实施新造船PSPC的应用研究

牛起云

（中国船级社青岛分社，山东青岛 266071）

1 背景

由于海水压载舱的腐蚀已经严重威胁到船舶航行安全和结构安全，国际海事组织（IMO）已于2006年第82届海上安全委员会大会上以MSC215（82）决议正式通过了《所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准》（Performance Standard For Protective Coatings，PSPC）， 并同时以MSC216（82）决议通过了SOLAS公约第Ⅱ-1/3-2条修正案，正式将其写入了SOLAS公约并成为了强制性标准，新标准的适用范围和实施时间（图1）：

1） 2008年7月1日及以后签订建造合同的500总吨以上国际航行的所有类型的新造船的压载舱及150m以上散货船双舷侧处所；或无建造合同，2009年1月1日以后安放龙骨或处于类似建造阶段；以及在2012年7月1日以后交船的船舶。

图1 适用PSPC时间轴

2）国际船级社联合会(IACS PR34)的《共同结构规范》（CSR）要求在2006年12月8日及以后签订建造合同的船长为150m以上油船和90m以上散货船必须符合IMO的PSPC涂层标准[1]。

2 PSPC标准

作为涂层性能强制标准，PSPC提出的关键条款如表1所示[2]。

表1 PSPC要求

3 PSPC标准的实施与检验

PSPC标准的制定和执行，大大提高了新造船的标准，给国内的造船企业带来了深远的影响，特别是对新造船的周期和成本带来难以估量的巨大影响。不管是大型国有船厂还是中小型民营船厂，都面临着新的挑战。

随着2012年7月1日这一最迟交船限制日期的日益临近，适用PSPC标准的船舶逐渐增加，以中船重工在青岛海西湾地区的两家大型船厂为例，适用的情况如表2所示。

下面就结合上述两家船厂实施PSPC的施工情况，从生产设计、现场管理和质量控制的角度对PSPC实施过程中的重点及难点进行分析。

3.1 粗糙度

PSPC标准要求钢板经表面预处理后，粗糙度为30μm～75μm，而船厂在实施PSPC前的实际情况是90μm～120μm。

通过分析研究，发现船厂在进行钢材表面预处理时使用的磨料一般为单一规格，而这就造成了在处理不同表面情况的钢板时，效果差别很大，因而很难达到要求。解决这类问题的最好办法是选用混合配比的磨料，具体措施如下[3]：

1）选择类型和尺寸适当配比的抛丸磨料，以确保粗糙度达标；

2）根据工厂从钢板下料到分段成型的实际周期选择与之匹配的车间底漆类型；

3）加强钢板的物流管理，避免钢板的库存期过长；

4）根据钢板的腐蚀等级，选择适当的钢板预处理线走速；

5）优化生产管理计划，尽量缩短分段在涂装前的搁置时间；

6）控制好一次表面处理和车间底漆的施工质量，二次表面处理时的磨料规格以0.8mm～1.2mm为宜；

7）在更换磨料规格时，要同时调整设备的工作参数。

3.2 自由边处理

PSPC标准要求所有自由边应处理成半径至少为2mm的圆角。通过现场反馈，发现如果不使用专用工具，不仅会消耗大量的人力物力，而且质量也难以得到保证。

目前，船厂通过配备T型材轧边机，能够较好的解决此类平直型材的自由边R2圆角问题。而其他开孔的自由边圆角则采用传统的风动工具配合打磨机进行处理，具体措施如下：

1）在配备专用的轧边机等专用设备、工具前，应对操作工人进行有关自由边打磨相关方面的专门培训，以满足质量要求。

2）在配备T型材轧边机和手动专用工具后，进行模拟试验和相应培训，力争高效快捷的完成工作。

3）应对诸如人孔、流水孔、透气孔、过焊孔等的自由边打磨操作进行说明指导，以保证打磨质量和工作效率。

3.3 清洁度

PSPC标准要求钢板表面在涂装前的清洁度应达到1级，如不用放大镜，在待涂表面可见的更小颗粒也应去除。目前船厂的一次表面处理情况是2～3级，因而二次表面处理必须全部去除车间底漆，通过实验和总结，现场实施的具体措施如下：

1）对处理设备进行了改进，增强除尘功能；除灰尘应使用吸尘器；

2）对于钢材表面油污的问题，尽可能从源头着手，减少材料的被污染几率；

3）按要求进行磨料清理，分离器、除尘器等相关设备应保持正常工作状态；

4）使用高质量的钢砂是确保灰尘清洁度达标的保证；

5）管系、铁舾件的防护布是清洁重点，工作套装、吸尘器本身应保持清洁；

6）灰尘是盐分的主要载体，清洁度与盐分的关联性非常大。

3.4 盐分

PSPC标准要求涂装前钢板表面的盐份应不大于50mg/ m2。通过对船厂现状的分析研究，青岛海西湾地区船厂的盐分主要受以下几个方面影响：

1）海洋地区特有的环境影响，比如雨、雾、富含盐分的海风等，其中雾对钢板表面的影响最大。据统计，海西湾地区影响露天施工的雾天年均达88天；

2）周边其他工厂的排放物，尤其是电厂等工业污染源，其直线距离海西湾造船基地约10km；

3）钢板在室外的堆放时间、分段建造周期、露天存放时间以及喷砂用磨料的盐分含量。

由于外界环境本身是无法控制的，因此控制可溶性盐含量的最好办法是对可溶性盐产生的源头加以控制，其次才是在盐分超标时采取的补救措施（如淡水清洗），总体上讲就是要求优化建造流程。目前在施工现场的应对措施如下：

1）实行船舶建造计划精细化管理，减少钢材在堆场的搁置时间；

2）提高构件加工的精度和质量，缩短船舶建造周期，减少分段露天存放时间；

3）建造流程模块化，固化建造工艺，并为这些工艺提供专用的样板、样箱，加快建造速度；

4）加强磨料管理，降低二次污染；

5）印发施工手册，规范施工、优化设计，提高工人作业效率。

3.5 破损率

PSPC 标准中规定分段合拢后的压载

舱涂层破损面积不能超过总面积的2%或相邻破损区域不超过25m2。目前北船重工在建的18万吨散货船的坞内合拢涂层破损情况如表3[4]所示。

表3 合拢涂层破损表

通过对现场实际情况进行分析研究，结合船厂现有的施工工艺、管理水平，造成合拢时涂层破损的原因如下：

1）合拢时，分段合拢缝处的焊接作业造成的过度烧损，这在很大程度上取决于焊工的作业水平和现场的施工管理；

2）分段的结构完整性和预舾装率偏低，造成已完工涂层反复破损；

3）合拢后，压载舱相邻区域的吊耳切除及脚手架的搭设擦碰；

4）对完工涂层的保护意识不强，普遍存在涂层的人为损坏情况。

针对上述因素，对破损面积的控制主要应从船舶建造过程中的工艺流程入手：

1）优化分段划分，提高分段预舾装率，实现壳、舾、涂一体化。

2）提高分段建造精度，特别是靠近艏、艉部线形变化较大的区域，从而避免水火弯及开刀调型。

3）优化生产工艺，根据船体结构、舾装、涂装各个专业的特点，选择合理的结构装配顺序，减少交叉作业引起的破损。

4）加强对分段测量数据的分析、研究，建立反馈机制。对精度测量数据建立数据库，并长期积累相关数据，不断改进测量方式和控制手段。

4 结语

综上分析可以看出，PSPC标准的实施，实际上是对船厂技术、工艺、生产管理水平和质量控制水平的综合性要求，船厂应该结合自身实际，从上述方面进行全方位的筹备工作，并积累相关经验，以便更快更好的满足PSPC的相关要求。

[1] 洪栋煌.造船界实施IMO涂层新标准面临严峻挑战[J].上海造船，2008(2):44-45.

[2] 李孝东.IMO PSP C简介及实施注意事项[J]. 江苏船舶，2009(12): 35-37.

[3] 陆信浩.PSPC对建造40万吨矿砂船影响分析及应用研究[J].船舶工程，2010(1):51-53.

[4] 王建定.IMO涂层性能标准实施的应对措施[J].江苏船舶，2011(2):6-8.