标准化促进船舶涂料品质升级
2014-06-05季军宏黄岩睿
文/季军宏 黄岩睿
标准化促进船舶涂料品质升级
文/季军宏1黄岩睿2
本文从我国船舶涂料的应用现状、国际船舶涂料标准及法规、我国船舶涂料标准化工作、我国环保标准与节能减排,以及提高船舶涂料质量的途径和建议等方面,论述了世界船舶涂料标准化工作的进展,督促作为船舶工业重要组成部分的船舶涂料行业积极应对新规范、新公约、新标准,加大科技创新,加大人才培养,促进我国船舶工业顺利转型升级。
船舶涂料标准创新
在人类使用各类船舶探索、开发、利用海洋的历史进程中,就一直面临着海水的严重腐蚀和海洋生物附着污损的问题,采用船舶防锈涂料和防污涂料,即船舶防污漆体系是船舶防锈防污方法中最方便和最实际的手段。船舶涂料被广泛应用于商船、渔船和货船中,主要包括防腐涂料和防污涂料两大类。防腐涂料主要用于造船过程和船舶的防锈,防污涂料则主要用来防止水下船体附着物,比如海草和甲壳动物等,这些附着物往往增加船舶阻力从而导致燃油消耗上升。
一、我国船舶涂料的应用现状
根据船舶不同的部位,船舶涂料大体可分为船底涂料,水线、外舷、甲板涂料,油舱涂料,饮水舱涂料,货舱涂料,压载舱涂料等。
2012年我国海洋涂料市场规模已超400亿元。其中约90%为船舶涂料。遗憾的是,我国海洋涂料市场基本被国外涂料企业垄断。我国海洋涂料的开发是从1966年开始的。目前,我国海洋涂料生产企业有100余家,主要集中在青岛、大连、上海等地,但产品结构偏于低端,所占市场份额很小,国产船舶涂料主要用于军船市场、国内低端民用船舶以及渔船。
随着世界造船行业向东亚转移,现属于某英国国际涂料公司(IP)与上海涂料公司合资建立IP公司;其后,日本、挪威、美国、韩国等国的涂料公司纷纷跟进,或合资、或独资在我国建厂。到目前为止,我国约95%的船舶涂料市场被国外公司垄断。
二、国际船舶涂料标准及法规的进展
国际海事组织(IMO)是目前世界海运业最具影响力的政府间国际组织,它通过制定公约和规则并监督成员国的履行,形成了一整套确定航行安全和保护海洋环境的国际性规范,在国际海运业中具有不可替代的重要地位。近年来,伴随着国际海运业的迅猛发展,IMO也在不断地转换角色、调整定位,以适应和推动国际海运的发展。随着公众对保护海洋环境和节能减排的关注与日俱增,IMO针对船舶压载舱、货油舱、空舱等部位的保护涂层,近年来相继颁布和实施了一些新的强制性、推荐性标准和法规,如IMO MEPC.104(49)《控制船舶有害防污底系统国际公约(AFS)》、IMO MEPC.102(48)《船舶防污底系统检验与发证指南》、IMO MEPC.215(82)《专用海水压载舱涂层性能标准(PSPC)》、IMO MEPC.197(62)《2009年香港国际安全和无害环境拆船公约》、IMO MSC.288 (87)《原油油船货油舱保护涂层性能标准(PSPC-COT)》等。
鉴于IMO的决议对造船界通常是强制执行的标准,标准的实施会对造船成本、造船周期、劳动力消耗及自然资源消耗等带来重大的影响,并给造船工业带来很大的波动。其中,IMO要求从2003年1月1日起禁止使用有机锡基防污漆(AFS),到2008年1月1日完全禁止在船舶上使用该类产品,有机锡基防污涂料就此逐步退出历史舞台。压载舱涂层性能标准PSPC的严格要求,已经在造船界产生了很大的震动,引起了设计、造船、船东、涂料供应商等的特别关注。我国船舶工业船舶涂料厦门检测站金晓鸿教授等从2007年开始与国际上其他腐蚀实验室一同进行货油舱涂层性能(PSPC-COT)对比试验,参与该项国际标准制定的全过程,为我国船舶企业争取更多的国际话语权。
国际标准化组织(ISO)是世界上最大的非政府性标准化专门机构,是国际标准化领域中一个十分重要的组织。其主要任务是:制定国际标准,协调世界范围内的标准化工作,与其他国际性组织合作研究有关标准化问题。ISO在船舶涂料方面近年来也颁布和实施了一些新的船舶涂料标准,如:ISO 16145-1∶2012《船舶与航海技术防护涂层和检查方法第1部分:专用海水压载舱》、ISO 16145-2∶2012《船舶与航海技术防护涂层和检查方法第2部分:散装货船和油轮的浮力舱》、ISO 16145-3∶2012《船舶与航海技术防护涂层和检查方法第3部分:原油轮的货油舱》、ISO 15181-6∶2012《色漆和清漆防污涂料中杀生剂渗出率的测定——第6部分:通过测定萃取液中降解产物浓度来计算灭钉螺剂(Tralopyril)渗出率》。
其中,ISO 16145系列是ISO船舶与海上技术委员会船舶设计分委会(ISO/TC8/SC8)为满足IMO PSPC的要求而制定的涉及保护涂层及其检查方法的标准。由于涂层质量本身很大程度上取决于表面处理和涂装作业,因此,按照标准进行表面处理和涂装作业,包括各阶段的检查,具有至关重要的意义。ISO 16145系列标准可为船东、船厂和涂料生产商在新船建造期间实施IMO PSPC提供技术支撑。ISO 15181系列标准是ISO涂料和颜料技术委员会涂料通用试验方法分委会(ISO/TC35/SC9)为规范防污涂料中杀生剂渗出率的测定而制定的检测方法标准。目前,各国对防污涂料用杀生剂的测试方法不是很统一,国际标准的出台为各国间的数据比对、能力验证提供了技术支持。
2011年4月沪东中华造船集团与中国船舶工业综合技术经济研究院在船舶行业标准CB/T 4125-2011《船舶压载舱涂层破损面积的评估与计算方法》基础上共同向ISO/TC8提交编制同名的国际标准提案。由我国沪东中华造船集团汪国平教授等编制的ISO 16145-5∶2014《涂层破损的评估方法》是我国船舶行业在涂装领域制定国际标准方面的突破,对提高我国船舶工业的声誉、提升我国的国际话语权、打破西方强国在国际标准制定方面的垄断权具有很大意义。
三、我国船舶涂料标准的进展
全国涂料和颜料标准化技术委员会(SAC/TC5)是经国家标准化管理委员会授权的在涂料和颜料专业领域内从事全国性标准化工作的技术工作组织,与ISO/TC35和ASTM学会等国际标准化组织保持着密切联系。为了顺应国际造船市场对涂装作业不断提高的要求,SAT/TC5一直时刻紧追国际标准,近年来也逐步更新和制定了一批涂料和涂装标准,而且,很多都是与国际标准接轨,采标率达到95%以上,在很大程度上提高了船厂造船涂装和船舶涂料的标准化水平,提高涂料产品和涂装作业的质量。
这些标准对船舶的各个部位都提出了质量上的要求。如GB 5369-2008《船用饮水舱涂料通用技术条件》系强制性国家标准(2008年12月发布,2009年12月1日实施),对船舶用饮水舱涂料不仅提出了理化指标要求,还提出卫生要求。GB/T 9260-2008《船用水线漆》、GB/T 6745-2008《船壳漆》、GB/T 9261-2008《甲板漆》等国家标准对相关的产品性能提出了更高的要求。
GB/T 6822-2007《船体防污防锈漆体系》是船舶涂料国家标准中最为重要的标准之一,从2008年正式实施以来,已得到船舶漆生产厂家和船级社的广泛关注,已有不少涂料生产厂家和涂料检测站开始按照该标准进行认可工作,但在各单位按照标准进行生产和认可过程中,也发现了标准文本方面的问题,主要有:耐阴极试验的判定表述不合理;防污剂的表述太笼统;防锈漆和防污漆之间的连接漆也应归入到防污防锈漆体系中;中、长期效防污漆型式检验中的浅海浸泡性检验每四年进行一次,时间太短;防污漆和防污剂的分类;缺少对污损释放型防污漆防污性能的评定方法和自抛光型(或磨蚀型)防污漆抛光性(或磨蚀率)的评定方法等。
国家标准实施时隔5年后,SAC/TC5意识到必须紧跟国际最新要求,与时俱进,向国家有关部门提出重新修订。由中国船舶重工集团公司第七二五研究所承担GB/T 6822-2007的修订工作,新修订标准与GB/T 6822-2007相比,主要技术变化如下:修改了防污漆体系的分类方法,改为防污漆类型和防污剂类型,在防污漆类型中增加了Ⅲ型不含防污剂的非自抛光型或非磨蚀型的防污漆;取消了防锈漆体系分类的使用期效;增加连接漆分类;修改与阴极保护性的有关要求、试验方法和结果判定;修改了耐浸泡性的评定,补充了量化指标;修改了型式检验时机等。新标准将采用火焰原子吸收光谱法测定船舶防污漆中铜总量含量;防污漆样品的锡总量的测定按照GB/T 26085方法进行。滴滴涕的含量按照GB/T 25011方法进行。GB/T 6822-2007的修订体现了船舶涂料技术的进步和发展。同时,船东、船舶设计单位、造船企业以及船舶涂料的研究和生产单位应该积极应对这些新标准实施所带来的影响。
四、我国环保标准与节能减排
船舶涂装是船舶建造最重要的工艺之一,贯穿于船舶建造的始终,是船舶建造和维修最主要的污染源。除锈作业中粉尘对人体的危害、对环境的污染;涂装作业中涂料、基料、颜料和溶剂中的某些成分对人体的危害、对环境的污染。应该说船舶涂装是促进船舶工业节能减排的重要手段之一。
2009年,上海环境科学研究院联合涂装技术指导组对GB 4286-1984《船舶工业污染物排放标准》进行修订。修订该标准对促进我国船舶工业的可持续发展、保护生态环境具有重要意义。新标准将首次提出船舶涂料VOC的限值,由于涉及的领域比较多,目前该标准还在讨论中。2012年,国家环保部推出了HJ/T 2515-2012《环境标志技术要求船舶防污漆》,对防污漆中VOC、铜离子释放率、重金属含量等提出了要求。
造船业提倡“绿色造船”,那么在船舶涂装领域也应“绿色涂装”,就是要尽一切可能来降低船舶涂料的毒性和危险性。这两个环保标准的出台将对我国船舶涂料行业产生很大的触动,进而促进船舶工业的节能减排。
五、提高船舶涂料质量的途径和建议
目前,我国十分缺乏既能进行涂料防腐研究又精通涂装施工技术的“全能型”研究人员;同时,涂装施工人员大多是未经专业培训的农民工,作为涂装工艺的实施者,其技术水平也直接影响涂装质量甚至涂膜的防腐性能。因此,培养合格的涂装工人也迫在眉睫。
加强海洋涂料技术研发人才的培养,特别是高端技术人才;加强涂料涂装人员、涂层检验人员的职业技能培训,组织和培养符合执行新涂层标准的专业人才,从长远来说,还应抓紧培养相关专业人才,形成支持可持续发展的人才梯队。
既然我国船舶涂料整体技术比较落后,就必须要加大基础研究。各相关研究机构、涂料生产企业应进一步根据新标准的要求,积极科技创新,加强对船舶涂料产品技术创新研发。及时开发出环保高品质产品,这才是顺应市场发展的做法。
首先,加强应用于高端船舶涂料的原材料的技术研发,打破国外垄断地位,提高涂料原材料(如环氧树脂、丙烯酸树脂等)质量,以原料国产化促进涂料国产化,降低生产成本,提高市场竞争力;其次,要提高研发起点,吸取国外产品研发经验;再次,应加大高耐候性配套涂料、液体舱室配套涂料、高效低毒防污涂料的开发力度。
为了适应国际船舶涂装的新要求和我国造船新理念,船舶涂料企业应把主要精力集中到产品的更新换代上。今后船舶涂料发展的总趋势是:高性能,易施工,经济、环保和节能。
俗话说得好:三分油漆,七分施工。国外品牌涂料厂商一般将涂装作为一个工程整体出售,非常注重产品的涂装指导、后续保养等售后服务,而国内涂料企业一般只要卖出涂料产品就“万事大吉”了,更谈不上建立全球化服务网络这样的高端服务体系。
倡导“绿色涂装”,加强涂料施工性能和涂装工艺的研究,严格涂装设计、施工、管理,不断提升涂装技术,提高海洋涂料利用率。改变手工喷涂方式,大力发展机械化、机器人涂装,以提高生产效率、保证涂装质量、缩短周期、节能减排、保护环境;建立相应的服务体系网络满足客户的保养维修及其他技术支持需要。
“一流企业出标准、二流企业出技术、三流企业出产品”,“技术专利化、专利标准化、标准产业化”,“没有标准,就没有世界”,这些说法都强调了标准的重要性,说明了标准在社会经济生活中的巨大作用,它不仅关系到国内外市场的开拓和国际利益的争夺,而且还影响到人类生活的方方面面。
我国船舶涂料行业应密切关注国际标准动向,积极应对涂层新标准的出台,加大在标准化工作中人力和财力的投入。及时跟踪收集标准只是第一步,更重要的是标准的宣贯和执行,要正确理解、学习、归纳、汇总和应用标准。在以后的标准化工作中应结合相关国际知名船级社(如英国劳氏、德国劳氏、挪威船级社、美国船级社等)的检测标准方法,进一步提高和完善国内船舶涂料标准,促进我国船舶涂料的发展。
当然,标准也要创新,要敢于与国际标准叫板,推出我们的国际标准。积极参与国际标准的修制定工作,在国际标准的修制定过程中争取更多的话语权。
六、结语
船舶工业的迅速发展,给我国船舶涂料工业的发展提供了大好机会,也是重大考验。随着新国标以及IMO强制性标准和公约的颁布实施,各相关研究机构、涂料企业、涂装企业应进一步关注新标准的要求,加强人才培养,加大科技创新,推进船舶涂料行业的发展,唯此才能提升我国船舶涂料产品质量,促进我国船舶涂料行业的快速发展,进而促进船舶工业的顺利转型升级。我们由衷地希望,我国的船舶涂料行业能珍惜机会,经受住考验,为我国的船舶工业的发展提供更多的支持和帮助。
This paper analyzes the application status of domestic marine coatings,international marine coatings standards and regulations,domestic standardization work of marine coatings, environmental standards and energy conservation.The paper also discusses the approaches and suggestions on how to improve the quality of marine coatings.
Marine coatings;Standard;Innovation
(作者单位:1.全国涂料和颜料标准化技术委员会2.中国船级社江苏分社)