船舶涂裝的未來
船舶涂裝是指船舶修造時對船舶船體、艙室、附件等進行打磨、噴砂以后,達到除銹、除污、去疤的要求后進行表面處理和涂裝施工。

一、識別問題,探索解決方案
在過去50年中,船舶涂裝工藝、相關(guān)的表面處理和檢查活動(用于新建、塢修和維護)幾乎沒有改變。然而,法規(guī)的執(zhí)行已迫使涂料配方發(fā)生了變化,同時增加了船東和船廠考慮選擇更環(huán)保解決方案的壓力,以減少浪費以及對健康、安全和環(huán)境的影響。檢查規(guī)則已逐漸變得更加嚴格,從而導致需要額外的工作來糾正不合格的工藝。盡管在20世紀70年代,人們對未來如何涂裝船舶進行了有限的嘗試,但從那以后,對未來發(fā)展的可能性的研究就很少了。目前,船舶行業(yè)正在探索無人船舶操作和提高造船和維修自動化的概念。本文旨在強調(diào)需要重大變革和技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)域,以應對未來船舶建造、維修和運營的挑戰(zhàn),并在監(jiān)管和環(huán)境問題日益緊逼的背景下,確定可能為其中一些問題提供解決方案的技術(shù)。
1、目前的觀點
在涂裝專家的所有集會上,一個常見的抱怨就是涂層失效是因為表面制備和/或油漆施工不好。然而,作者提供20多年的工作數(shù)據(jù)表明,情況并非總是如此,雖然這些可能是失效的癥狀,但在大多數(shù)情況下,它們并不是失效的根本原因。這個結(jié)論的含義是,鑒于認證需的檢查,認證的涂層檢查員未正確執(zhí)行其任務。圖1總結(jié)了作者所研究的失效的根本原因,其中顯示了設(shè)計、規(guī)范和產(chǎn)品選擇等重要因素是如何影響涂層性能的。雖然作者承認涂裝檢驗員和技術(shù)服務人員的經(jīng)驗可能存在相當大的差異,但決定涂層性能的因素在所有涂層檢查發(fā)生之前就已經(jīng)確定了。涂裝表面制備的適用性的確定通常是基于視覺標準(例如,表面清潔度),這使得客觀的判斷非常困難。這已經(jīng)引起了人們的關(guān)注,而需要做出一些改變。
對于新建工作,船廠“第一次就把它做好”顯然是有好處的,因為這將最大限度地減少項目的總成本和時間。在塢修過程中,承包商通常根據(jù)工時來獲得報酬,因此改進工藝流程的潛在動機較小,時間和競爭對手的壓力往往會降低質(zhì)量,為了確保獲得利潤。船員在船上的維護工作在質(zhì)量和數(shù)量上有很大的波動性;然而,它在總體運營預算中所占的比例相對較低,這使得它在大多數(shù)船東的運營優(yōu)先級列表中處于較低的位置。標準很容易在規(guī)范或技術(shù)數(shù)據(jù)表中引用,卻并不理解具體任務的含義。人們普遍錯誤地認為,所有的標準都是在考慮船舶的情況下制定的,而不是為涵蓋一系列結(jié)構(gòu)(從建筑物到軌道車輛)的更廣泛的涂裝活動而編寫的。
2、決策的過程
船東
有不同類型的船東和所有權(quán)模式,這可能會影響涂料的選擇、支出,以及最終的性能,無論新建工程或維修期間的工程質(zhì)量如何,或者涂裝檢查員的經(jīng)驗水平如何。船東可以大致分為四類:私人、政府、國家和金融。每艘船舶的所有權(quán)平均期限因公司類型不同而不同。例如,金融公司(銀行、基金等)往往持有資產(chǎn)的時間要短得多,而國有企業(yè)往往持有資產(chǎn)的時間要長得多。此外,不同的公司有不同的投資愿景,實現(xiàn)投資回報的時間框架可能有很大的不同,因此,投資于船舶服役壽命的意愿也可能有很大的不同。根據(jù)船型的不同,船舶在其使用壽命中可以擁有多達5至8個不同的船東。一般來說,散貨船比油輪和集裝箱船擁有更多的船東。我們還發(fā)現(xiàn),第一個船東往往持有資產(chǎn)的時間最長,這通常涵蓋了第一次和第二次特別的勘驗。然而,船舶的經(jīng)濟壽命是有限的,平均壽命約為25年。當嚴格的法規(guī)被執(zhí)行,需要昂貴的改造,許多船東傾向于廢棄舊的船只,因此船舶的平均經(jīng)濟壽命縮短了。對于擁有多個船東的船只來說,這就導致了船舶所有權(quán)的頻繁更替和非常短的所有權(quán)周期。對于那些主要優(yōu)先考慮根據(jù)市場波動獲得利潤的船東,以及那些傾向于投機買賣船只的船東來說,幾乎沒有任何動力把錢花在涂裝和常規(guī)的維護方面。所有這些因素使得涂裝的管理存在問題,作為船東的每一次變化都可能導致改變涂裝規(guī)范和涂料供應商,使涂裝工藝在船上各種工程系統(tǒng)中具有獨特性,否則一般來說這艘船通??梢跃S持其服役時間,或者很少看到油漆供應商的改變。在船舶完整性方面,船級社扮演著關(guān)鍵的角色,因為他們通常是公認的權(quán)威機構(gòu),評估壓載艙和原油貨艙的涂裝施工。船東也會因為各種原因(例如,當一艘船被出售時)更改船級社。所有權(quán)和船級社的變化會導致在服役期間就涂層性能的深刻了解缺乏連續(xù)性,同樣的,油漆供應商的變更發(fā)生時,這也限制了從性能方面獲得的經(jīng)驗并應用于實踐的程度。這通常限制了獲取關(guān)于不同制造商和涂層類型的涂層性能的有意義數(shù)據(jù)的嘗試。
設(shè)備供應商
表面處理和涂層施工設(shè)備在船舶市場的應用是有限的,這與擁有更多客戶和能夠產(chǎn)生比船舶市場更大銷售業(yè)績的其他制造行業(yè)的需求相比,船舶市場的需求是小的。因此,表面處理和施工技術(shù)的發(fā)展往往主導這些市場,大規(guī)模生產(chǎn)很容易證明投資自動化設(shè)備是合理的。航運業(yè)使用的涂層工藝技術(shù)非常成熟,目前正處于從已有技術(shù)中擠出所有可能的利益以跟上發(fā)展步伐的階段。
涂裝承包商
由于涂料應用技術(shù)的成熟水平,新公司的進入門檻非常低,這導致了眾多小型涂料承包商公司的存在,造船廠和修船公司經(jīng)常選擇這些公司來平衡建造或維修過程中的勞動力需求。因此,市場競爭激烈;例如,僅在新加坡就有40多家涂料承包商公司。一些公司試圖將自己確立為國際參與者角色,但它們通常在成本控制上處于劣勢,市場也沒有為它們提供多少提高價格的空間,以反映它們能夠提供的“優(yōu)質(zhì)”服務或技術(shù)。涂裝部門通常在涂裝“經(jīng)理”的監(jiān)督下,這些“經(jīng)理”在大多數(shù)情況下沒有高的學歷,但通常是根據(jù)經(jīng)驗和工藝技能晉升的。可能持有涂裝檢驗員的資格證書,如SSPC, FROSIO, ICorr, NACE或同等資格。在許多領(lǐng)先的造船廠中,有越來越多合格的化學家和腐蝕工程師承擔這一角色或給予涂裝經(jīng)理的技術(shù)支持。對于表面制備和涂裝工作,可提供的培訓類型通常是“在職”的,傳統(tǒng)意義上的要求是非正式的。然而,在行業(yè)內(nèi),正式培訓和認證的趨勢正在增長。這表明了涂裝工藝必須克服的挑戰(zhàn),以提高生產(chǎn)率,并在整個船舶壽命期內(nèi)節(jié)約成本。
船廠
同樣地,有不同類型的船東,也有不同類型的造船廠:有系列船舶的大批量船舶制造商,也有少量但專業(yè)的船舶制造商(例如,游輪或海軍船舶制造商)。有的船廠是露天建造,有的是有封閉設(shè)施建造條件。這些船廠的生產(chǎn)需求在建造速度和吞吐量方面各不相同,這是涂料選擇中的重要因素,因為它們影響涂層的干燥時間、涂層的間隔時間和車間底漆的關(guān)鍵特性,譬如風化、切割和焊接。涂料產(chǎn)品的開發(fā)通常是由主要造船廠的需求驅(qū)動的,這些造船廠主要銷售船用涂料,因此這些市場成為涂料公司產(chǎn)品開發(fā)計劃的主要目標。這往往導致這些主要造船廠的性能解決方案,要求許多較小的船廠或?qū)I(yè)制造商必須調(diào)整產(chǎn)品以滿足特定需求。地方法規(guī)和環(huán)境問題在這方面發(fā)揮著越來越重要的作用。例如,某些造船廠的噴砂作業(yè)可能會受到限制,或者限制揮發(fā)性有機化合物排放的需要可能會對設(shè)施的生產(chǎn)性能產(chǎn)生不利影響。
二、挑戰(zhàn)—和可能的解決方案
其中一個關(guān)鍵問題是船舶的新建和服役期間的要求之間缺乏協(xié)調(diào)。在船舶新造階段,團隊主要專注于按時和按預算交付船舶,在許多情況下,很少考慮或關(guān)注在服役期間運營成本和需求。就涂料供應商而言,不同的所有權(quán)模式阻礙了其在整個船舶使用周期內(nèi)的跟蹤能力,經(jīng)常導致新船東更換涂料供應商,短期利益傾向于降低成本,而不是最佳實踐性能。船廠對船只的興趣只是超過12個月的保修期。油漆公司最初的客戶是船廠,然后是船東,船東只能在下一次塢修之前把船交給同一家油漆公司。因此,通常很少考慮終生的涂層性能以及如何最好地衡量它。如今,人們常說,主要的新建船廠擁有太大的影響力,船東接受標準設(shè)計的價格壓力往往會導致終生運營成本的增加。新的建造設(shè)計和選定的涂裝方案將會降低未來的運營成本,需要有一個合適反饋機制來解決這個疑問。更糟糕的是,很少有船東直接聘用涂裝專家,當這種情況發(fā)生時,他們通常會被招募到新建的現(xiàn)場團隊中。與此同時,在總部的技術(shù)部門或公司管理層,很少有公司能夠聲稱自己公司內(nèi)部在防腐和涂裝方面擁有真正的專業(yè)知識。由于行業(yè)的競爭性質(zhì)和自然所有人拒絕支付“增強型”的服務費用(當這些服務被認為是船舶管理人的責任時),管理中的船只遭受的損失就會更大。舉個極端的例子,船舶管理公司可能不愿意采用出色的解決方案,這些方案可以為客戶節(jié)省資金,但卻增加了他們自己的成本,而他們可能會因此無法收回成本。這意味著市場上需要一種“全面涂裝管理”服務,它可以考慮涂層系統(tǒng)貫穿整個服役期的工程要求,并且僅僅與船舶本身而非船舶所有者相關(guān),并為每位船舶所有者提供全天候涂裝所需的支持,包括長期船舶活動分析,并為船東、經(jīng)理、租船者等提供專業(yè)支持。
過程的可變性
涂裝過程面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一是可變性或可預測性。當引用IMO PSPC規(guī)范和許多涂料公司提供的良好實踐指南對復雜空間(如壓載艙)進行噴涂時,需要人工表面制備工藝,以提供Sa 2.5的清潔度。這種表面處理的表面輪廓在30-75微米范圍內(nèi),而要涂覆的涂層在280-640微米厚度范圍內(nèi)——通常在復雜結(jié)構(gòu)形狀的區(qū)域需要施涂兩層涂料。因此,人工施涂過程必須控制360微米的厚度公差(最小和最大厚度之間的差異)。針對施工性能的可變性進行了評估,目前的涂裝工藝無法滿足這些嚴格的公差范圍,這就導致油漆厚度的增加和/或表面處理的不充分。
設(shè)計問題
船舶的設(shè)計方式,包括其結(jié)構(gòu)布局,經(jīng)過多年的優(yōu)化以確保其效率,并考慮到一些關(guān)鍵的參數(shù),如載貨量和船速。但是作者很少(如果有)在所有的涂裝規(guī)范中看到ISO 12944-3的參考,其設(shè)計重點為涂層的細節(jié)特征(如扇形和焊接布局)。罐體上的標準出入孔一般都太小,工人施工所需的設(shè)備和照明很難進入,從而導致艙室內(nèi)的通風和涂層固化過程變得更加困難。在荷蘭的一家船廠的工作表明,在進行額外努力的情況下,可以修改設(shè)計以減少結(jié)構(gòu)自由邊的數(shù)量(這是涂層破裂和腐蝕的常見來源),用更大的孔徑來改善通道,減少涂裝的總表面積,從而為船廠節(jié)省了可觀的成本。然而,今天仍然常見的是,設(shè)計雖然可以在鋼結(jié)構(gòu)或重量方面提供生產(chǎn)力的節(jié)約,但通過使用不同的金屬、復雜的幾何設(shè)計或提供狹小的空間,在使用中會產(chǎn)生重大問題,這使得不可能正確完成當前可行的表面制備和油漆涂覆等技術(shù)今天的設(shè)計有其局限性;船級社檢查規(guī)則要求關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)檢查必須在一臂間距內(nèi)進行,因此在提供臨時通道方面又造成相當大的成本費用。
未來的設(shè)計解決方案
在不久的將來,低碳鋼的使用可能會流行,但石墨烯材料的潛在用途可以在不同的結(jié)構(gòu)布局中取代加強筋板,正如通常設(shè)想的那樣,可以實現(xiàn)波紋芯激光焊接板工藝。這樣的改變將提高結(jié)構(gòu)效率,并提供不同的防腐選擇并且為功能涂料的施工提供更為光滑平整的表面還可以通過升級ISO 12944-3等標準來改進設(shè)計,以解決與海洋結(jié)構(gòu)體相關(guān)的具體問題。此外,在設(shè)計和涂裝規(guī)范中也應參考這些標準。作業(yè)和檢查的便利性對涂層的整個使用壽命和船舶的運營成本至關(guān)重要。在無人機技術(shù)的發(fā)展上投入了大量的精力來進行勘驗,作者認為這將對未來的船舶設(shè)計產(chǎn)生相當大的影響。此外,水下船體清洗/測量和涂層去除技術(shù)也將不斷發(fā)展,需要提高設(shè)計以適應這樣工藝要求。其他關(guān)鍵領(lǐng)域自然是貨艙和化學品艙。對于貨艙,需要調(diào)查磨損和貨物裝卸損壞的問題,并考慮新的設(shè)計布局。在化學品艙中使用不銹鋼的嘗試取得了一些成功,但這反過來又提出了在鄰近的壓載艙中使用不同金屬的問題,此外,不銹鋼的維護可能需要的再鈍化處理。因此,任何設(shè)計的目的都應是在艙室的整個使用壽命內(nèi)將對涂層系統(tǒng)的挑戰(zhàn)降至最低,從而獲得理想的涂層保護效果,友好的設(shè)計可定義為,不僅通過簡化結(jié)構(gòu)布局來提高新建船廠的生產(chǎn)率,從而最大限度地降低結(jié)構(gòu)復雜性,以及提高易達性和易涂性,而且還針對運行要求和可能采用的維護規(guī)則進行了優(yōu)化,并終身提供資產(chǎn)的完整性。過去30年來,在船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,涂裝最重要的問題之一是船廠直接提供的設(shè)計數(shù)量在增加,船廠傾向于在建造周期內(nèi)優(yōu)化生產(chǎn)時間和效率,而不是資產(chǎn)/船東的整個生命周期的需求。
涂裝策略
每個世界級的船廠都有一個明確定義的建造策略,通常是非常詳細的鋼結(jié)構(gòu)和舾裝工作,但可能缺乏如何將涂裝活動更好地集成到其中。由于涂裝工藝與其他活動的整合性差,涂裝活動中需要的返工程度相對較高,這通常能反映出沒有應用任何涂裝策略。一個關(guān)鍵問題是造船業(yè)總體生產(chǎn)力水平的提高,而一系列技術(shù)(表面處理和涂層應用)在生產(chǎn)力方面卻沒有進步,并努力在表面清潔度和涂裝施工方面提供一致的/可預測的性能(全自動車間底漆生產(chǎn)線是該規(guī)則的少數(shù)例外)。
目前的涂裝策略
如今的建造策略通常為涂裝活動提供很少的空間,盡管它們經(jīng)常是生產(chǎn)過程中的一個瓶頸。許多船廠的設(shè)計和開發(fā)經(jīng)常因為低估了涂裝過程的需求而造成生產(chǎn)過程的不平衡,這些需求要么表現(xiàn)為車間場地太少,運輸能力不足,要么(就像大多數(shù)船廠一樣)需要后續(xù)對新涂裝涂層的進行大量的修復工作。必須投入更多的精力來開發(fā)能夠接受當前技術(shù)局限性的涂裝策略。
未來的涂裝策略
如果技術(shù)沒有改變,那么涂裝策略必須更好地融入到生產(chǎn)過程中,甚至一些簡單的事情,比如允許冬季涂裝工作周期比夏季更長。然而,技術(shù)機遇以涂料的形式不斷涌現(xiàn),其性能更耐熱加工損壞,或更能容忍已有涂層系統(tǒng)的熱加工技術(shù)。用于切割和焊接的低熱輸入技術(shù)(如使用高功率激光器)可以提供此類解決方案,而目前的技術(shù)限制了通常用于船舶的厚漿涂料的“自我修復”能力。
三、夢能服務與支持
1、免費樣品
如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用,請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506
油漆樣品適用范圍:
用于新建項目:驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。
用于維修項目:驗證與舊涂層的兼容性。
用于日常修補:提供少量樣品用于修補破損處。
申請用量:在1KG以內(nèi)免費送貨上門。
2、免費打樣
如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應用、外觀、性能測試,請與我們客服人員聯(lián)系,將樣板寄往夢能科技營銷部,由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。
3、服務團隊
夢能對技術(shù)服務團隊始終進行一系列的標準化管理,從專業(yè)培訓到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務人員進行定期的技術(shù)培訓和能力審計,以使每一位技術(shù)服務人員保持高水準的專業(yè)素質(zhì),每一位技術(shù)服務人員都配備先進的涂裝檢驗儀器,儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進行定期校驗,以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。
4、購買通道
零售:購買50kg以內(nèi),線上購買,抖店直接下單購買。
工廠業(yè)務:長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票
貿(mào)易、代理:提供代工業(yè)務支持,項目保護。
業(yè)主、總包、設(shè)計院:提供防腐方案設(shè)計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導。
涂裝施工:提供解決方案、現(xiàn)場技術(shù)指導。
