PSPC標(biāo)準(zhǔn)對我國中小型LNG船涂裝影響分析及應(yīng)用研究

陳瑞航（上海交通大學(xué)，上海 200240）

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PSPC標(biāo)準(zhǔn)對我國中小型LNG船涂裝影響分析及應(yīng)用研究

陳瑞航
（上海交通大學(xué)，上海 200240）

摘 要：通過著重研究船舶行業(yè)《所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》（PSPC新標(biāo)準(zhǔn)）對我國中小型船舶涂裝技術(shù)管理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工藝、涂裝材料和設(shè)備和人員技能方面存在的問題，繼而對我國中小型LNG船舶涂裝目前狀況進行調(diào)研，對比其與PSPC標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，進而發(fā)現(xiàn)其中存在的問題及影響，并提出達到PSPC標(biāo)準(zhǔn)的難點及其相應(yīng)對策。本論文的研究以船舶公司的利益為出發(fā)點，對PSPC新標(biāo)準(zhǔn)進行深入的分析，為船舶公司取得成功提供了技術(shù)依據(jù)和理論支撐。

關(guān)鍵詞：PSPC標(biāo)準(zhǔn)；中小型LNG船；涂裝；對策

0 引言

2006年11月27日～12月8日，IMO的MSC82大會在土耳其伊斯坦布爾正式通過了《所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側(cè)處所保護涂層性能標(biāo)準(zhǔn)》（Performance Standard For Protective Coatings，PSPC），并寫入了SOLAS公約成為強制性標(biāo)準(zhǔn)［1］。新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將在很大程度上提高船舶相關(guān)企業(yè)造船的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進一步對其新造船的造船成本及造船周期造成了很大影響，根據(jù)造船行業(yè)相關(guān)專業(yè)人士的研究表明在PSPC新標(biāo)準(zhǔn)下，船舶企業(yè)造船的總體成本在未來可能提高15%以上，因此在國內(nèi)外船舶企業(yè)們之間引發(fā)了“造船界的新革命”［2］。

無疑，在未來新涂層標(biāo)準(zhǔn)將對我國造船業(yè)制造船舶的技術(shù)要求更高。新標(biāo)準(zhǔn)適用范圍是不小于500總噸的所有類型船舶專用海水壓載艙；船長不小于150 m的散貨船雙舷側(cè)處所［3］。對該標(biāo)準(zhǔn)的車間底漆和主涂層配套的兼容性、表面處理等級、灰塵、表面粗糙度、鹽份、涂層破損率、技術(shù)文件及檢查人員資質(zhì)等都做了明確規(guī)定［4］，且都高于目前國際造船標(biāo)準(zhǔn)。這些將對后續(xù)船舶建造技術(shù)成本提出了較高要求。

船舶涂裝技術(shù)對于船舶發(fā)展及安全來說，擁有不可忽視的作用及功能。船舶涂裝一方面作用是使船舶外觀更加時尚，但另一個更重要的作用是可以在一定程度上延伸船舶的使用時限及使用安全［5］。近年來，國內(nèi)外船舶的建造趨勢更加趨于大型或者超大型船舶［6］。因此，PSPC新標(biāo)準(zhǔn)對于國內(nèi)外大型、超大型船舶的未來發(fā)展一定會帶來很大程度上的助力。然而，對于我國中小型船舶的發(fā)展到底存在著什么樣的影響，對于這方面的研究極其有限。近些年，在我國的很多產(chǎn)業(yè)鏈上，中小型LNG運輸船舶起著關(guān)鍵的作用，而且在很多領(lǐng)域?qū)缪菰絹碓街匾慕巧凸δ埽?］。

1 我國中小型船舶業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國船舶建造業(yè)出現(xiàn)了比較明顯的兩級分化：大型船舶越來越大。以集裝箱船為例，自10 000箱至目前的20 000箱，并且有增加的趨勢，因為越大型的船在整體運營的過程中其單位成本越低。反過來，小型船舶卻越來越小，其綜合性越來越強，相關(guān)的建造難度也成倍增加。傳統(tǒng)造船業(yè)中有一種比較落后的管理理念：船舶建造是以船體結(jié)構(gòu)為主體，舾裝系統(tǒng)為核心，涂裝往往是起到輔助和美化功能。而PSPC的規(guī)則提供了一個契機，借此可以重新修正船舶建造中的流程問題。近年來，隨著LNG貿(mào)易量的不斷擴大，出于規(guī)模化、低成本運輸?shù)目紤]，國內(nèi)外船舶企業(yè)的發(fā)展方向逐漸趨于大型、超大型LNG船舶的制造和投運。市場的需求作為一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的要求是多樣化、多層次的。伴隨著大型及超大型LNG船舶發(fā)展的同時，在一定程度上對于短程、支線運輸?shù)闹行⌒蚅NG船舶有了更大的需求，全球船舶市場上中小型LNG船舶的發(fā)展空間也越來越大。

1.1中小型LNG船舶簡介

中小型LNG船舶的判定準(zhǔn)則是以大型、超大型船舶的相關(guān)判定標(biāo)準(zhǔn)而言。根據(jù)業(yè)內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中小型LNG船舶的艙容不大于50 000 m3，在沿海、近海及內(nèi)河系統(tǒng)范圍中出現(xiàn)了一些LNG船舶［8］。

目前，世界上的中小型LNG船舶量比較小，其艙容范圍主要集中在三個區(qū)間：日本和挪威的國內(nèi)短途LNG運輸船舶約1 000 m3～2 500 m3；日本與馬來西亞和印尼之間以及日本國內(nèi)的部分 LNG運輸船舶為18 000 m3～25 000 m3；阿爾及利亞和利比亞等北非地區(qū)和歐洲國家間的LNG船舶艙容為25 000 m3～50 000 m3［7］。

中小型LNG船舶的應(yīng)用主要是沿海大型接收站或鄰近生產(chǎn)國運送到小型接收站，后經(jīng)其它運輸方式送到終端，其作用范圍主要為國外較小批量的LNG進口貿(mào)易、國內(nèi)大型LNG接收站轉(zhuǎn)撥分銷及國內(nèi)大型LNG接收站間的調(diào)度［9］。

1.2中小型LNG船舶涂裝簡介

船舶涂裝是指涂料在船舶的結(jié)構(gòu)表面形成連續(xù)的牢固涂層，對船舶起到裝飾、保護等作用［10］。在現(xiàn)代造船殼舾涂一體化中，船舶涂裝一直是十分重要的環(huán)節(jié)，船舶涂裝貫穿于船舶建造的整個過程，大型船舶與中小型船舶的涂裝流程也基本一致。

涂料作為涂裝施工材料，必須通過科學(xué)、合理的現(xiàn)場施工，才能達到預(yù)期的防護、裝飾或其它功能。為有效確保船舶涂裝質(zhì)量，涂裝過程必須配備合格的涂層檢查員及達標(biāo)的檢測器材。涂層檢查員的職責(zé)就是確保船舶涂層按照已認(rèn)可的涂層配套及工藝技術(shù)的要求進行施工，并出具客觀正確的檢查報告和觀察結(jié)果。根據(jù)PSPC新標(biāo)準(zhǔn)的要求，涂層檢查員應(yīng)具有NACE檢查員2級，F(xiàn)ROSIO檢查員3級，或主管機關(guān)承認(rèn)的同等資格［11］，在這一點上大型船舶與中小型船舶的要求是一樣。從我國船舶企業(yè)的相關(guān)情況來看，在PSPC新標(biāo)準(zhǔn)下，目前我國各大船舶企業(yè)均具備符合要求的涂層檢查員［12］。因此，在這一重點問題上，我國各大船舶企業(yè)均具備在 PSPC新標(biāo)準(zhǔn)下建造合格船舶的基本前提條件。隨著各種高端船型建造熱潮到來，涂裝在船舶建造中的地位也在逐步穩(wěn)定上升。

2 我國中小型船舶涂裝存在技術(shù)問題淺析

2.1中小型船舶涂裝技術(shù)管理

中小型船舶涂裝技術(shù)管理，從全國范圍各大船舶企業(yè)來看均處于船舶建造整體流程中最薄弱的環(huán)節(jié)。在船舶建造的整個過程中，涂裝在一定程度上處于思想認(rèn)識層次的最底端，因而影響了對其的重視程度。在這里必須提出的是，造船的涂裝化管理理念將會在今后船舶發(fā)展在船舶的實際建造過程中起到舉足輕重的作用。歷史上的船舶建造往往由于工期較緊或者天氣因素等其它的特殊情況下，決策層對涂裝施工采取冷處理的方法，對船舶涂裝造成了很不好的影響，因此對船舶涂裝質(zhì)量的破壞也變得相當(dāng)嚴(yán)重。船舶建造過程中，因為其它工種作業(yè)先行性問題的影響，導(dǎo)致大部分施工人員缺乏重視船舶涂裝質(zhì)量的思想態(tài)度，致使焊接及切割等其它工作對涂裝工作造成較大破壞。這是由于傳統(tǒng)建造意識上對涂裝重視程度不夠引起的。想要在今后的先進化造船方面占有一席之地，必須從根本上改變這種思想態(tài)度，以涂裝完整性作為生產(chǎn)精度控制的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，逆向控制前期結(jié)構(gòu)完整性。

2.2中小型船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝方面

當(dāng)前，我國中小型船舶的建造過程中，因為其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝方面問題而引起的相關(guān)麻煩也相當(dāng)多。從原料上來看，船舶制造中使用的原材料種類繁多，根據(jù)施工材料的不同理應(yīng)采用不同的管理方式，特別是鋼材。但是在我國大多數(shù)船舶企業(yè)目前仍存在較多的鋼材預(yù)處理不到位或建造過程中缺少跟蹤補漆等問題，導(dǎo)致鋼材在建造過程中存在一定的銹蝕。另外，還有些船舶企業(yè)在防銹處理環(huán)節(jié)上，施工工藝達不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進而導(dǎo)致船舶出現(xiàn)質(zhì)量問題。當(dāng)然這些涂裝相關(guān)問題在經(jīng)過涂裝內(nèi)場分段階段進行表面處理后得到了很大程度的改善。需要注意的是對于后階段不可避免的破壞，要及時跟蹤修補結(jié)束，保護母材的良好表面結(jié)構(gòu)。中小型高端技術(shù)船舶往往具備以下特點：整船可用空間非常稀缺，高端儀器設(shè)備眾多，最重要的一點是全船艙室非常多，以PSV類船舶為例，其整船水密艙室將近90多個。建造過程中為保證PSPC規(guī)范要求，必須對多個艙室的完整性進行綜合考慮。

為了在目前競爭激烈的船舶行業(yè)取得盈利，加快船舶建造過程是中國船舶建造一直以來采取的行為標(biāo)準(zhǔn)。所以，在小型船舶建造過程中依舊采用分段化船舶建造。分段化建造的核心在于如何劃分整船。在以往的大型船舶建造過程中，學(xué)習(xí)并創(chuàng)新出一套行之有效的分段劃分標(biāo)準(zhǔn)，但這些在小型化高端船舶建造過程中并不是十分適用。多艙室的特點在整船涂裝一體性上會帶來大量麻煩。

針對小型化船舶的分段劃分，需要針對小型高端船舶進行特殊考慮。考慮的核心是在滿足PSPC規(guī)范的同時，盡可能減少后階段對整艙室涂裝破壞。以后以涂裝為指導(dǎo)標(biāo)桿，逆推前期分段階段結(jié)構(gòu)/舾裝等生產(chǎn)建造過程。最終達到在精度上良好地控制船舶建造過程，減少生產(chǎn)中不必要的浪費，提高生產(chǎn)效率，反過來弱化PSPC規(guī)范對小型船舶建造產(chǎn)生的成本和技術(shù)影響。

2.3中小型船舶涂裝材料和設(shè)施方面

我國中小型船舶的建造在尖端工藝和建造流程方面與國際上的工藝之間還存在一定程度的距離。雖然我國有些船舶企業(yè)在建造的船舶質(zhì)量上不存在問題，但對于細節(jié)的把控還是存在較多問題，特別是涂裝質(zhì)量，對于船舶整體的時尚美觀和防銹都會產(chǎn)生較大影響，進而影響船舶運營的安全性。良好施工的涂裝艙室/外板施工不但能提高整船的美觀性，而且可以大大提高整船結(jié)構(gòu)的安全使用周期。

如果保證涂裝的質(zhì)量就必須嚴(yán)格采用合格的油漆材料和達標(biāo)的設(shè)備儀器，這對于提高船舶的涂裝質(zhì)量起著不可估量的作用。不同等級的鋼材就必須配以不同的處理方式，應(yīng)用不符合標(biāo)準(zhǔn)的處理方法就會導(dǎo)致涂裝質(zhì)量存在較大隱患。進而產(chǎn)生各類油漆弊病、導(dǎo)致油漆材料和人工成本大量浪費等情況。設(shè)備不完善、工藝水平不高、處理不到位，都將導(dǎo)致船舶涂裝生產(chǎn)質(zhì)量不達標(biāo)。另外，根據(jù)施工強度以及設(shè)備的能力不能統(tǒng)一協(xié)調(diào)，也會產(chǎn)生影響涂裝質(zhì)量的問題。

2.4中小型船舶人員技能方面

從我國船舶企業(yè)涂裝施工人員整體水平來看，無論是大型、超大型還是中小型船舶，均在技能方面偏低，還有很多船舶企業(yè)的涂裝施工人員以農(nóng)民工為主，缺乏較系統(tǒng)的培訓(xùn)及船舶涂裝工藝指導(dǎo)。另外，我國船舶企業(yè)涂裝施工人員均不需要從業(yè)資格證書的約束，致使從事涂裝工作的人員整體素質(zhì)偏低，在船舶涂裝施工中較容易出現(xiàn)問題。然而，涂裝工藝對技術(shù)能力要求相對較高，涂裝過程中的生產(chǎn)細節(jié)又相對較多。因此，船舶企業(yè)施工人員的技能水平直接影響船舶涂裝質(zhì)量。

3 應(yīng)對PSPC新標(biāo)準(zhǔn)下我國中小型船舶實施涂裝的應(yīng)對措施

3.1采用分段式涂裝方式

將我國中小型船舶以前的建造方式優(yōu)化為分段式涂裝方式，這對提高船舶涂裝質(zhì)量有著重要意義。分段建造具備以下兩大優(yōu)點：第一，在室內(nèi)進行，最大程度地保證了施工條件的可控性；第二，分段階段涂裝，對于鋼板表面進行沖砂處理，完全保證了分段涂裝能夠擁有良好的表面處理。

3.2采用合適的施工方式

中小型船舶的施工方式在一定程度上比大型、超大型船舶更加麻煩，更加需要注重細節(jié)的處理。因此，合適的施工方式在很大程度上決定了船舶涂裝的質(zhì)量。在船舶涂裝工作中，首先要考慮的是施工材料的質(zhì)量，在施工前必須認(rèn)真分析涂裝施工過程中將用到的材料，制定詳細的施工計劃，相關(guān)的采購人員必須要嚴(yán)格按照施工計劃進行采購，確保施工材料的質(zhì)量。其次，在涂裝時必須選用技術(shù)熟練的專業(yè)人員進行操作，保證施工過程毫無偏差。最后，對于新的工藝及新的材料，在施工前必須要有足夠的試驗以及相關(guān)的專業(yè)技能人員培訓(xùn)。

3.3完善涂裝設(shè)備設(shè)施

在船舶行業(yè)實現(xiàn)機械化、自動化、一體化的發(fā)展趨勢下，船舶的建造進度逐漸加快，涂裝施工時間要求不斷提高，因此，在PSPC新標(biāo)準(zhǔn)要求下，選用大量的符合現(xiàn)代化造船涂裝需要的設(shè)備，提高涂裝施工進度和質(zhì)量，這些設(shè)備運用在船舶涂裝施工中將起到很大的作用。另外，高質(zhì)量的涂裝設(shè)備對于涂裝質(zhì)量也會產(chǎn)生很大的影響。

3.4注意涂裝工作的環(huán)境

油漆的成膜質(zhì)量受到施工環(huán)境的影響較大，在施工時需要控制好板材和環(huán)境的溫度及濕度，避免溫濕度等條件不符合施工條件要求，進而影響涂裝質(zhì)量。在涂裝時需要嚴(yán)格按照施工要求進行噴涂油漆，對于噴漆工要加強培訓(xùn)，掌握合理的噴漆技能和噴漆設(shè)備選擇，提高噴涂質(zhì)量。

3.5質(zhì)量檢測

質(zhì)量檢測作為中小型船舶涂裝工作的最后階段，船舶涂層的質(zhì)量是否達到PSPC新標(biāo)準(zhǔn)的要求，這一環(huán)節(jié)相當(dāng)關(guān)鍵。因此，對于膜厚不足、各類油漆弊病等必須采用合理的施工工藝及時處理，避免油漆弊病殘留，影響整體的涂裝質(zhì)量水平。另外，對于存在的各類油漆質(zhì)量問題要做好分析和研究，并及時備案，以預(yù)防杜絕各類重復(fù)性質(zhì)量事故的二次發(fā)生。對于船舶檢驗人員提出的涂裝問題必須進行良好的后續(xù)處理。此外，要完善中小型船舶涂裝質(zhì)量檢測設(shè)備以及相關(guān)專業(yè)人員培訓(xùn)，對于質(zhì)量檢驗的檢驗質(zhì)量必須達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求。

4 結(jié)論

中小型LNG船舶在日本、北歐等國家和地區(qū)已經(jīng)發(fā)展得相對比較成熟，但在中國尚屬新生事物，仍處在發(fā)展初級階段［13］。中小型LNG船舶憑借其機動靈活、支線調(diào)度周轉(zhuǎn)快、受航道水位和橋梁凈空等條件制約小、可用于裝載極低溫易燃化學(xué)品等優(yōu)勢［14］，在我國的發(fā)展空間已經(jīng)完全打開，擁有相當(dāng)不錯的發(fā)展前景。這和其他的小型多用途船舶有著相似的共同點。

PSPC新標(biāo)準(zhǔn)實行多年以來，已經(jīng)由最初的緊張感和壓力感，變成了現(xiàn)在的主動感和迫切感，在正視新標(biāo)準(zhǔn)的同時，做了大量有成效的嘗試，取得了一定程度上非常寶貴的經(jīng)驗，為我國船舶工業(yè)未來的打下了堅實的基礎(chǔ)。PSPC新標(biāo)準(zhǔn)在我國的實施，標(biāo)志著“我國造船業(yè)已經(jīng)被快速地推向了集高技術(shù)與高成本于一體的造船時代”，同時也標(biāo)志著我國船舶業(yè)進入了一個整體水平大幅提升的時代。這是危機也是機遇，應(yīng)該抓住機會，乘風(fēng)破浪。

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中圖分類號：U662.1

文獻標(biāo)志碼：A

DOI：10.14141/j.31-1981.2016.03.003

作者簡介：陳瑞航（1984—），男，助理工程師，研究方向：海工建造生產(chǎn)設(shè)計。

Influence Analysis and Application Research of PSPC to Small and Medium-sized LNG Ship Coating in China

Chen Rui-hang
（Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200240， China）

Abstract：The paper studies the influence of “Performance Standard for Protective Coatings of Dedicated Seawater Ballast Tanks in All Types of Ships and Double-side Skin Spaces of Bulk Carriers” （PSPC） to the technology management， technical standards and processes， coating materials and equipment and professional skills. Some problems and its affect have been found through the investigation. Further to research the small and medium-sized LNG ship painting carried out at present in our country and compare with the PSPC standard gap，finding the problems and difficulties of the influence， then come up with its countermeasures which can satisfy the PSPC standard. This research from the enterprise interests， through study the PSPC new standards， get the opportunity to win precious time and provides the powerful technical support and theoretical basis.

Key words：PSPC； standard； small and medium-sized LNG； coating； countermeasures