20 世纪 70 年代以前,在传统的造船工程中,船舶涂装技术相当落后,曾被称为“敲铲油漆”。从 20 世纪 80 年代初开始, 船舶涂装领域发生了一系列的重大变革。钢铁原材料预处理和涂 装车间底漆的新工艺获得普遍应用;以室内喷丸除锈和动力工具 除锈代替了原始落后的手工敲铲除锈;国外各种新型的高性能涂 料不断受到应用;各种先进的设计与生产技术、管理方式不断获 得应用,并结合我国实际情况逐步得到发展提高。从 20 世纪 90 年代中期开始,船舶涂装技术领域得到了长足的进步。国内主力 船厂建成了一大批与造船发展相适应的先进的大型涂装设施,如 钢材预处理生产线分段涂装工场配备磨料自动回收、自动喷漆、 自动除尘装置,以及温度、湿度自动控制装置等,大大提高了涂 装工作效率和质量;在涂装设计、施工、质量管理、物料管理等 方面完善了标准体系;开始确立涂装作业周期应有的地位,推进 并建立了壳舾涂一体化造船模式;实现了应用计算机辅助涂装生 产设计和生产管理,大大提高设计质量和效率,提高工料可控率; 逐步推广应用采用高性能专用涂料,低表面处理涂料,通用型底 漆,较大幅度提高了劳动生产效率;大力开展船舶涂装设计人员、 质量检验人员、施工人员的技术培训,提高了涂装专业人员的专 业素质,和处理相关问题的应变能力;涂装工程的 HSE 开始受到 重视并逐步得到发展。
二、船舶涂装概述
2.1 船舶涂装的概念 船舶涂装所指的是针对船舶实施装饰与涂覆,其往往是船舶建设的最后一个环节,也就是将涂料涂至钢材外表的工艺环节。 其不但涵盖了涂装之前材料的配套选取、待涂外表的预先处理、 涂装设备的选取、涂装工艺以及监测等等,同时还涵盖了涂装环 节里面的污染处置、个人保护以及涂装设施的维护等其它相关的 工作。
1.2 船舶涂装的特征
(1)除锈涂装始终存在于船舶的建造环节。船舶建造的所 有过程均需实施除锈涂装。(2)涂料的多样化。因为船体的所有 部位处在完全不一样的腐蚀环境里面,例如:船底位于海水中、 建筑及甲板等位于海洋大气中等,其对不一样位置处的涂层提出 了完全不一样的需求,因此便明确了一只船舶的涂料无法运用单 一的涂料,通常需用到几十种完全不同的涂料。(3)管理的复杂 性。因为船舶建造的时间较长,涂料种类较多等因素,其导致了 涂装管理被细分成仓库储存、材料的进发、涂层维护以及工作安 排等相关工作。针对上述项目进行管理具备较强的复杂性。
三、技术改造过程中实施的环保措施
3.1 废气处理对策
(1)漆雾处理措施。涂装间由于油漆挥发会生成漆雾,具 体的处理措施为:利用玻璃纤维对其进行过滤,然后用活性炭进 行吸附,以免室内挥发出的漆雾向外扩散。此外,抽风量应该保 持在引风量的 110%。为了防止小颗粒漆雾粒子影响到活性炭的功 能,可以在活性炭吸附床前安装一个漆雾过滤器,过滤器的制作 材料为玻璃纤维。在进行过滤时,玻璃纤维能够拦截、吸收漆雾 粒子,并将其容纳在材料中。(2)颗粒物。涂装车间在喷砂、打 磨时,会产生大量的颗粒物,可以利用室内通风的形式对其进行 搜集,每个小时室内换气次数为 8-10 次,旋风分离器首先将喷砂 粉尘进行处理,然后滤芯式布袋对其进行净化,最后利用 16m 高 排气筒将废气排出。(3)有机废气。涂装车间中的有机溶剂挥发 之后就会产生有机废气,其中产生的废气主要成份为二甲苯等苯 系物。安装有机废气净化装置将有利于废气的排除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该设备中的 活性炭吸附装置首先将有机废气吸附,然后利用催化燃烧法对有 机废气进行处理,最后通过 30m 高排气筒将有机废气排出。
3.2 烘干室结构和材料的应用
作为涂装车间的重要的构成部分,烘炉是能源消耗的非常巨 大的部分,但是同时也是改进空间最大的一部分。具体的内容, 首先是要对换气系统进行优化。不仅要改善烘炉的内部结构设置, 平衡烘炉之内的各处温度,减少各部分之间的温度差异,在选择 辐射板时,要优先于选择黑度较高的材料,并且要格外的重视对 于辐射板的清洁以及保养得工作,利用较低程度的固定温度的涂 装材料,使烘干的过程中,温度不至于过高。在 TNV 焚烧炉的余 热的利用方面,也时改进的重要方面,由于我国积极推进节能减 排的相关法律法规,船舶的涂装中,有机物 VOC 化合物的排放也 将会要收到越来越严苛的管控。要降低有机物废气的排放,不仅 仅要通过有机化合物的焚烧来实现,近年来,很多的先进车间加 工中,已经采用了更加先进的技术,将 TNV 焚烧炉中,有机物的 净化与焚烧合并到一起,这个过程将会更加有效的净化废气的污 染物,并且废气再进行燃烧净化的过程中,所产生的热量能够被 作为烘干室的热量而重复利用,为风力的循环提供动力,提高能 源的利用率。
3.3 涂装设备的应用
喷涂机器人,是能够实施全自动化喷漆又或是喷涂其它涂料的机器人。其主要有以下几点优势:(1)较大的柔性。工作范畴 广。(2)增强喷涂品质与原料的运用效率。(3)便于操作与维 修。能够实施离线编程,在一定程度上减少了现场调试的时间。(4)设施运用率较高。其运用率能够达到 90%-95%。高压无气喷 涂主要有以下几点优势:(1)较高的效率-其效率大概是传统方 式的 10 倍;(2)涂层较为均匀、细滑-涂料在高压背景下雾化 成非常小的微粒,均匀地布局在物体外表,产生光滑、平顺以及 致密的涂层,取得刷涂等其它的传统形式所没有办法达到的效果;(3)使用时间长-涂料微粒在高压之下向内不断渗透,加强涂料 微粒和墙体之间的机械咬合力,涂层看上去更加的紧密,使用的 时间更加之久。
3.4 涂装施工 现阶段,船舶涂装施工所选取的涂料多为高固体份涂料,这大大降低了涂料中的溶剂可挥发成分的含量。然而高固体份涂料 的施工粘度普遍较高,所以船舶涂装作业以高压无气喷涂为主, 手工刷涂为辅。为了有效控制施工条件,降低有机气体排放,绝 大多数的分段喷涂工事都在厂房内进行。与之配套的设备为全室 通风系统,空调系统,有机溶剂净化系统,用于改善作业环境, 减少有机溶剂排放。实现涂装环保的关键,在于有机溶剂净化系统。 但有机溶剂净化系统中所使用的活性炭纤维价格较高,一次使用 寿命仅 1~2 年。在活性炭纤维吸附饱和后,需要整体更换。
四、总结
船舶涂装车间的能耗与节能,对于整个船舶行业的节能减排 和成本的优化降低都有重要的意义,降低船舶制造的能耗,不仅 可以响应国家低碳发展的号召要求,而且能够减低企业的成本, 促进技术的更新优化,并且提高了船舶的质量与性能,对行业企 业的发展都具有重要的意义。
参考文献:
[1] 丁春雷 . 船舶涂装设计和现场管理的现状分析和改进研 究 [J]. 造船技术,2016(01).
[2] 王金鑫 . 船舶企业应对 PSPC 涂装新标准的前期准备方 案——以渤船重工有限责任公司 180000DWT 散货船为例 [J]. 企业 技术开发,2016(19).
论文作者:王文涛
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
标签:涂装论文; 船舶论文; 废气论文; 涂料论文; 较高论文; 涂层论文; 材料论文; 《红地产》2017年7月论文;