歐洲國家豪華郵輪涂裝建造工藝

黃東偉,張衛，劉永俊，王洪濱，顧洋

(招商局郵輪制造有限公司，江蘇 海門 226116)

郵輪建造在我國處于起步階段，科研和工程技術人員對豪華郵輪建造正在進行探索和研究，涂裝作為“殼、舾、涂”一體化理念中的重點工序，在豪華郵輪建造中有著特殊而重要的地位。本文通過分析德國邁爾、意大利芬坎蒂尼等歐洲船廠郵輪涂裝建造工藝，以期為我國豪華郵輪建造的涂裝工藝提供參考。

1 油漆配套

豪華郵輪的油漆配套與普通船舶油漆配套沒有多少的區別，其基本路徑和分部工序較為一致，主要分為外板、露天甲板、機械處所、油艙、飲用水艙、其他液態艙室等區域，若需破冰功能的船舶，在外板區域會配置破冰漆。豪華郵輪主要區域的典型油漆配套要求見表1。

表1 豪華郵輪典型油漆配套

特殊液艙一般包括尿素艙、灰水艙、黑水艙、廚房/洗衣用水艙等含有較強腐蝕性液體的艙室，其配置的環氧液艙漆需具有耐化學品的特性，且通常施工厚度不能太高，否則易出現開裂的缺陷，其噴涂工藝與普通環氧涂料類似。

淡水艙內施工的飲水艙漆，通常為無溶劑環氧涂料，需要具有衛生部門認可的適合裝載飲用水的證書，也有船東會要求經USPH機構認可的證書。飲水艙漆的施工，不能添加稀釋劑，最佳施工溫度為20 ℃～25，冬天氣溫低時，在施工前應采用水浴或電弧燈照射進行加熱，以達到其施工要求，噴涂后應保持足夠的通風，否則易出現固化不良、變色發黃等問題。

在機械艙室、儲藏室、技術間等區域，因其腐蝕環境并不惡劣，目前技術水平下的水性涂料的性能可以滿足這些區域的防腐蝕要求，所以德國邁爾船廠已經在這些區域逐步使用水性涂料來代替高VOC的醇酸/環氧涂料，以滿足越來越嚴格的環保要求。

除了工藝設計外，還需考慮人、材、機、料、法、環等諸多因素，建造施工組織設計時應在這些方面周全部署，建造施工過程中不斷應用PDCA循環原理分析、解決各類問題。

2 特殊工藝

2.1 上層建筑的干濕區分類

豪華郵輪的船體結構由主船體和上層建筑組成。主船體主要位于水線以下區域，由壓載艙、油艙、尿素艙、飲用水艙、污水艙、空艙和機艙等艙室組成；上層建筑主要由艙房、公共娛樂區、服務處所、露天甲板、游泳池、餐廳等功能性艙室組成，上層建筑內部近似為封閉空間，主要由通風系統對內部進行通風和換氣，其內部環境類似于陸上星級酒店，保持恒溫、恒濕狀態，除必要的進塢維修外，豪華郵輪很少會停航，所以上建內部的空氣常年保持恒溫、恒濕。故參考ISO12944-2 (2017)標準[1]，定義上建內部為C1腐蝕環境，此環境下的低碳鋼厚度損失≤1.3 μm(經第一年暴露)，其腐蝕速率很低。參考ISO 12944-5(2018)標準[2]，除美觀要求外，C1環境下的鋼材表面原則上可不需要涂料進行保護，此區域統稱為干區，干區內的鋼板通常在絕緣棉后面，只需保留預處理時噴涂的車間底漆即可。

在上建內部，分布著儲藏室、管纜通道、衛生單元、消防站等可能存在局部水汽和積水的區域，這些區域被為濕區，為控制這些區域鋼板的腐蝕，通常需要施工1～2道涂層進行防護。

2.2 甲板敷料下涂裝要求

出于防火、隔音、降噪等目的，郵輪的上層建筑及部分機械處所的甲板上會鋪設敷料產品。與傳統商船上所使用的基質敷料有區別的是，郵輪上所用的敷料產品較為高端，常見的品牌有Sika、Bolidt等，這些敷料對其下方的鋼板除銹等級和油漆類型都有不同的要求，有些只需打磨至St2即可，有些需施工一道環氧底漆，有些則要求底下的油漆內不能含有鋅/鋁，所以在施工敷料前需針對除銹和涂裝要求咨詢廠家，按廠家的技術要求進行涂裝施工，以免后期出現敷料質量問題。

2.3 平整性修正

為了提高船舶的穩性，降低船舶的重心，豪華郵輪上層建筑區域的甲板和壁板大量采用4～6 mm的薄板，薄板的裝焊物量遠高于常規船型[3]。在薄板焊接的過程中，不可避免會產生變形，在分段翻身、吊裝、運輸、總組、合攏的過程中，也會產生一定程度的變形，雖然這種變形可以通過火工等技術手段進行校正，但是仍有少量的變形無法處理到位。若這種情況或這些區域處于裸露區域，勢必會影響船舶的美觀性，在歐洲船廠郵輪建造的過程中，通常會使用環氧膩子對變形區域進行填補刮平，然后再噴涂配套油漆，對變形處進行修正。因為膩子通常刮涂的平均厚度可達4 mm，大量地使用膩子會增加空船重量，刮涂過厚甚至存在開裂風險，這對重量控制很嚴的豪華郵輪來說，不是最完美的解決方案；并且有些船東對環氧膩子的認可度并不高，所以應盡可能少用環氧膩子。

環氧膩子的刮涂工藝類似建筑行業的膩子刮涂，通常會采用泥刀、刮板等材料先將混合后的膩子刮涂至凹陷處，待膩子干硬后，再刮涂1～2遍環氧膩子，直至表面相對平整。最后使用砂紙進行打磨，在打磨的同時可以采用長條形的工具進行檢測，直至膩子表面光滑平整。

在膩子刮涂時，在膩子表面會容易出現氣穴、小凹坑等缺陷，應注將這些缺陷進行填補或去除，防止以后出現膩子爆裂的情況。

對于外板、上建外部等美觀性要求較高的區域，適合采用無氣噴涂的方法進行油漆的施工，避免使用毛刷、滾筒等工具，因為這些工具容易產生刷痕，影響最終的美觀性。德國邁爾船廠采用靜電噴涂的方法進行噴涂，不僅提高了油漆的利用率，還減少了油漆漆霧，還能使油漆更好成膜。

2.4 車間底漆的選擇

歐洲船廠對上層建筑內部絕緣/裝修板背后的干區鋼板，不會進行專門的除銹和再涂裝，這些區域的鋼板上只是保留著在預處理時噴涂的車間底漆，在郵輪交付后僅僅依靠此車間底漆對干區的鋼板進行防腐保護，所以對車間底漆的要求很高。這種車間底漆具有多種特點，既要滿足常規的快干性、可焊接性、與其余涂層的兼容性，還需要滿足耐高溫(約800 ℃)，可自身修補覆涂等特點(針對干區的車間底漆的少量修補)，其含鋅量也應保證對鋼板的長期防護。

3 工序安排

歐洲國家的豪華郵輪在建造過程中，其涂裝階段的安排并沒有特定的章法來遵循，特別是外板和上建外表區域的涂裝。一般情況下船東會要求在交船前，除平底以外的外板和上建外表區域進行整體翻新，所以在分段階段建造施工中，這些區域油漆的施工道數并沒有統一的做法和規定。

對于主船體分段，因為涉及到壓載艙、污水艙、飲用水艙等重要艙室，多數歐洲郵輪制造廠會在分段階段按照完整油漆配套對這些密閉艙室進行涂裝，以減少后期工作量和涂裝質量風險。對于外板、上建外部等區域，受進度、火工、開孔等條件的制約，歐洲船廠只對具備條件的區域涂裝至面漆，其余區域只施工一道底漆或者不進行涂裝作業，等船體二次進塢后，再進行除銹涂裝作業。

對于機械處所區域，有些船廠會在分段時除銹施工一道底漆，也有船廠在分段時不對這些區域進行涂裝，待分段合攏后，才對機械區域進行除銹涂裝。

總段涂裝的理念在歐洲船廠運用很廣，尤其是上建區域，待上建分段總組成總段后，如果具備條件，船廠會對總段上面需要涂裝的區域進行除銹，然后施工油漆。德國邁爾船廠的做法是在上建總段階段將外表涂裝至面漆，體現出邁爾船廠郵輪制造的獨特工藝和建造施工高水平。

4 高科技應用

4.1 激光投影繪畫

這項工藝技術已經應用于投入運營的一些豪華郵輪，其外板區域通常會呈現抽象性的或現實性的藝術圖案，以增加郵輪的美感體驗和營銷價值。因郵輪的體積極其龐大，藝術圖案的設繪面積非常大，圖形構造復雜且無規則，若采用傳統的模板噴漆技術，無法滿足超大面積復雜圖案的設繪。德國邁爾船廠采用計算機軟件將需要設繪的圖案擬合到三維船體模型上，生成圖案的輪廓數據，然后將數據傳輸至激光投影儀，由激光投影儀將輪廓線投影至外板上，由工人沿著激光線將輪廓線描在外板上，最后在描好的輪廓內填充彩繪圖案一致相應顏色的油漆。

4.2 海綿沖砂

在歐洲國家，過去污染很嚴重的露天干噴砂除銹技術已杜絕使用，海綿沖砂作為一種能顯著減少粉塵的新技術新工藝，被德國邁爾船廠運用在船體外板的除銹上[4]，其主要原理為：包裹有磨料的特制海綿撞擊到鋼板表面后，利用磨料的沖擊力將銹蝕打碎，磨料外層的海綿迅速膨脹形成真空，并吸附由此產生的粉塵，從而達到降低粉塵的效果[5]。海綿沖砂的成本非常高，在國內鮮有使用，特別是造船行業應用更少。海綿磨料的利用率低，沖擊力小，比較適合精密儀器設備表面的除銹，如：閥門、儀表等。

4.3 干冰清洗

在造船過程中，不可避免地會產生各種各樣的污物(灰塵、油污、水垢等)，附著在油漆表面，既影響了油漆的美觀，又對油漆性能和防腐效果產生了影響，還會導致船東的不滿意和不認可。國內的傳統做法為，將有污物處的油漆統一進行拉毛清潔后，重新噴涂一道新的油漆，這樣不僅會導致人、材、機方面投入的增加，而且增加了涂層質量不確定性風險。

在德國邁爾船廠，已經在運用干冰清洗的技術來對這些污物進行處理，干冰清洗的主要原理是：將干冰顆粒在高壓下快速噴出，干冰顆粒在沖擊到底材表面時，體積瞬間膨脹800倍，而且干冰-78 ℃的溫度能破壞黏附污垢的黏附性，從而將污垢層沖擊破碎，干冰氣化的同時污垢也被清理掉，因干冰不具沖擊和攻擊性而對油漆層不會產生損傷[6]。

在國內，干冰清洗的技術已經運用在磨具、電氣設備等領域，因其使用成本較高，在船舶建造行業的應用和推廣仍有待時日。但隨著豪華郵輪建造的推進和環保強制措施以及新技術應用，干冰清洗技術將在豪華郵輪建造中得到廣泛應用。

4.4 特殊油漆的應用

1)室內啞光漆。在上建內部的劇院天花、舞臺背景、鏤空天花板等區域，通常需要施工黑色的啞光漆，其作用是吸收光線，減少乘客眼睛對這些區域的注意力，既能“隱藏”這些區域一些電纜、管道、支架等部件，又能使乘客更加關注周圍環境中靚麗的裝飾。

啞光漆通常為家裝用漆，與主船體的防腐油漆不屬于同一品類，有獨特的工藝技術，其必須需要MED認證，施工厚度較低，一般為50 μm。

2)玻璃絲布表面油漆。在機械處所等區域，通常會有一些區域安裝絕緣材料，以達到減震、降噪、隔熱、保溫的目的。很多絕緣材料的外層為玻璃絲布，其顏色為銀白色，規格眾多。有些船東會要求在玻璃絲布表面涂裝與周圍環境一致顏色的油漆，以形成統一性。但并不是所有的玻璃絲布表面都可以進行涂裝油漆，要獲得玻璃絲布表面可涂裝油漆的效果，應進行具體的玻璃絲布廠商和油漆廠商與涂裝建造各方技術的整合。

3)粉末環氧漆。粉末環氧具有機械性能好、對基材附著力強、缺陷少等優點，在郵輪的舾裝件上也有運用。德國邁爾船廠針對管道、支架等部件采用了涂裝粉末環氧的工藝[7]，并形成了噴漆+烘干的流水線操作，極大地節省了人工、材料、機械和運輸成本，也減少了對環境的影響。

5 結論

我國豪華郵輪建造應轉變傳統的船舶建造理念，吸收和借鑒歐洲國家成熟可靠的技術和工藝工法。當然，歐洲船廠郵輪建造的涂裝工藝通常是綜合了本國工業基礎、法律法規、人工材料機械成本、郵輪技術規格書等因素，我國在學習借鑒的過程中，也需要進行理性的分析研究，取精去粗，中西合璧，使真正適合我國國情和船舶建造戰略的涂裝工藝技術運用于我國豪華郵輪的建造事業，開創出一條中國特色的豪華郵輪建造之路。