實施新造船PSPC的應用研究

牛起云

（中國船級社青島分社，山東青島 266071）

1 背景

由于海水壓載艙的腐蝕已經嚴重威脅到船舶航行安全和結構安全，國際海事組織（IMO）已于2006年第82屆海上安全委員會大會上以MSC215（82）決議正式通過了《所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護涂層性能標準》（Performance Standard For Protective Coatings，PSPC）， 并同時以MSC216（82）決議通過了SOLAS公約第Ⅱ-1/3-2條修正案，正式將其寫入了SOLAS公約并成為了強制性標準，新標準的適用范圍和實施時間（圖1）：

1） 2008年7月1日及以后簽訂建造合同的500總噸以上國際航行的所有類型的新造船的壓載艙及150m以上散貨船雙舷側處所；或無建造合同，2009年1月1日以后安放龍骨或處于類似建造階段；以及在2012年7月1日以后交船的船舶。

圖1 適用PSPC時間軸

2）國際船級社聯(lián)合會(IACS PR34)的《共同結構規(guī)范》（CSR）要求在2006年12月8日及以后簽訂建造合同的船長為150m以上油船和90m以上散貨船必須符合IMO的PSPC涂層標準[1]。

2 PSPC標準

作為涂層性能強制標準，PSPC提出的關鍵條款如表1所示[2]。

表1 PSPC要求

3 PSPC標準的實施與檢驗

PSPC標準的制定和執(zhí)行，大大提高了新造船的標準，給國內的造船企業(yè)帶來了深遠的影響，特別是對新造船的周期和成本帶來難以估量的巨大影響。不管是大型國有船廠還是中小型民營船廠，都面臨著新的挑戰(zhàn)。

隨著2012年7月1日這一最遲交船限制日期的日益臨近，適用PSPC標準的船舶逐漸增加，以中船重工在青島海西灣地區(qū)的兩家大型船廠為例，適用的情況如表2所示。

下面就結合上述兩家船廠實施PSPC的施工情況，從生產設計、現場管理和質量控制的角度對PSPC實施過程中的重點及難點進行分析。

3.1 粗糙度

PSPC標準要求鋼板經表面預處理后，粗糙度為30μm～75μm，而船廠在實施PSPC前的實際情況是90μm～120μm。

通過分析研究，發(fā)現船廠在進行鋼材表面預處理時使用的磨料一般為單一規(guī)格，而這就造成了在處理不同表面情況的鋼板時，效果差別很大，因而很難達到要求。解決這類問題的最好辦法是選用混合配比的磨料，具體措施如下[3]：

1）選擇類型和尺寸適當配比的拋丸磨料，以確保粗糙度達標；

2）根據工廠從鋼板下料到分段成型的實際周期選擇與之匹配的車間底漆類型；

3）加強鋼板的物流管理，避免鋼板的庫存期過長；

4）根據鋼板的腐蝕等級，選擇適當的鋼板預處理線走速；

5）優(yōu)化生產管理計劃，盡量縮短分段在涂裝前的擱置時間；

6）控制好一次表面處理和車間底漆的施工質量，二次表面處理時的磨料規(guī)格以0.8mm～1.2mm為宜；

7）在更換磨料規(guī)格時，要同時調整設備的工作參數。

3.2 自由邊處理

PSPC標準要求所有自由邊應處理成半徑至少為2mm的圓角。通過現場反饋，發(fā)現如果不使用專用工具，不僅會消耗大量的人力物力，而且質量也難以得到保證。

目前，船廠通過配備T型材軋邊機，能夠較好的解決此類平直型材的自由邊R2圓角問題。而其他開孔的自由邊圓角則采用傳統(tǒng)的風動工具配合打磨機進行處理，具體措施如下：

1）在配備專用的軋邊機等專用設備、工具前，應對操作工人進行有關自由邊打磨相關方面的專門培訓，以滿足質量要求。

2）在配備T型材軋邊機和手動專用工具后，進行模擬試驗和相應培訓，力爭高效快捷的完成工作。

3）應對諸如人孔、流水孔、透氣孔、過焊孔等的自由邊打磨操作進行說明指導，以保證打磨質量和工作效率。

3.3 清潔度

PSPC標準要求鋼板表面在涂裝前的清潔度應達到1級，如不用放大鏡，在待涂表面可見的更小顆粒也應去除。目前船廠的一次表面處理情況是2～3級，因而二次表面處理必須全部去除車間底漆，通過實驗和總結，現場實施的具體措施如下：

1）對處理設備進行了改進，增強除塵功能；除灰塵應使用吸塵器；

2）對于鋼材表面油污的問題，盡可能從源頭著手，減少材料的被污染幾率；

3）按要求進行磨料清理，分離器、除塵器等相關設備應保持正常工作狀態(tài)；

4）使用高質量的鋼砂是確?；覊m清潔度達標的保證；

5）管系、鐵舾件的防護布是清潔重點，工作套裝、吸塵器本身應保持清潔；

6）灰塵是鹽分的主要載體，清潔度與鹽分的關聯(lián)性非常大。

3.4 鹽分

PSPC標準要求涂裝前鋼板表面的鹽份應不大于50mg/ m2。通過對船廠現狀的分析研究，青島海西灣地區(qū)船廠的鹽分主要受以下幾個方面影響：

1）海洋地區(qū)特有的環(huán)境影響，比如雨、霧、富含鹽分的海風等，其中霧對鋼板表面的影響最大。據統(tǒng)計，海西灣地區(qū)影響露天施工的霧天年均達88天；

2）周邊其他工廠的排放物，尤其是電廠等工業(yè)污染源，其直線距離海西灣造船基地約10km；

3）鋼板在室外的堆放時間、分段建造周期、露天存放時間以及噴砂用磨料的鹽分含量。

由于外界環(huán)境本身是無法控制的，因此控制可溶性鹽含量的最好辦法是對可溶性鹽產生的源頭加以控制，其次才是在鹽分超標時采取的補救措施（如淡水清洗），總體上講就是要求優(yōu)化建造流程。目前在施工現場的應對措施如下：

1）實行船舶建造計劃精細化管理，減少鋼材在堆場的擱置時間；

2）提高構件加工的精度和質量，縮短船舶建造周期，減少分段露天存放時間；

3）建造流程模塊化，固化建造工藝，并為這些工藝提供專用的樣板、樣箱，加快建造速度；

4）加強磨料管理，降低二次污染；

5）印發(fā)施工手冊，規(guī)范施工、優(yōu)化設計，提高工人作業(yè)效率。

3.5 破損率

PSPC 標準中規(guī)定分段合攏后的壓載

艙涂層破損面積不能超過總面積的2%或相鄰破損區(qū)域不超過25m2。目前北船重工在建的18萬噸散貨船的塢內合攏涂層破損情況如表3[4]所示。

表3 合攏涂層破損表

通過對現場實際情況進行分析研究，結合船廠現有的施工工藝、管理水平，造成合攏時涂層破損的原因如下：

1）合攏時，分段合攏縫處的焊接作業(yè)造成的過度燒損，這在很大程度上取決于焊工的作業(yè)水平和現場的施工管理；

2）分段的結構完整性和預舾裝率偏低，造成已完工涂層反復破損；

3）合攏后，壓載艙相鄰區(qū)域的吊耳切除及腳手架的搭設擦碰；

4）對完工涂層的保護意識不強，普遍存在涂層的人為損壞情況。

針對上述因素，對破損面積的控制主要應從船舶建造過程中的工藝流程入手：

1）優(yōu)化分段劃分，提高分段預舾裝率，實現殼、舾、涂一體化。

2）提高分段建造精度，特別是靠近艏、艉部線形變化較大的區(qū)域，從而避免水火彎及開刀調型。

3）優(yōu)化生產工藝，根據船體結構、舾裝、涂裝各個專業(yè)的特點，選擇合理的結構裝配順序，減少交叉作業(yè)引起的破損。

4）加強對分段測量數據的分析、研究，建立反饋機制。對精度測量數據建立數據庫，并長期積累相關數據，不斷改進測量方式和控制手段。

4 結語

綜上分析可以看出，PSPC標準的實施，實際上是對船廠技術、工藝、生產管理水平和質量控制水平的綜合性要求，船廠應該結合自身實際，從上述方面進行全方位的籌備工作，并積累相關經驗，以便更快更好的滿足PSPC的相關要求。

[1] 洪棟煌.造船界實施IMO涂層新標準面臨嚴峻挑戰(zhàn)[J].上海造船，2008(2):44-45.

[2] 李孝東.IMO PSP C簡介及實施注意事項[J]. 江蘇船舶，2009(12): 35-37.

[3] 陸信浩.PSPC對建造40萬噸礦砂船影響分析及應用研究[J].船舶工程，2010(1):51-53.

[4] 王建定.IMO涂層性能標準實施的應對措施[J].江蘇船舶，2011(2):6-8.