,防污漆可以防止污損物在船體表面附著,保證船體表面清潔光滑,減少燃油消耗,對于節能減排意義重大。目前引領高性能環保型防污漆的兩大主力,分別是低表面能防污漆(FRC)和水解型無錫自拋光防污漆(SPC)。其中FRC防污漆因為不含殺蟲劑,對海洋環境友好,得到了大量應用,馬士基自2003年開始,有近60艘船使用了FRC防污漆。然而,自2010年開始,他們在中國已有近10艘涂有FRC防污漆的馬士基船轉化為SPC防污漆,并還準備將更多的船舶加以轉化。
對于因何更換的疑問,船東方面在多份報告中都有所提及:FRC防污漆有著非常明顯的局限性。一方面,FRC只能使海洋生物附著不牢,從而決定了其防污性能依賴于一定航速下海水的沖力,這一般僅適合于15~30節船速較高、營運率較高的船舶,如集裝箱船、LNG船、滾裝船、車輛運輸船等,而不太適應于船速較慢、營運率相對較低的船舶,而如今集裝箱船的減速航行或停航,使得FRC無法滿足要求;另一方面,FRC防污漆無法避免其表面生長海生粘液之類的污損物,由于船體表面一般有一層粘滯層,這一層中的海水與船體幾乎保持相對靜止,且海生粘液的厚度往往比粘滯層薄,因此很難依靠海水的沖力除去。
由于船體及舵槳的污損,如貝殼,海藻等,將大大增加船體與水的摩擦力,從而導致船速降低,增加油耗,增加CO2和氮氧化物等氣體的排放。據統計,一艘完全污損的船只,其油耗可比無污損的船只增加40%,使船舶的運營成本大幅提升。此外,船體的污損也可能使船體油漆涂層破壞,而加快船體的腐蝕。
在2010年IMO關于防污漆的討論報告中,有關不同船體表面可能造成船舶運營中動力的增加,對2020年航運中由額外燃油增加導致的環境污染氣體及有害微粒子增加,以及船運費用支出的增加進行了估算。數據表明,附著的少量粘液會導致航運動力增加9%,而嚴重的海生粘液則會導致航運動力增長達19%,從而顯著增加燃油消耗,增加CO2等的釋放,嚴重污染空氣。
經過長期的實踐,由于FRC防污漆不可避免地會生長海生粘液,因此,一些船東已開始停止使用FRC類防污漆。例如,航運巨頭馬士基在其2007年的環境報告中就明確提出,FRC防污漆由于生長海生粘液未能達到其預期的節油、減少環境污染的效果,并認為相比殺蟲劑的毒性,FRC防污漆使燃油消耗和CO2等釋放的增加對環境帶來的負面影響更大,從而終止使用FRC防污漆。
作為全球知名的海運業巨頭,馬士基多年來一直把環境保護視為經營中不可或缺的部分,其中在防污漆選擇方面,尤為注重選擇環保型防污漆。
據了解,SPC是一種名叫水解型無錫自拋光防污漆,是當前應用非常廣泛的高性能防污漆,它利用涂層中特殊設計的聚合物(如甲硅烷基丙烯酸共聚物)在海水中發生水解反應,來控制其拋光率和防污性能。此類防污漆以其獨特的自拋光和自光滑特性降低船殼的表面粗糙度,從而幫助船舶節省燃油,據悉曾有高達7%的燃油節省報道。假設通過選擇正確的防污漆,按照5%燃油節省推算的話,每年可使全球船隊減少6000多萬噸溫室氣體的排放,保護空氣,保護海洋環境。
不僅如此,SPC作為一種高效防污漆,其防污機理決定了防污漆表面不會附著粘液,在使用期限內,不需要定期進行水下清洗,從而減少了涂層損傷的風險,保證了持久的防污性能。一款高性能的SPC防污漆能保證船體清潔長達60個月,在閑置期間和較低航速下也可提供長期的防污性能。
就FRC與SPC兩種高性能防污漆在實際中的不同使用效果,記者還同時采訪了部分施工人員。船廠技術人員告訴記者,SPC防污漆的施工要求一般不需像FRC防污漆那樣嚴格。對于船廠來說,一方面因為FRC防污漆基于彈性有機硅技術,通常不易于噴砂處理,需要消耗大量的打磨料、人力以及其他設備資源;另一方面,如果施工FRC防污漆,塢修時間長,施工要求嚴格,也增加了施工過程的能源消耗和對環境的污染。
據現場技術服務人員觀察,SPC的施工周期一般只要5天,而施工FRC防污漆,一般需要10天。同時SPC防污漆對覆涂間隔、周圍環境無特殊要求,但是FRC防污漆的覆涂間隔則需要比較精確,油漆不能受到污染,以免影響結合力;如果施工過程中出現缺陷,SPC比較容易修補,同樣,如果在裝卸貨時船殼與碼頭接觸等原因造成油漆損傷,船員能自行修補,還能通過自拋光使表面平坦,而在下一個修船周期要進行外殼的油漆施工作業,工藝也比FRC的船簡單很多。此外,FRC漆膜強度較弱,容易磨損,若是FRC防污漆的漆膜發生損傷,營運時船員無法修復,塢修時無法用普通的油漆整修,除非噴砂清潔表面達到Sa2.5級,再重建整個漆膜系統。
目前,由于全球航運業的迅猛發展,其能耗量相當可觀,國際海事組織(IMO)估計,如果航運業不采用一些有效措施和新的節能技術,到2020年,溫室氣體排放量將在目前基礎上飆升38%至72%左右。在IPPIC(國際涂料與油墨理事會)向IMO遞交的草案中,船舶涂料專家強調,如果不使用高效防污漆,船舶完全污損的話,其軸功率可比無污損的船增加40%,這意味著增加2億噸燃油消耗,6億噸CO2、980萬噸SOx和1400萬噸NOx,由此可見使用高效防污漆對環境的重要性。對此,業內人士指出,選用FRC的目的應局限于減少殺蟲劑釋放,它僅用于那些易于定期水下清洗的船舶,如豪華游輪等;若旨在節省燃油消耗,降低溫室氣體排放,SPC可視為當前最為理想的解決途徑。