船舶涂料新標準的解讀
——專訪船舶涂料涂裝研究員金曉鴻

金曉鴻

金曉鴻， 研究員,中國船舶重工集團公司第七二五研究所廈門分部和廈門雙瑞船舶涂料有限公司副總工程師。1966年畢業于北京化工大學,畢業后進入中船重工七二五所一直從事船舶非金屬材料、船舶涂料和性能研究和試驗工作。1984～1986年在英國曼切斯特科技大學腐蝕與防護中心留學。國際海事組織（IMO）涂層性能標準工作組成員（中國）,中國化工學會涂料涂裝專業委員會委員?！锻苛瞎I》和《涂料技術與文摘》編委,中國船舶涂層檢查員資格認證委員會委員,船舶涂層檢查員（ III級）,浙江省評標專家（330006948# 建筑材料）。

主編:《防腐蝕涂裝工程手冊》，《船舶涂料和涂裝標準匯編》；

參編:《防腐蝕表面工程技術——現代腐蝕科學和防蝕技術全書》，《海洋污損生物及其防除》，《涂料工藝》。

已在國內外學術期刊和會議上發表論文50多篇。

參加國際海事組織和國際標準化組織的船舶涂料標準起草工作。

主編船舶涂料和性能試驗方法國家標準8篇。

已獲得省部級科技進步獎三等獎四次。

從進入二十一世紀以來，世界性的能源危機和氣候的異常，對保護海洋環境和節能減排的關注與日俱增，一些國際組織，如國際海事組織和國際標準化組織等相繼頒布和實施一些新的船舶涂料標準，包括IMO的《控制船舶有害防污底系統國際公約》（簡稱AFS）、專用海水壓載艙涂層性能標準（簡稱PSPC），《油船貨油艙保護涂料和防腐》標準的貨油艙涂層性能標準和耐蝕鋼及其焊接材料性能標準，以及空艙涂層性能標準等，ISO正在制定《船舶與海上技術——保護涂層》的系列標準。在一系列的船舶涂料國家標準中，最主要的材料標準《船體防污防銹漆體系》標準也已完成新的修訂工作。船東、船舶設計、造船企業以及船舶涂料的研究和生產單位都在積極應對這些新標準的實施所帶來的沖擊和影響。此次討論將試圖從幾個新標準的主要內容和應用對策進行討論。

IMO的《油船貨油艙保護涂料和防腐》

IMO在2006年正式批準壓載艙涂層性能標準后，立即推動原油船貨油艙涂料和腐蝕防護的標準制定工作，其目標也要作為一項強制性標準實施。經過近三年的涂層標準聯合工作組的討論和幾輪實踐的試驗工作，國際海事組織（IMO）的海上安全委員會（MSC）第87次全體會議上在2010年5月19日通過了國際海上人命安全（SOLAS，1974年）公約的第II-1/3-11條規則的修正案《油船貨油艙的腐蝕防護》。作為第II-1/3-11條規則的附件1《油船貨油艙保護涂料性能標準》和附件2《油船貨油艙腐蝕防護替代方法性能標準》也一起通過。由于SOLAS公約的強制性，這樣該公約的第II-1/3-11條規則的附件1和附件2也均作為強制性標準實施。這是國際海事組織在2001年通過《控制船舶有害防污底系統國際公約》公約（AFS）和2006年通過《船舶專用海水壓載艙保護涂料性能標準》（PSPC）的第3個與船舶涂料直接有關的強制性標準。根據公約規定該標準的生效時間為:

——2013年1月1日及以后簽訂建造合同；

——2013年7月1日及以后安放龍骨或處于類似建造階段；

——2016年1月1日及以后交付的5000載重噸及以上的原油船。

標準適用于:5000載重噸以上的原油船，而各方認可成品油船不必滿足；但是對于原油船/成品油船兼裝船是否適用問題，再經過IMO-MSC88的討論，最終決定在SOLAS 第II-1/3-11條增加腳注“原油船參見國際防止油污證書附件（格式B）1.11.1或1.11.4”可以理解為該標準既適用于原油船，也適用于原油/成品油船。

由于壓載艙涂層性能標準（PSPC）的嚴格要求，已經在造船界產生了很大的震動，引起了設計、造船、船東、油漆供應商等的特別關注。貨油艙保護涂層性能標準是在PSPC的基礎上，根據原油船貨油艙的環境條件提出的，該標準也有簡稱為COTPSPC，可以講標準的基本內容與PSPC相同，但是仍有差別，表1簡明列舉了這二項標準的相同與不同之處。

表1 壓載艙和貨油艙PSPC比較

從表1可以看到，貨油艙涂層性能要求與海水壓載艙涂層是有明顯的差別，特別是涂層要求耐酸性介質的性能。從該標準制定過程中的防腐涂料的驗證試驗結果和一些第三方的檢測報告分析，有一部分防腐涂料系統在酸性和氯離子環境中，容易發生涂層間的起泡和剝離、涂層膜厚減少等。涂料生產商應重視產品的認可試驗工作。

與貨油艙保護涂層性能標準同時通過的替代標準——耐蝕鋼和焊接材料應用標準也開始正式實施，這二項標準之間的比較見表2。

表2 貨油艙防腐方法比較

因為耐蝕鋼在原油船貨油艙的應用還是一項正在研發的工作，國際上日本是提出該標準的主導者，在2010年標準正式通過時，他們已有實驗室的試驗結果和5年實船部分艙室應用的經驗。目前中國、韓國等也正在開發原油船貨油艙專用耐蝕鋼和配套焊接材料。中國船舶工業船舶涂料廈門檢測站從2007年開始與國際上其他腐蝕實驗室一同進行貨油艙涂層性能對比試驗，參與該項國際標準制定的全過程，目前已建立符合標準要求的試驗設備，已開始進行貨油艙涂層性能認可試驗和耐蝕鋼的認可試驗工作，見圖1和2。

圖1 浸泡試驗裝置

圖2 氣氛試驗裝置

ISO 16145 《船舶與海上技術——保護涂層》系列標準

ISO 16145系列是國際標準化組織的船舶與海上技術委員會船舶設計分委員（ISO/TC8/SC8）為滿足IMO PSPC的要求而制定的涉及保護涂層及其檢查方法的標準。該系列標準，包括下列部分:第1部分:專用海水壓載艙；第2部分:空艙；第3部分:貨油艙；第4部分:水溶性鹽的自動化測量；第5部分:壓載艙涂層破損面積評估和計算。分別由韓國（1，2和3）、日本（4）和中國（5）主編。涂層質量本身很大程度上取決于表面處理和涂裝作業，因此，按照標準正確進行表面處理和涂裝作業，包括各階段的檢查，具有至關重要的意義。ISO 16145可為船東、船廠和涂料生產商在新船建造期間實施IMO PSPC提供技術支撐。

與IMO PSPC比較，ISO16145系列標準對一些涂裝施工的實施更加細化，舉例如下:

（1）對PSPC在散貨船雙舷側處所的頂邊艙和底邊艙，作為頂邊艙一部分布置的空艙和其他專用艙是否可視為雙舷側處所的組成部分作了圖示解釋，如圖3和圖 4所示。

圖3 單舷側散貨船舯剖面

圖4 雙舷側散貨船舯剖面

（2）合格涂層檢驗員的資質比IMO PSPC規定的資格更加具有可操作性，為具有NACE涂層檢查員2級、FROSIO檢查員III級資格或主管機關（或船級社）承認的同等資格?；蛑辽贀碛锌商峁┪募C明的2年涂層檢驗相關經歷的等效資格、且獲得船東、船廠和涂料生產商認可的合格人員。另外增加了助理涂層檢查員（由涂層檢查員任命，在其監督下完成部分檢查工作）和生產線質量員（line QC涂層檢查員或助理檢查員以外人員，主要開展正式檢查前的檢查工作或僅限于受托范圍檢查工作）。采用附表的形式具體細化了各個涂裝施工階段涂層檢查員、助理涂層檢查員和生產線質量員的工作范圍。

（3）細化了涂裝作業的工序，提出船體結構的涂裝作業一般步驟（表3），也可根據各船廠的實際工藝而不同。

表3 船體結構涂裝和檢查的一般步驟

（4）針對IMO PSPC在制定過程和前幾年的實施過程中，引起爭議較多的條款進行了具體細化，例如:一次表面處理和二次表面處理時表面清潔度的評定、灰塵等級的判定、水溶性鹽含量的測試方法、邊緣的打磨處理、合攏后破損涂層面積的計算方法、合攏焊縫的范圍等。應該說ISO的16145的可操作性更好。中國也直接參加了該標準的制定工作，可以爭取在國際標準工作上更多的話語權。

（5）標準中增加了涂料供應商的話語權，在引言中強調了按涂料生產商的建議正確進行表面處理和涂裝作業，包括各階段的檢查，具有至關重要的意義。完成一次表面處理后，應根據涂料生產商的建議在噴涂車間底漆前檢查鋼材表面清潔度和粗糙度。車間底漆的厚度以及與主涂層的兼容的數據要求由涂料供應商提供和建議。另外對二次表面處理的方式和清潔度的檢查、修補涂層的相容性、確定最大允許的涂層厚度均要求按照涂料供應商的建議。涂料供應商應在PSPC的實施過程中每一個環節作好全程的技術服務。

GB/T 6822 《船體防污防銹漆體系》（修訂）

GB/T 6822—2007《船體防污防銹漆體系》從2008年正式實施以來，已得到船舶漆生產廠家和船級社的廣泛關注，已有不少涂料生產廠家和涂料檢測站開始按照該標準進行認可工作，但在各單位按照標準進行生產和認可過程中，也發現了一些問題，主要有:耐陰極試驗的判定表述不合理；防污劑的表述太籠統；防銹漆和防污漆之間的連接漆也應歸入到防污防銹漆體系中；中、長期效防污漆的型式檢驗的淺海浸泡性檢驗每四年進行一次時間太短；防污漆和防污劑的分類；缺少對污底易脫型（或污損釋放型，或不沾污型）防污漆的防污性能的評定方法和自拋光型（或磨蝕型）防污漆的拋光性（或磨蝕率）的評定方法等。

本次修訂從2011年開始，到2012年12月底已完成修訂的報批稿，根據目前的修訂情況與GB/T 6822—2007版的主要技術差異有:

（1）標準的第1節在油漆體系中增加連接漆品種。強調了防污漆和船底防銹漆之間配套的重要性。

（2）標準的第3節分類改為防污漆類型和防污劑類型。在防污漆類型增加 III型:不含防污劑的非自拋光型或非磨蝕型的防污漆（Foul Release Coating 污底易脫型/污損釋放型/低表面能防污漆）。

（3）防污劑突出總銅總量，分成銅總量和不含銅的殺生物劑二欄；增加揮發性有機化合物（VOC）一欄；對原毒性一欄，明確為錫總量和滴滴涕（DDT），并明確規定“不得使用”，考慮到檢測儀器的檢測精度和參考相關標準的要求，列出相應的有無判定指標:有機錫防污劑≤2500 mg/kg，DDT≤1000 mg/kg，可以認為沒有添加該防污劑。

（4）明確防污漆體系的淺海浸泡性不適用于III型防污漆。

（5）對含防污劑的I和II型防污漆與III型不含防污劑的防污漆的動態模擬試驗要求有所不同。Ⅰ型和Ⅱ型防污漆的試驗程序按照GB/T 7789—2007的第4.3節試驗程序要求，即先以(18±2)kn速度連續運轉相當于航行（4000±50)kn，再浮筏靜態浸泡30天，為1個周期。而Ⅲ型防污漆的試驗程序是先將試樣放入試驗浮筏進行靜態浸泡試驗10天到2個月（根據產品技術要求確定，并在檢驗結果中注明適用的最長的海港靜態浸泡時間），檢查試樣拍照后，再以線速度為(18±2)kn，連續運轉相當于航行（4000±50)kn，檢查試樣表面保留的硬殼污損生物（藤壺、硬殼苔蘚蟲、盤管蟲等）覆蓋面積并記錄拍照。依此作為動態試驗的一個周期。其結果應符合4.2.1.3條的要求。

（6）標準的第4.3.4節 耐陰極剝離試驗（適用于I型） 犧牲陽極材料改為鋅陽極，試驗時間改為182d，結果的合格評判也作了修改。明確與配套的防污漆一同進行耐陰極保護性試驗的防銹漆體系，不再單獨做防銹漆的耐陰極剝離性試驗。

（7）標準的第4.2.2節 與陰極保護性 對結果評判的敘述有修改，明確了合格判定的數值:防污涂層與防銹涂層之間（包括連接涂層）的剝離在人造漏涂孔外緣起10 mm范圍內；同時防銹漆涂層從鋼基體表面的剝離在人造漏涂孔外緣起8 mm范圍內，即在整個人造漏涂孔周圍被剝離涂層的計算等效圓直徑為19 mm范圍內，以便于試驗和檢定。該試驗方法僅適用于鋼基材的防污漆體系。III型防污漆的與陰極保護相容性應符合產品的技術要求，表示由涂料生產商根據各自的產品技術要求來定。

（8）標準的第6.4.1節 檢驗條件 型式檢驗的a)修改為:正常生產時，每四年應進行一次型式檢驗；中、長期效防污漆的淺海浸泡性試驗每八年進行一次型式檢驗。

（9）增加了標準的附錄和參考文獻的內容。

從上面標準的制定過程可以看到:

IMO的《油船貨油艙保護涂料和防腐》是繼船舶專用海水壓載艙保護涂層性能標準（PSPC）后又一項強制性標準，它包括保護涂層和替代的耐蝕鋼材料二個附錄。目前涂料和耐蝕鋼的認可工作正在開始。

ISO 16145 《船舶與海上技術——保護涂層》系列標準是國際標準化組織積極參與船舶涂料和涂裝技術的新發展的工作之一，為船東、船廠和涂料生產商在新船建造期間實施IMO PSPC提供技術支撐。

GB/T 6822—2007《船體防污防銹漆體系》是船舶涂料一系列的國家標準中最為重要和難度最大的標準之一，它的修訂也體現了船舶漆技術的進步和發展趨勢。