PSPC标准对我国中小型LNG船涂装影响分析及应用研究

陈瑞航（上海交通大学，上海 200240）



PSPC标准对我国中小型LNG船涂装影响分析及应用研究

陈瑞航
（上海交通大学，上海 200240）

摘 要：通过着重研究船舶行业《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》（PSPC新标准）对我国中小型船舶涂装技术管理、技术标准与工艺、涂装材料和设备和人员技能方面存在的问题，继而对我国中小型LNG船舶涂装目前状况进行调研，对比其与PSPC标准之间的差距，进而发现其中存在的问题及影响，并提出达到PSPC标准的难点及其相应对策。本论文的研究以船舶公司的利益为出发点，对PSPC新标准进行深入的分析，为船舶公司取得成功提供了技术依据和理论支撑。

关键词：PSPC标准；中小型LNG船；涂装；对策

0 引言

2006年11月27日～12月8日，IMO的MSC82大会在土耳其伊斯坦布尔正式通过了《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），并写入了SOLAS公约成为强制性标准［1］。新标准的发布将在很大程度上提高船舶相关企业造船的相关标准，进一步对其新造船的造船成本及造船周期造成了很大影响，根据造船行业相关专业人士的研究表明在PSPC新标准下，船舶企业造船的总体成本在未来可能提高15%以上，因此在国内外船舶企业们之间引发了“造船界的新革命”［2］。

无疑，在未来新涂层标准将对我国造船业制造船舶的技术要求更高。新标准适用范围是不小于500总吨的所有类型船舶专用海水压载舱；船长不小于150 m的散货船双舷侧处所［3］。对该标准的车间底漆和主涂层配套的兼容性、表面处理等级、灰尘、表面粗糙度、盐份、涂层破损率、技术文件及检查人员资质等都做了明确规定［4］，且都高于目前国际造船标准。这些将对后续船舶建造技术成本提出了较高要求。

船舶涂装技术对于船舶发展及安全来说，拥有不可忽视的作用及功能。船舶涂装一方面作用是使船舶外观更加时尚，但另一个更重要的作用是可以在一定程度上延伸船舶的使用时限及使用安全［5］。近年来，国内外船舶的建造趋势更加趋于大型或者超大型船舶［6］。因此，PSPC新标准对于国内外大型、超大型船舶的未来发展一定会带来很大程度上的助力。然而，对于我国中小型船舶的发展到底存在着什么样的影响，对于这方面的研究极其有限。近些年，在我国的很多产业链上，中小型LNG运输船舶起着关键的作用，而且在很多领域将扮演越来越重要的角色和功能［7］。

1 我国中小型船舶业发展现状

目前我国船舶建造业出现了比较明显的两级分化：大型船舶越来越大。以集装箱船为例，自10 000箱至目前的20 000箱，并且有增加的趋势，因为越大型的船在整体运营的过程中其单位成本越低。反过来，小型船舶却越来越小，其综合性越来越强，相关的建造难度也成倍增加。传统造船业中有一种比较落后的管理理念：船舶建造是以船体结构为主体，舾装系统为核心，涂装往往是起到辅助和美化功能。而PSPC的规则提供了一个契机，借此可以重新修正船舶建造中的流程问题。近年来，随着LNG贸易量的不断扩大，出于规模化、低成本运输的考虑，国内外船舶企业的发展方向逐渐趋于大型、超大型LNG船舶的制造和投运。市场的需求作为一个完整的生态系统的要求是多样化、多层次的。伴随着大型及超大型LNG船舶发展的同时，在一定程度上对于短程、支线运输的中小型LNG船舶有了更大的需求，全球船舶市场上中小型LNG船舶的发展空间也越来越大。

1.1中小型LNG船舶简介

中小型LNG船舶的判定准则是以大型、超大型船舶的相关判定标准而言。根据业内的相关标准，中小型LNG船舶的舱容不大于50 000 m3，在沿海、近海及内河系统范围中出现了一些LNG船舶［8］。

目前，世界上的中小型LNG船舶量比较小，其舱容范围主要集中在三个区间：日本和挪威的国内短途LNG运输船舶约1 000 m3～2 500 m3；日本与马来西亚和印尼之间以及日本国内的部分 LNG运输船舶为18 000 m3～25 000 m3；阿尔及利亚和利比亚等北非地区和欧洲国家间的LNG船舶舱容为25 000 m3～50 000 m3［7］。

中小型LNG船舶的应用主要是沿海大型接收站或邻近生产国运送到小型接收站，后经其它运输方式送到终端，其作用范围主要为国外较小批量的LNG进口贸易、国内大型LNG接收站转拨分销及国内大型LNG接收站间的调度［9］。

1.2中小型LNG船舶涂装简介

船舶涂装是指涂料在船舶的结构表面形成连续的牢固涂层，对船舶起到装饰、保护等作用［10］。在现代造船壳舾涂一体化中，船舶涂装一直是十分重要的环节，船舶涂装贯穿于船舶建造的整个过程，大型船舶与中小型船舶的涂装流程也基本一致。

涂料作为涂装施工材料，必须通过科学、合理的现场施工，才能达到预期的防护、装饰或其它功能。为有效确保船舶涂装质量，涂装过程必须配备合格的涂层检查员及达标的检测器材。涂层检查员的职责就是确保船舶涂层按照已认可的涂层配套及工艺技术的要求进行施工，并出具客观正确的检查报告和观察结果。根据PSPC新标准的要求，涂层检查员应具有NACE检查员2级，FROSIO检查员3级，或主管机关承认的同等资格［11］，在这一点上大型船舶与中小型船舶的要求是一样。从我国船舶企业的相关情况来看，在PSPC新标准下，目前我国各大船舶企业均具备符合要求的涂层检查员［12］。因此，在这一重点问题上，我国各大船舶企业均具备在 PSPC新标准下建造合格船舶的基本前提条件。随着各种高端船型建造热潮到来，涂装在船舶建造中的地位也在逐步稳定上升。

2 我国中小型船舶涂装存在技术问题浅析

2.1中小型船舶涂装技术管理

中小型船舶涂装技术管理，从全国范围各大船舶企业来看均处于船舶建造整体流程中最薄弱的环节。在船舶建造的整个过程中，涂装在一定程度上处于思想认识层次的最底端，因而影响了对其的重视程度。在这里必须提出的是，造船的涂装化管理理念将会在今后船舶发展在船舶的实际建造过程中起到举足轻重的作用。历史上的船舶建造往往由于工期较紧或者天气因素等其它的特殊情况下，决策层对涂装施工采取冷处理的方法，对船舶涂装造成了很不好的影响，因此对船舶涂装质量的破坏也变得相当严重。船舶建造过程中，因为其它工种作业先行性问题的影响，导致大部分施工人员缺乏重视船舶涂装质量的思想态度，致使焊接及切割等其它工作对涂装工作造成较大破坏。这是由于传统建造意识上对涂装重视程度不够引起的。想要在今后的先进化造船方面占有一席之地，必须从根本上改变这种思想态度，以涂装完整性作为生产精度控制的检验标准，逆向控制前期结构完整性。

2.2中小型船舶技术标准和工艺方面

当前，我国中小型船舶的建造过程中，因为其技术标准和工艺方面问题而引起的相关麻烦也相当多。从原料上来看，船舶制造中使用的原材料种类繁多，根据施工材料的不同理应采用不同的管理方式，特别是钢材。但是在我国大多数船舶企业目前仍存在较多的钢材预处理不到位或建造过程中缺少跟踪补漆等问题，导致钢材在建造过程中存在一定的锈蚀。另外，还有些船舶企业在防锈处理环节上，施工工艺达不到相关标准，进而导致船舶出现质量问题。当然这些涂装相关问题在经过涂装内场分段阶段进行表面处理后得到了很大程度的改善。需要注意的是对于后阶段不可避免的破坏，要及时跟踪修补结束，保护母材的良好表面结构。中小型高端技术船舶往往具备以下特点：整船可用空间非常稀缺，高端仪器设备众多，最重要的一点是全船舱室非常多，以PSV类船舶为例，其整船水密舱室将近90多个。建造过程中为保证PSPC规范要求，必须对多个舱室的完整性进行综合考虑。

为了在目前竞争激烈的船舶行业取得盈利，加快船舶建造过程是中国船舶建造一直以来采取的行为标准。所以，在小型船舶建造过程中依旧采用分段化船舶建造。分段化建造的核心在于如何划分整船。在以往的大型船舶建造过程中，学习并创新出一套行之有效的分段划分标准，但这些在小型化高端船舶建造过程中并不是十分适用。多舱室的特点在整船涂装一体性上会带来大量麻烦。

针对小型化船舶的分段划分，需要针对小型高端船舶进行特殊考虑。考虑的核心是在满足PSPC规范的同时，尽可能减少后阶段对整舱室涂装破坏。以后以涂装为指导标杆，逆推前期分段阶段结构/舾装等生产建造过程。最终达到在精度上良好地控制船舶建造过程，减少生产中不必要的浪费，提高生产效率，反过来弱化PSPC规范对小型船舶建造产生的成本和技术影响。

2.3中小型船舶涂装材料和设施方面

我国中小型船舶的建造在尖端工艺和建造流程方面与国际上的工艺之间还存在一定程度的距离。虽然我国有些船舶企业在建造的船舶质量上不存在问题，但对于细节的把控还是存在较多问题，特别是涂装质量，对于船舶整体的时尚美观和防锈都会产生较大影响，进而影响船舶运营的安全性。良好施工的涂装舱室/外板施工不但能提高整船的美观性，而且可以大大提高整船结构的安全使用周期。

如果保证涂装的质量就必须严格采用合格的油漆材料和达标的设备仪器，这对于提高船舶的涂装质量起着不可估量的作用。不同等级的钢材就必须配以不同的处理方式，应用不符合标准的处理方法就会导致涂装质量存在较大隐患。进而产生各类油漆弊病、导致油漆材料和人工成本大量浪费等情况。设备不完善、工艺水平不高、处理不到位，都将导致船舶涂装生产质量不达标。另外，根据施工强度以及设备的能力不能统一协调，也会产生影响涂装质量的问题。

2.4中小型船舶人员技能方面

从我国船舶企业涂装施工人员整体水平来看，无论是大型、超大型还是中小型船舶，均在技能方面偏低，还有很多船舶企业的涂装施工人员以农民工为主，缺乏较系统的培训及船舶涂装工艺指导。另外，我国船舶企业涂装施工人员均不需要从业资格证书的约束，致使从事涂装工作的人员整体素质偏低，在船舶涂装施工中较容易出现问题。然而，涂装工艺对技术能力要求相对较高，涂装过程中的生产细节又相对较多。因此，船舶企业施工人员的技能水平直接影响船舶涂装质量。

3 应对PSPC新标准下我国中小型船舶实施涂装的应对措施

3.1采用分段式涂装方式

将我国中小型船舶以前的建造方式优化为分段式涂装方式，这对提高船舶涂装质量有着重要意义。分段建造具备以下两大优点：第一，在室内进行，最大程度地保证了施工条件的可控性；第二，分段阶段涂装，对于钢板表面进行冲砂处理，完全保证了分段涂装能够拥有良好的表面处理。

3.2采用合适的施工方式

中小型船舶的施工方式在一定程度上比大型、超大型船舶更加麻烦，更加需要注重细节的处理。因此，合适的施工方式在很大程度上决定了船舶涂装的质量。在船舶涂装工作中，首先要考虑的是施工材料的质量，在施工前必须认真分析涂装施工过程中将用到的材料，制定详细的施工计划，相关的采购人员必须要严格按照施工计划进行采购，确保施工材料的质量。其次，在涂装时必须选用技术熟练的专业人员进行操作，保证施工过程毫无偏差。最后，对于新的工艺及新的材料，在施工前必须要有足够的试验以及相关的专业技能人员培训。

3.3完善涂装设备设施

在船舶行业实现机械化、自动化、一体化的发展趋势下，船舶的建造进度逐渐加快，涂装施工时间要求不断提高，因此，在PSPC新标准要求下，选用大量的符合现代化造船涂装需要的设备，提高涂装施工进度和质量，这些设备运用在船舶涂装施工中将起到很大的作用。另外，高质量的涂装设备对于涂装质量也会产生很大的影响。

3.4注意涂装工作的环境

油漆的成膜质量受到施工环境的影响较大，在施工时需要控制好板材和环境的温度及湿度，避免温湿度等条件不符合施工条件要求，进而影响涂装质量。在涂装时需要严格按照施工要求进行喷涂油漆，对于喷漆工要加强培训，掌握合理的喷漆技能和喷漆设备选择，提高喷涂质量。

3.5质量检测

质量检测作为中小型船舶涂装工作的最后阶段，船舶涂层的质量是否达到PSPC新标准的要求，这一环节相当关键。因此，对于膜厚不足、各类油漆弊病等必须采用合理的施工工艺及时处理，避免油漆弊病残留，影响整体的涂装质量水平。另外，对于存在的各类油漆质量问题要做好分析和研究，并及时备案，以预防杜绝各类重复性质量事故的二次发生。对于船舶检验人员提出的涂装问题必须进行良好的后续处理。此外，要完善中小型船舶涂装质量检测设备以及相关专业人员培训，对于质量检验的检验质量必须达到相关标准及要求。

4 结论

中小型LNG船舶在日本、北欧等国家和地区已经发展得相对比较成熟，但在中国尚属新生事物，仍处在发展初级阶段［13］。中小型LNG船舶凭借其机动灵活、支线调度周转快、受航道水位和桥梁净空等条件制约小、可用于装载极低温易燃化学品等优势［14］，在我国的发展空间已经完全打开，拥有相当不错的发展前景。这和其他的小型多用途船舶有着相似的共同点。

PSPC新标准实行多年以来，已经由最初的紧张感和压力感，变成了现在的主动感和迫切感，在正视新标准的同时，做了大量有成效的尝试，取得了一定程度上非常宝贵的经验，为我国船舶工业未来的打下了坚实的基础。PSPC新标准在我国的实施，标志着“我国造船业已经被快速地推向了集高技术与高成本于一体的造船时代”，同时也标志着我国船舶业进入了一个整体水平大幅提升的时代。这是危机也是机遇，应该抓住机会，乘风破浪。

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中图分类号：U662.1

文献标志码：A

DOI：10.14141/j.31-1981.2016.03.003

作者简介：陈瑞航（1984—），男，助理工程师，研究方向：海工建造生产设计。

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