（化学工程专业论文）船舶腐蚀防护体系施工工艺系统化的实现.pdf

火连理工大学专业学位硕士学位论文 摘要 本文通过分析行业现状，论述了要适应新的造船模式，必须将指导涂装工作( 即船 舶腐蚀防护体系) 现场施工的工艺做得全面、系统，才能使我国修造船的水平更上一个 台阶。 文中按照船舶涂装的不同设计阶段，介绍了近年来笔者在生产实践中已基本实现系 统化的施工工艺设计实例。第一部分主要举例说明了船舶涂装初步设计和详细设计的内 容，并简要说明了这两个阶段的设计内容与施工工艺( 即生产设计) 之间的关系；第二 部分重点介绍了常规涂装船舶的施工工艺内容，主要包括分段工艺和区域工艺两部分， 这部分内容目前已与前两个阶段的设计内容初步形成了一个完整的系统；第三部分介绍 的是特殊涂装船舶的施工工艺，由货油舱内部舾装件的施工工艺和货油舱内部的施工工 艺两部分组成。 文章的最后，通过总结已有成果，指出了涂装工作从设计到施工按照“分段区 域”的思路进行模块划分，来实现系统化管理的可行性与实用性，并给出了未来该方面 工作的改进方向。 关键词：船舶涂装；施工工艺；系统化；“分段一一区域”；模块 船舶腐蚀防护体系施t 工艺系统化的实现 t h er e a l i z a t i o no fas y s t e m a t i cc o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g yf o r t h es h i pc o r r o s i o np r o t e c t i o ns y s t e m a bs t r a c t a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so nt h ec u r r e n ts t a t eo ft h es h i p b u i l d i n gi n d u s t r y ，p a i n t i n g ( i e t h es h i pc o r r o s i o np r o t e c t i o ns y s t e m ) c o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g ym u s tb ed o n e c o m p r e h e n s i v e l ya n ds y s t e m a t i c a l l y ，i no r d e rt oa d a p tt ot h en e ws h i p b u i l d i n gm o d ea n d r e a c ht h el e v e lo fc h i n a ss h i p b u i l d i n gf u r t h e r m o r er e p a i rt oah i g h e rl e v e l t h e p a p e ri na c c o r d a n c ew i t hd i f f e r e n td e s i g ns t a g e so ft h es h i pp a i n t i n g ，i n t r o d u c e dt h a t t h ea u t h o rh a sb e e nb a s i c a l l ya c h i e v e dt h es y s t e m a t i cd e s i g ne x a m p l ei nr e c e n ty e a r s t h ef i r s t p a r ti l l u s t r a t e st h es h i pp a i n t i n gp r e l i m i n a r yd e s i g na n dd e t a i l e dd e s i g no fc o n t e n t ，a n dab r i e f d e s c r i p t i o no ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec o n t e n t so ft h e s et w os t a g e so ft h ed e s i g na n d c o n s t r u c t i o np r o c e s s ( i e t h ep r o d u c t i o nd e s i g n ) ；t h es e c o n dp a r tf o c u s e so nt h ec o n t e n t so ft h e c o n v e n t i o n a lc o a t i n gs h i p sc o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g y ，w h i c hm a i n l yi n c l u d e sb l o c k p r o c e s s e s a n dr e g i o n a lp r o c e s s e st w op a r t s ，a tp r e s e n tt h i sp a r to ft h ec o n t e n ta n dt h ec o n t e n t so ft h ef i r s t t w os t a g e so ft h ed e s i g nh a si n i t i a l l yf o r m e da c o m p l e t es y s t e m ；t h et h i r ds e c t i o nd e s c r i b e st h e c o n s t r u c t i o np r o c e s so ft h et a n kc o a t i n g ，b yt h eo u t f i t t i n gi nw a yo fc a r g ot a n ka n dc a r g ot a n k t w op a r t s a tl a s t ，t h ea r t i c l es u m m a r i z e se x i s t i n gr e s u l t s ，p o i n t so u tt h a tt h ep a i n t i n gw o r k ( i e t h e s h i pc o r r o s i o np r o t e c t i o ns y s t e m ) f r o md e s i g nt oc o n s t r u c t i o ni na c c o r d a n c ew i t h ”b l o c k r e g i o n ”o ft h i n k i n gi n t ot h em o d u l et oa c h i e v es y s t e m a t i cm a n a g e m e n to ft h ef e a s i b i l i t ya n d p r a c t i c a l i t y ，a n dg i v e sf u t u r ed i r e c t i o no ft h ea s p e c t so f t h ew o r kt oi m p r o v e k e yw o r d s ：s h i p p i n gp a i n t i n g ( t h es h i pc o r r o s i o np r o t e c t i o ns y s t e m ) ；c o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g y ； s y s t e m a t i s m ；”b l o c k r e g i o n ”：m o d u l e i i 火连理下大学硕士学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题目： 作者签名： 导师签名： 船舶腐蚀防护体系施工工艺系统化的实现 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目： 作者签名： 大连理工夫学专业学位硕士学位论文 当今世界，随着人们对金属腐蚀的深入认识，对于船舶腐蚀防护体系在延长船舶使 用寿命上的作用也越来越重视。优良的船舶腐蚀防护体系不仅可以改变船舶的外观，给 船舶带来漂亮的外表，更重要的是可以阻止海水对船舶的腐蚀，延长船舶的使用寿命。 能否获得高质量的船舶腐蚀防护体系，很大程度上取决于现场的施工质量，而现场的施 工质量好与坏凭借的是有没有科学系统的施工工艺做指导。 在国内，长期以来沿袭的习惯作法使得船舶腐蚀防护体系的设计与施工都缺乏系 统性，由于缺乏涂装的专业人才和先进的涂装工艺，即使选用了优质的材料，整体的质 量仍难以提高。由此可见，实现船舶腐蚀防护体系施工工艺的系统化是提高我国整体修 造船水平的重要环节。 我国船舶涂装技术的发展始于2 0 世纪8 0 年代初期。当时，我国船舶工业开始承造 出口船舶，较系统地引进了国外先进造船工艺、方法和标准，使船舶涂装技术领域发生 了极大变化在短短的几年时间里，在先进的涂装技术和管理模式下先进的作业方式 已经替代了过去落后的“敲铲油漆”生产方式“”，下图1 展示了我国船舶涂装施工的现 状。 图l 船舶涂装施工现状 f i g1p r e s e n tc o n d i t i o a o fs h i p p a i n t i n g 船舶腐蚀防护体系施工【：艺系统化的实现 近3 0 年来，我国船舶涂装技术获得了较快的发展，达到了一定的水平，例如：涂 装工作被列为船舶设计的重要内容之一；钢材预处理工艺得到广泛应用；建立了分段除 锈、喷涂车间，并配备了相应的自动、半自动除锈和喷涂设备；制定了一系列的除锈涂 装技术标准，完善了标准体系：已经掌握高性能涂料施工工艺和化学品成品油船特种 涂装技术：计算机辅助涂装设计和管理技术、区域涂装技术已在大型船厂推广。这些涂 装新技术的应用使涂装技术水平、生产效率和涂装质量太大提高，显著缩短了与国外先 进涂装技术的差距，涂装质量受到国内外船东的好评，已经有能力承担诸如成品油船、 化学品船及液化气船的特殊涂装任务”1 。图2 即为由我国某造船厂自行设计井施工建造 的液化天然气船。 图2 液化天然气船 f i g2 l i q u e f i e d n a t u r a l g a se a r n e r 本文正是在研究和参考当今先进船舶腐蚀防护体系施工工艺的基础上，结合我国船 舶防腐蚀行业的现状与特点，对实现船舶腐蚀防护体系施工工艺的系统化进行了探索和 实践，在实际应用过程中取得了很好的效果。 大连理上人学专业学位硕士学位论文 1 船舶腐蚀防护体系的施工工艺 本章对船舶腐蚀防护体系施工工艺设计的发展概况、主要功能以及未来技术发展趋 势加以介绍，并阐述课题提出过程及新型船舶腐蚀防护体系施工工艺的主要特点。 1 1船舶腐蚀防护体系施工工艺设计的历史与发展 过去在大多数造船企业中，船舶涂装经常不被重视，常常被看作是给“船舶的化 妆”过程。人们受传统思想的左右，对“油漆工的理解还不到位，同时涂装的作业条 件相对艰苦，而且涂装工作人员又缺乏相应的待遇，造成许多人不愿意从事涂装工作， 在许多造船企业中，涂装工作大多是由外包民工负责完成，而以外包工为主的涂装作业 队伍整体技术素质较低，涂装质量难以保证。 随着国内外船舶建造业的发展及竞争的激烈化，船舶涂装也就变得重要起来。船舶 涂装不仅可以改变船舶的外观，还可以阻止海水对船舶的腐蚀，延长船舶的使用寿命。 尽管人们对涂装的认识提高了，但涂装专业优秀人才和先进涂装工艺的缺乏又成为了船 舶涂装发展的“瓶颈”，即使选用了优质的涂料，涂装质量仍难以提高，不少的造船企 业出现产品内在质量一等，但由于涂装质量二等，产品价格只能是三等的现象，大大降 低了我国跻身造船大国行列的竞争力n 2 1 。 在传统的造船工程中，船舶涂装技术相当落后，所以一度戏称船舶涂装为“漆糊 涂”，往往一艘刚出厂的新船在海上航行不久，就出现涂层剥落、船体生锈的现象，更 有甚者，船舶尚未离厂，在码头舾装阶段船体就发生锈蚀，只得再次进行涂装。在8 0 年代初期，绝大多数企业只能凭借经验进行施工，部分做得好的企业，也就是请涂料供 应商委派技术指导，在船舶的建造过程中进行相应的技术指导和施工监督。 我国船舶涂装技术与国外相比仍存在较大差距，突出反映在涂装周期长、效率低、 成本高等方面。分析其主要原因有以下几个方面： 船舶涂装生产设计深度不够，壳舾涂一体化的概念不强； 船舶涂装技术装备的机械化、自动化程度不高，致使除锈、涂装标准偏高，执行 的问题比较严重； 预处理质量和车间底漆性能有待改进； 船舶生产管理急需加强，由于其他工种施工造成涂膜损坏而进行多次涂装的问题 十分严重。 船舶涂装是一项集化工、机械、电器、流体动力、热工技术于一体的技术工种，因 而它对从事涂装的技术和管理人员提出了多方位的要求，单一的化工专业或机械专业的 船舶腐蚀防护体系施工工艺系统化的实现 技术人员，并不能担负起整个涂装过程的技术责任，还必须具备相关专业的知识才能胜 任。目前，国内的高等学府还少有开设涂装专业，大部分涂装技术人员都没有经过相应 的系统学习，尽管他们在实践中积累了不少经验，又掌握了相关涂装知识，但就知识结 构而言，缺乏全面性。而绝大多数的涂装技术管理人员又都是从化工或机械专业逐步转 行过来的。由于各船舶企业的涂装内容是相对固定的，使得这些企业的技术人员接触面 狭窄，缺乏对涂装行业整体发展的了解，知识更新困难，影响到整个涂装工艺水平的提 高。 近年来，随着涂装技术的日益更新，新型涂装设备和高性能涂料的出现，现代船舶 涂装施工不再是“一把敲铲、一把刷子，一个桶 的作业模式，一方面施工人员已掌握 了基本的涂装理论知识、各种涂装设备的操作以及涂装过程的检测技术，并能够很好地 与生产实际相结合，基本可以适应船舶涂装的发展需要。 在与国际先进造船大国近3 0 年的接触，我国船舶涂装技术也获得了较快的发展： 涂装工作越来越受到了重视，很多船厂将涂装设计列为船舶设计的重要内容之一：不断 引进国际上先进的标准及规范，并已根据我国国情制定了一系列的除锈涂装技术标准， 完善了标准体系：系统化的施工工艺设计体系已基本形成，计算机辅助涂装设计和管理 技术、区域涂装技术已在大型船厂推广；在先进系统的施工工艺指导下，钢材预处理工 艺得到广泛应用；建立了分段除锈、喷涂车间，并配备了相应的自动、半自动除锈和喷 涂设备：制定了已经掌握高性能涂料施工工艺和化学品成品油船特种涂装技术：这些 涂装新技术的应用使涂装技术水平、生产效率和涂装质量大大提高，显著缩短了与国外 先进涂装技术的差距1 。 1 2 船舶腐蚀防护体系施工工艺设计内容简介 船舶腐蚀防护体系施工工艺，按照设计内容划分包含两大部分，即分段涂装施工工 艺、区域涂装施工工艺。 下面对这两部分内容做概括性介绍。 1 2 1 分段涂装施工工艺 分段涂装施工工艺是最直接指导现场施工人员操作的工艺文件。 文件是以船舶建造的单元一分段为单位，通过给出分段施工示意图和施工工艺 表，直接指导分段涂装阶段的生产，具体内容如下： ( 1 ) 分段施工示意图，图中应包含如下信息： 施工分段三维立体图； - 4 - 大连理工大学专业学位硕士学位论文 分段的肋位位置： 标示出分段上包含的不同涂装部位。 ( 2 ) 施工工艺表，表中应明确的信息有： 列出分段上的所有涂装部位； 各部位的涂装面积： 各部位二次除锈等级要求； 各部位分段涂装阶段的涂层配套( 包括各层涂层的牌号与名称、干湿膜厚度、理 论涂布率、颜色、对应稀释剂的牌号等) ； 涂料用量等。 1 2 2 区域涂装施工工艺 区域涂装施工工艺是针对分段合拢后，指导船体结构区域施工的生产设计文件， 其设计内容有船体外板涂装施工工艺、露天甲板涂装施工工艺、压载水舱涂 装施工工艺、货舱涂装施工工艺、饮、淡水舱涂装施工工艺及舾装件涂装 施工工艺等内容。 ( 1 ) 船体外板涂装施工工艺的设计内容有： 船体外板上不同区域的涂层配套； 船体外板涂层配套中所用涂料的性能： 涂装施工的步骤及施工工艺要求。 ( 2 ) 露天甲板涂装施工工艺的设计内容有： 露天甲板的涂层配套； 露天甲板涂层配套中所用涂料的性能； 涂装施工的步骤及施工工艺要求。 ( 3 ) 压载水舱涂装施工工艺的设计内容有： 压载水舱的涂层配套； 压载水舱涂层配套中所用涂料的性能及试验认可证书； 涂装施工的步骤及施工工艺要求； 涂装施工安全要求； 涂装施工质量要求及检验项目： 压载水舱涂装施工合格应提交的文件目录： ( 4 ) 货舱涂装施工工艺的设计内容有： 货舱的涂层配套； 一5 一 船旁自腐蚀防护体系施一r ： ：艺系统化的实现 货舱涂层配套中所用涂料的性能； 涂装施工的步骤及施工工艺要求。 涂装旌工安全要求； ( 5 ) 饮、淡水舱涂装施工工艺的设计内容有： 饮、淡水舱的涂层配套； 饮、淡水舱涂层配套中所用涂料的性能； 涂装施工的步骤及施工工艺要求。 涂装施工的安全要求； ( 6 ) 舾装件涂装施工工艺又可分为基座涂装施工工艺、箱柜涂装施工 工艺和管系涂装施工工艺三份文件，其设计内容均包括： 舾装件清单： 上船前的除锈涂装要求； 上船后的除锈涂装要求。 1 3船舶腐蚀防护体系施工技术的发展趋势 随着“壳、舾、涂 一体化造船模式的提出，以及托盘化管理理念的逐步成型，船 舶腐蚀防护体系的施工技术将朝着模块化、区域化的方向发展。 “壳、舾、涂”一体化实际上是将造船各要素的进行有机整合，是系统工程的一种 应用，是指将设计、生产和管理这三者不同的信息、能量和物质流动有机结合，实现设 计思维、建造策略和管理思想的一体化，由此要求设计要按照“壳、舾、涂”一体化制 定系统的工作计划，并为施工的“壳、舾、涂一体造船进行相应的生产技术准备。 经过在实践中不断摸索，逐渐在现代造船模式中应用的先进制造技术有： ( 1 ) 系统工程。把船舶建造作为一个大系统，分解为壳、舾、涂三种作业系统， 再按区域阶段类型逐一分类成组，并以”中问产品”为纽带建立各类作业子系统以及 作业系统的相互联系。 ( 2 ) 成组技术。成组技术被应用于船舶建造工程，形成了以中间产品分类成组加 工的方法，体现在船舶涂装作业上，即分成分段涂装阶段、分段合拢后的区域涂装阶段， 形成两个建造模块实现模块化、托盘化的设计、生产和管理模式。 为追求建立高效的船舶建造和管理方法，必须打破传统思维，过去要通过船舶设计 来解决“造怎样的船”的问题，而“怎样造船”则由工艺部门通过工艺设计加以解决。 现代的生产设计理念打破了“造怎样的船”和“怎样造船”相分离的传统做法，促进了 大连理工大学专业学位硕士学位论文 “两个体化”的实现。这一理念的形成，为我们船舶腐蚀防护体系施工工艺系统化的 实现奠定了坚实的理论与实践基础。 未来船舶腐蚀防护体系施工工艺的设计将会建立在如下的理念之上： ( 1 ) 中间产品为导向。以分段、区域及各类舾装件等不同的中间产品为设计、生 产、管理的单位，以托盘的形式进行设计。 ( 2 ) 壳舾涂一体化原则。即通过壳舾涂生产设计之间的协调，最大限度实现各作 业均衡、连续地总装造船。 ( 3 ) 设计、工艺、管理一体化原则。即经各部门相互协调，最终把”怎样造船”体 现在工作图表和管理图表上，作为指导现场施工的依据。 ( 4 ) 船舶设计各阶段的衔接。将完成施工工艺设计的生产设计阶段与船舶设计其 它两个阶段有效衔接，在这种认识下，施工工艺的设计是始于船舶总体功能和系统设计， 最终是按区域阶段类型完成的生产设计口3 。 1 4 课题的提出 我国船舶工业在向世界造船强国目标奋进的过程中，不仅要面临日韩更加激烈的竞 争，而且还将经受市场变化、材料设备价格上涨以及汇率变动等一系列风险的考验。加 快建立现代造船模式是中国船舶工业走新型工业化道路的战略选择，也是直接关系我国 造船企业生存与发展的一项紧迫任务。 现代造船模式是提高生产效率、缩短造船周期的重要手段，也是企业提高经济效益 的有效途径。近年来，我国造船完工量飞速提高，但造船技术水平与日本、韩国的差距 基本没有缩小。从发展前景看，中国造船一直依赖的劳动力优势在生产效率低下和原材 料涨价的双重挤压下将逐步消失。韩国造船业起步比中国晚，但由于较早转换造船模式， 目前已在水平和效率的某些方面超过r 本。国内较早引进同本现代造船模式的南通中远 川崎，在国内众多造船企业中异军突起，在造船效率、效益方面独占鳌头。可见，建立 现代造船模式是中国由造船大国走向造船强国的必经之路。 将船舶腐蚀防护体系施工工艺设计系统化，就是使船舶涂装的现场施工通过划分建 造模块，分区域、分类别组织设计、施工和管理，进而实现船舶建造整体的系统化，真 正做到“壳、舾、涂 一体化。 2 0 0 6 年5 月1 2 曰，统筹管理我国造船行业的国防科工委提出“关于加快建立现代 造船模式的指导意见 ( 简称“指导意见 ) ，并成立了“推进建立现代造船模式领导 小组 ，全面推进船舶行业建立现代造船模式。“指导意见”提出的奋斗目标是，到2 0 1 0 年，骨干造船企业基本建立起以中间产品组织生产为基本特征的总装造船模式，造船周 船舶腐蚀防护体系施t 3 1 艺系统化的实现 期接近国际先进水平，生产效率与r 韩差距明显缩小。到2 0 1 5 年，全面建立现代造船 模式，造船周期和生产效率接近或达到国际先进水平口1 。 本文选题正是在这样的背景下，在认真研究和参考当今先进船舶腐蚀防护体系施工 工艺的基础上，考虑国际上有关船舶防腐蚀系统的新公约、新标准，通过在生产中的大 胆探索和实践，以“分段一区域 为单位来划分设计与管理模块，基本实现了船舶腐蚀 防护体系施工工艺的系统化。 1 5 系统化的船舶腐蚀防护体系施工工艺的特点 为了更好地实现施工工艺的系统化，本人借鉴了先进的设计理念和思路，应用了一 些先进的船舶设计软件，使系统化的船舶腐蚀防护体系施工工艺具有如下特点： ( 1 ) 依托于船体建造模块的划分方式，能有效地与船体建造实现一体化，为形成 “壳、舾、涂”一体化的现代造船模式打下基础。 ( 2 ) 本施工工艺在初步设计和详细设计的内容基础上展开的生产设计，在整个设 计过程中，很好地将船舶涂装设计各个阶段相融合，实现了设计的一体化。 ( 3 ) 应用了t r i b o n 造船系统软件、e x c e l 、a u t o c a d 等办公软件实现生产设计自动 化，并具有涂装面积与涂料用量的计算数据可靠，错误率低等优点h ，。 ( 4 ) 及时研究新的国际公约与规范要求，使施工工艺的内容紧扣技术的最前端要 求，基本实现能够灵活应对变化的系统化的施工工艺。 大连理工大学专业学位硕士学位论文 2 船舶腐蚀防护体系施工工艺设计的依据 船舶腐蚀防护体系主要是依靠涂装涂层实现对船舶的保护。因此，本论文主要针对 章对船舶涂装的各个设计阶段分别做了介绍，指出各阶段设计之间的联系，进而说明初 步设计与详细设计是做好施工工艺( 即生产设计) 设计的主要依据。 2 1船舶腐蚀防护体系设计概述畸一3 由于钢质船舶处于一个类似电解质溶液的海洋坏境中，要将船体的钢材结构与海洋 环境相隔离，以避免电化学腐蚀严重影响，对船体的钢材结构进行除锈涂装是有效的措 施，船舶除锈涂装的质量直接影响着船舶的修造周期和使用寿命。 船舶涂装设计对保质保量地完成船舶涂装作业具有十分重要的作用，在科学合理的 涂装设计指导下的高质量船舶涂装工作，是缩短造船周期，提高造船经济效益的有力手 段。 科学合理的涂装设计包括： ( 1 ) 对应船舶各部位，合理确定在涂装配套涂层前的表面处理要求： ( 2 ) 对应船舶各部位，制定合理的涂层配套方案； ( 3 ) 确定科学合理的施工工艺。 2 1 1涂装前的表面处理等级要求 涂装配套涂层前的表面处理质量好坏直接影响船舶涂装的质量。涂装配套涂层前表 面处理质量越高，涂层质量就越好，对船体钢板的保护就越好，但相应地，要保证涂装 配套涂层前表面处理的高质量，也需要投入更多的物力和劳力。 要既保证质量，又能控制适当的投入，就要分别针对用于不同部位的各种不同涂料， 提出科学合理的表面处理等级要求。 对应这两类钢材表面及不同的配套涂层，其表面处理的等级有不同要求。 涂装配套涂层前钢材的表面有两类： 雄未经预处理的原始钢材表面 。经过表面预处理并涂有车间底漆的钢材表面 对于未经预处理的原始钢材表面，在涂装配套涂层前，针对不同类型的第一度防锈 涂料，此时的表面处理即是通常所说的一次表面处理( 或称预处理) ，具体的要求常规 做法见表2 1 。 船舶腐蚀防护体系施c 工艺系统化的实现 对于已经做过表面预处理并涂有车间底漆的钢材表面，在涂装配套涂层前，也要针 对第一度防锈涂料的类型给出合理的表面处理等级，此时的表面处理即是通常所说的二 次表面处理( 或称二次除锈) ，具体的要求常规做法见表2 2 。 表2 1未经预处理的原始钢材表面处理等级要求 t a b 。2 1t h eg r a d eo fs u r f a c ep r e p a r a t i o nf o rt h er a ws t e e l 、：港之釜 喷( 抛)丸 动力一 具手动上具 、嘀：缴 后道涂料种类 s i ss a 2s i ss a 2 5 s i ss a 3 s i ss t 3s i ss t 2 常规涂料 可 可可 可不可( st2 3 级可) 环氧树脂可可可可不可 焦油环氧可可可 可 不可 无机硅酸锌 不可可可不可不可 注：s i s 为国际标准。 表2 2 二次表面处理的等级要求 t a b 2 2t h eg r a d eo f t h es e c o n d a r ys u r f a c ep r e p a r a t i o n ；嘉簇 水下船壳区室外暴露区室内暴露i x液舱内部 后道涂料种入 常规涂料 s i ss t 2 3s i sst2-3| 氯化橡胶 s i ss t 3s i ss t 2 - 3s i sst2-3| 环氧树脂s i ss t 3s i ss t 3 s i ss t 3s i ss t 3 或s i ss t 2 5 焦油环氧 s i ss t 3s i ss t 3s i ss t 3s i ss t 3 聚氨酯树脂 s i ss t 2 5ls i ss t 2 5 注：s i s 为国际标准。 2 1 2 涂层配套方案 由于船舶各部位所处的腐蚀环境不同，因此要针对腐蚀条件来确定采用的涂层配 套。 船舶涂层的配套方案( 包括每度涂料的搭配、厚度、颜色及防蚀年限等) 是根据船 东的要求，遵循涂料厂商的推荐，首先在船舶的建造说明书中明确规定的。 确定船舶的涂层配套，应遵循以下原则： ( 1 ) 用于船舶涂装的涂料要能够常温干燥、方便施工： ( 2 ) 针对特定腐蚀条件和特定的使用要求( 如防污、防火、防滑、耐热和耐油等) 选用合适类型的涂料； 大连理工大学专业学位硕士学位论文 ( 3 ) 要求用在同部位的配套涂料之问结合力要好，底面漆要尽量采用同类型涂 料，若采用不同类型涂料，要遵循底漆性能与面漆性能相当或更高的原则，以避免出现 咬底或渗色的弊病； ( 4 ) 有关规范和公约有特殊要求的涂料，应取得有关证书。 表2 3 给出了目前常用的船体主要部位的涂层配套方案。 表2 3 船体主要部位的涂层配套系统 t a b 2 3t h ep a i n t i n gs c h e m ef o rt h em a i nh u l l 涂层配套系统 涂装区域 类型底层防锈涂料 面层涂料 船船底环氧系 2 、皂搿慧臻类) 无锡白抛光防污 察2 - 3 度 体 外 酚醛系氯化橡胶防锈漆2 度酚醛水线漆2 度 板 水线 环氧系警橡、环氧云铁防锈漆l 度：篆 ”。”一“一”一 环氧系 ：暮蚤妻簇笛鬈萋：痿： 环氧水线面漆2 度 水线 聚氨酯系 ：蒙蓑芸簇甾雾萋：篆： 聚氨酯水线面漆2 度 船 环氧系警橡、环氧云铁防锈漆1 度。 氯化橡胶水线” 体 外 氯化翟丙烯 氯化橡胶防锈漆2 度丙烯酸面漆2 度 板 干舷 丙烯酸系 ! ：蒙姜妻簇器鬈萋：篆： 丙烯酸面漆2 度 聚氨酯系 ：蒙釜妻簇笛霪霎：篆： 聚氨酯水线面漆2 度 氯化橡胶系氯化橡胶防锈漆2 度氯化橡胶甲板漆2 度 环氧系 ：暮曩妻鬟笛毳鎏：篆： 环氧甲板漆2 度 露天甲板 环氧醇酸系 ：蒙善妻簇笛毳霎：篆： 醇酸甲板防滑漆2 度 1 、醇酸甲板防滑漆2 度 醇酸系铁红醇酸底漆2 度2 、聚氨酯改性醇酸甲板漆 2 度 丙烯酸系 ：蕃茎妻簇筹鬈蓑：篆： 丙烯酸面漆2 度 上层建筑外表面 脂肪系氨酯、环氧云铁防锈漆度。篓：”“一“、一”一一 船舶腐蚀防护体系施下1 ：艺系统化的实现 续表2 3 船体主要部位的涂层配套系统 涂层配套系统 涂装区域 类型底层防锈涂料面层涂料 压载水舱环氧系 环氧刚旨嚣皂相近其它 一般不涂面漆 原油舱环氧系环氧沥青耐油底漆2 度一般不涂面漆 饮、淡水舱及石油 制品舱 环氧系环氧防锈漆2 度环氧面漆2 度 货舱环氧系环氧底漆l 度环氧面漆2 度 上层居住区醇酸系醇酸防锈漆2 度醇酸面漆卜2 度 建筑 醇酸系醇酸防锈漆2 度醇酸面漆卜2 度 内部 工作舱 环氧系环氧防锈漆2 度环氧面漆卜2 度 其他有耐热、耐醇酸系醇酸防锈漆2 度 醇酸面漆卜2 度 油、耐酸、耐碱等 环氧系环氧防锈漆2 度环氧面漆1 - 2 度 要求的区域 特定涂料系特定涂料2 3 度 2 1 3 科学合理的施工工艺 科学合理的施工工艺是保证其涂装质量的基础，也是提高涂装经济效益的必要手 段。 下面介绍船舶腐蚀防护体系施工工艺设计的依据，包括船舶腐蚀防护体系的初步设 计和船舶腐蚀防护体系的详细设计两部分内容。 2 2 船舶腐蚀防护体系的初步设计 船舶涂装初步设计是涂装工作的基本原则设计，在签定建造合同前完成，包括船舶 报价设计与合同设计两部分。船舶涂装的报价设计相对简明扼要，而合同设计要能详尽 地反映船舶涂装工作的基本概貌。 2 2 1报价设计内容 船舶涂装报价设计要完成两项工作：编制报价用的规格说明书和预估船舶涂装成 本。 ( 1 ) 规格说明书 规格说明书有时由船东提供，有时由船厂自己编制，在规格说明书中依据船东的要 求，要确定船舶涂装工作的基本原则。 大连理丁大学专业学位硕士学位论文 若船东提供了规格说明书，船厂的涂装设计人员要认真分析，对照工厂的技术能力、 设备能力和生产能力，考虑是否能够达到其中规定的工作难度，按期在预估建造成本下 完成建造任务。 若由船厂编制规格说明书，说明书中应明确如下内容： 船舶涂装工艺原则( 包括原材料表面处理的方式与等级及车间底漆的选用等涂装 工作的原则性要求) ； 船体主要部位的二次除锈的方式与等级、涂层配套与膜厚； 阴极保护的方式与技术要求。 ( 2 ) 成本预估 预估的涂装成本包括除锈材料、涂装材料、辅助材料、人工及其它费用( 如材料的 运输费、进坞费及设备折旧费等) ，其中涂装材料的费用主要指涂料与稀释剂，如果是 进口材料，还要计算税金。成本预估的依据是已确定的规格说明书，成本预估工作主要 是为工厂的物资管理部门提供报价依据。 2 2 2 合同设计内容 船舶涂装初步设计的第二步是合同设计，合同设计是在报价设计基本完成之后来做 的，在这一设计阶段要编制用于建造合同的规格说明书和提供给船东的涂料供应厂商 表。 ( 1 ) 规格说明书 本阶段做的规格说明书，要比报价阶段的规格说明书更详细具体。 对由船东提供的规格说明书，首先要在合同签订前，与船东进行认真的技术谈判， 在充分尊重船东意向的基础上，还要充分考虑工厂的利益，最后在报价设计阶段的规格 说明书基础上确定下来。 若规格说明书由船厂来编制，本阶段做的规格说明书还要进一步明确以下内容： 涂装工艺( 包括一次、二次除锈的工作范围与标准，涂装作业对气候条件的有关 要求，密性焊缝的涂装要求等) ； 涂装质量标准及验收方式； 涂料厂商技术服务的职责与权利； 外构件( 如主、辅机及各类舾装件等) 的涂装要求： 不需除锈和涂装的范围； 牺牲阳极保护的区域范围、阳极种类及保护年限； 船窍自腐蚀防护体系施r 丁：艺系统化的实现 外加电流保护的区域范围、辅助阳极和参比电极的种类、安放位置、保护电流密 度、保护电位、推进器与舵的接地要求等。 ( 2 ) 涂料供应厂商表 厂商表( m a k e rl i s t ) 也是船舶建造合同的一个组成部分。 合同中涂装专业的厂商表包括涂料厂商表、防蚀材料( 牺牲阳极) 厂商表与设备( 外 加电流保护装置) 厂商表。 厂商一般提供三家以上。 2 2 3 船舶腐蚀防护体系初步设计内容与施工工艺的联系 系统科学的初步设计内容可以保证设计出合理的施工工艺，从而有效地指导建造现 场的生产。 规格说明书中要确定船舶涂装工作的基本原则：船舶涂装工艺原则( 包括原材料表 面处理的方式与等级及车间底漆的选用等涂装工作的原则性要求；船体主要部位的二次 除锈的方式与等级、涂层配套与膜厚；阴极保护的方式与技术要求等。在制定的过程中， 要求船厂涂装专业的设计人员要认真分析，对照本厂的技术能力、设备能力和生产能力， 充分考虑到可能给施工带来的工作难度，最终达到可以确保按期在预估建造成本下完成 建造任务。 初步设计时的成本预估工作是在规格说明书确定后做的，预估的涂装建造成本包括 除锈材料、涂装材料( 包括涂料和稀释剂) 、辅助材料、人工及其它费用( 如材料的运 输费、进坞费及设备折i f t 费等) 。这部分工作是工厂物资管理部门报价的主要依据，还 可以为今后施工过程中的材料与工时定额估算提供依据。 2 3 船舶腐蚀防护体系的详细设计 涂装详细设计是对船舶需要达到的涂装要求的详细描述，是涂装初步设计的深入和 细化，也是涂装生产设计的直接依据，是涂装设计的重要一环。 涂装详细设计主要编制以下图纸文件： 娃涂装设计图纸目录 娃涂装说明书及明细表掌 4 涂料订货预估单 4 涂装流程及程序 0 除锈涂装原则工艺 4 除锈涂装质量要求 大连理工大学专业学位硕士学位论文 4 跟踪补涂原则工艺 4 涂装专业对其它各专业生产设计的要求 4 船体外板牺牲阳极布置图堆 漆液舱牺牲阳极布置图母 咎牺牲阳极安装工艺 4 牺牲阳极质量验收要求 4 外加电流阴极保护装置布置图枣木 4 外加电流阴极保护装置安装工艺 4 外加电流阴极保护装置质量验收要求 上述其中有卑者需送船东审查认可，有* l l c 者需送船东和船检审查认可。需要送审的 图纸是其它工艺文件设计的依据。在设计时通常要先绘制需要送审的图纸，以便及时获 得认可，进行其它相关的设计工作。 下面针对几个与施工工艺关系密切的文件加以说明。 2 3 1涂装说明书及明细表 涂装说明书及明细表主要依据初步设计中的规格说明书，其内容要能够反映船舶涂 装工作的整体技术要求和质量标准，是整个船舶涂装工作的依据。 由于涂装说明书及明细表是送审设计，在目前国内造船与国际接轨的大趋势下，通 常本文件尽量以中英文对照来表达。 涂装说明书及明细表( p a i n ts p e c i f i c a t i o n ) 包括三部分内容： ( 1 ) 总则( g e n e r a ld e s c r i p t i o n ) 这部分以规格说明书为依据，给出的船舶除锈涂装工作基本原则。 内容有一次除锈的工作范围与标准( s u r f a c ep r e p a r a t i o nf o rr a wm a t e r i a l ) 、二次除 锈的工作范围与标准( s e c o n d a r ys u r f a c ep r e p a r a t i o n ) 及涂装作业要求( p a i n t i n g ) 。 ( 2 ) 涂装明细表( p a i n t i n gs c h e m e ) 表中给出全船每个区域、部位及部件的配套涂层，其中包括每度涂料的牌号、名称、 颜色、膜厚及所用稀释剂等内容，区域、部位及部件的编写顺序按照先外后内，先大后 小的原则，参见表2 4 ： 表中的涂装部位一般按下述排序给出： 舔水下船体外表面o u t s i d eo f u n d e r w a t e rh u l l ( 包括船底b o t t o m 、水线b o o t t o p 、 舵r u d d e r 、舵杆通道r u d d e rt r u n k 、舵杆r u d d e rs t o c k 、海底阀箱s e ac h e s t 及挂舵臂 r u d d e rh o r n ) 船舶腐蚀防护体系施工工艺系统化的实现 表2 4 涂装明细表 t a b 2 4p a i n t i n gs c h e m e 4 水线b o o t t o p 啦干舷t o p s i d e 罐露天甲板w e a t h e r d e c k 咎艏部舷墙内表面i n s i d eo fb o wb u l w a r k 4 上层建筑及甲板房间外表面o u t s i d eo fs u p e r s t r u c t u r e sa n dd e c kh o u s e 4 货舱c a r g ot a n k s 4 机舱e n g i n er o o m 、泵舱p u m pr o o m 4 舵机舱s t e e r i n gr o o m 4 压载水舱w a t e rb a l l a s tt a n k s 砧艏艉尖舱f o r e a f t p e a kt a n k s 4 锚链舱c h m nl o c k e r 4 污水井b i l g ew e l l s 4 饮水舱d r i n k i n gw a t e rt a n k s 、淡水舱f r e s hw a t e r t a n k s 4 油舱o i lt a n k s 站甲板房间内表面d e c kh o u s es t e e ls u r f a c e 稿舾装件o u t f i t t i n g ( 分别位于甲板、机舱等部位) 稿舱口盖h a t c hc o v e r 有些区域或部位的配套涂层还要细分，如货舱、机舱等部位，其舱顶c e i l i n g 、围壁 w a l l 及舱底f l o o r 的配套涂层有所不同，在涂装明细表中要分别标注。 ( 3 ) 涂料技术数据p a i n td a t a 涂料技术数据以表格的形式给出，其内容包括全船所使用的每一种涂料的牌号名 称、颜色、物理与化学性能参数、施工工艺参数等，具体形式参见表2 5 。 人连理r 火学专业学位硕十学位论文 表2 5 涂料技术数据 t a b 2 5p a i n td a t a 涂料牌 漆膜厚度f t 体积固体 混合使 理论涂布 十燥时问d r yt i m e 复涂r 】隔 序n o 号号芸名c 颜。色l o r ( pm ) 混合比 片j 时闻 搴( h ) o v e r c o a t m g 稀释剂 喷涂输出压 份含量 m i xt h e o r e t i c a i i n t e r v a l ( h ) t h i n n e r 闪点 ( 体积 f l a s h 力f l u i d p r e s s u r ek s p o t 妻l 实th a r d最短最长 比】 p o i n t m 2 v o l u m e r a t i o s p r e a d i n g 1 ：“ 嘶 m i n m a g p r o d u e t 湿膜千膜 s o l i d s ( ) l i f e ( h ) w f td f l r a t e ( m 2 l ) 1 2 3 4 2 3 2 涂装流程及程序 该工艺文件主要是制定船体各主要部位涂装作业的工艺程序。 文件中船体各主要部位及其涂层配套，依据涂装说明书及明细表给出。 通常本文件将涂装作业分为分段阶段、船台阶段与系泊阶段三部分。 本文件制作的e l 的是明确船体各主要部位涂层配套体系中各度涂层应在哪个阶段 施工。 一般要在文件中列出以下船体的主要部位： 舔水线下船底 4 水线间 4 舵内部和挂舵臂内部 4 干舷 4 艏部舷墙内表面 4 上层建筑和甲板房间外表面 镰甲板房间内表面绝缘下钢板 衩桅杆，栏杆等外表面 4 主甲板及其它露天甲板 缸露天甲板上舱口盖的外表面 咎外烟囱外表面 雄外烟囱内部 舔机舱、泵舱、应急消防泵舱等部位的花钢板以下顶及围壁，舵机舱，缆索舱 魏机舱平台上表面 娃甲板库房内及上层建筑内裸地板 4 货舱 船舶腐蚀防护体系施1 一t 艺系统化的实现 娃污油水舱 4 压载水舱，艏、艉尖舱，锚链舱，污水井，隔离空舱 4 淡水舱 诅机舱、泵舱的花钢板下 雄高温设备，及高温管系外表面 让甲板系泊带缆桩外表面，导缆孔 钛锚及锚链舱 4 燃油舱，滑油舱，柴油舱的内部 一般以表格形式给出，具体形式以“水线下船底”为例参见表2 6 。 表2 6涂装流程及程序表 t a b 2 6s h i pp a i n t i n gp r o d u c t i o np r o c e s s 序 鋈笔颜色繁警繁警筹釜筹鑫荔鎏备注 号 部位 1 水线下船底 囊 美化 2 3 4 2 3 3 除锈涂装原则工艺 除锈涂装原则工艺主要针对船用钢板的整个防腐施工过程做出原则性规定。 在做本工艺文件时，对于已有相关标准的基本工艺要求，可不再赘述，直接要求参 见相关的标准即可。如：除锈标准可按国家标准g b 8 9 2 3 ( 等效于i