黃東偉,張衛(wèi)，劉永俊，王洪濱，顧洋

(招商局郵輪制造有限公司，江蘇 海門 226116)

郵輪建造在我國(guó)處于起步階段，科研和工程技術(shù)人員對(duì)豪華郵輪建造正在進(jìn)行探索和研究，涂裝作為“殼、舾、涂”一體化理念中的重點(diǎn)工序，在豪華郵輪建造中有著特殊而重要的地位。本文通過分析德國(guó)邁爾、意大利芬坎蒂尼等歐洲船廠郵輪涂裝建造工藝，以期為我國(guó)豪華郵輪建造的涂裝工藝提供參考。

1 油漆配套

豪華郵輪的油漆配套與普通船舶油漆配套沒有多少的區(qū)別，其基本路徑和分部工序較為一致，主要分為外板、露天甲板、機(jī)械處所、油艙、飲用水艙、其他液態(tài)艙室等區(qū)域，若需破冰功能的船舶，在外板區(qū)域會(huì)配置破冰漆。豪華郵輪主要區(qū)域的典型油漆配套要求見表1。

表1 豪華郵輪典型油漆配套

特殊液艙一般包括尿素艙、灰水艙、黑水艙、廚房/洗衣用水艙等含有較強(qiáng)腐蝕性液體的艙室，其配置的環(huán)氧液艙漆需具有耐化學(xué)品的特性，且通常施工厚度不能太高，否則易出現(xiàn)開裂的缺陷，其噴涂工藝與普通環(huán)氧涂料類似。

淡水艙內(nèi)施工的飲水艙漆，通常為無溶劑環(huán)氧涂料，需要具有衛(wèi)生部門認(rèn)可的適合裝載飲用水的證書，也有船東會(huì)要求經(jīng)USPH機(jī)構(gòu)認(rèn)可的證書。飲水艙漆的施工，不能添加稀釋劑，最佳施工溫度為20 ℃～25，冬天氣溫低時(shí)，在施工前應(yīng)采用水浴或電弧燈照射進(jìn)行加熱，以達(dá)到其施工要求，噴涂后應(yīng)保持足夠的通風(fēng)，否則易出現(xiàn)固化不良、變色發(fā)黃等問題。

在機(jī)械艙室、儲(chǔ)藏室、技術(shù)間等區(qū)域，因其腐蝕環(huán)境并不惡劣，目前技術(shù)水平下的水性涂料的性能可以滿足這些區(qū)域的防腐蝕要求，所以德國(guó)邁爾船廠已經(jīng)在這些區(qū)域逐步使用水性涂料來代替高VOC的醇酸/環(huán)氧涂料，以滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求。

除了工藝設(shè)計(jì)外，還需考慮人、材、機(jī)、料、法、環(huán)等諸多因素，建造施工組織設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在這些方面周全部署，建造施工過程中不斷應(yīng)用PDCA循環(huán)原理分析、解決各類問題。

2 特殊工藝

2.1 上層建筑的干濕區(qū)分類

豪華郵輪的船體結(jié)構(gòu)由主船體和上層建筑組成。主船體主要位于水線以下區(qū)域，由壓載艙、油艙、尿素艙、飲用水艙、污水艙、空艙和機(jī)艙等艙室組成；上層建筑主要由艙房、公共娛樂區(qū)、服務(wù)處所、露天甲板、游泳池、餐廳等功能性艙室組成，上層建筑內(nèi)部近似為封閉空間，主要由通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)和換氣，其內(nèi)部環(huán)境類似于陸上星級(jí)酒店，保持恒溫、恒濕狀態(tài)，除必要的進(jìn)塢維修外，豪華郵輪很少會(huì)停航，所以上建內(nèi)部的空氣常年保持恒溫、恒濕。故參考ISO12944-2 (2017)標(biāo)準(zhǔn)[1]，定義上建內(nèi)部為C1腐蝕環(huán)境，此環(huán)境下的低碳鋼厚度損失≤1.3 μm(經(jīng)第一年暴露)，其腐蝕速率很低。參考ISO 12944-5(2018)標(biāo)準(zhǔn)[2]，除美觀要求外，C1環(huán)境下的鋼材表面原則上可不需要涂料進(jìn)行保護(hù)，此區(qū)域統(tǒng)稱為干區(qū)，干區(qū)內(nèi)的鋼板通常在絕緣棉后面，只需保留預(yù)處理時(shí)噴涂的車間底漆即可。

在上建內(nèi)部，分布著儲(chǔ)藏室、管纜通道、衛(wèi)生單元、消防站等可能存在局部水汽和積水的區(qū)域，這些區(qū)域被為濕區(qū)，為控制這些區(qū)域鋼板的腐蝕，通常需要施工1～2道涂層進(jìn)行防護(hù)。

2.2 甲板敷料下涂裝要求

出于防火、隔音、降噪等目的，郵輪的上層建筑及部分機(jī)械處所的甲板上會(huì)鋪設(shè)敷料產(chǎn)品。與傳統(tǒng)商船上所使用的基質(zhì)敷料有區(qū)別的是，郵輪上所用的敷料產(chǎn)品較為高端，常見的品牌有Sika、Bolidt等，這些敷料對(duì)其下方的鋼板除銹等級(jí)和油漆類型都有不同的要求，有些只需打磨至St2即可，有些需施工一道環(huán)氧底漆，有些則要求底下的油漆內(nèi)不能含有鋅/鋁，所以在施工敷料前需針對(duì)除銹和涂裝要求咨詢廠家，按廠家的技術(shù)要求進(jìn)行涂裝施工，以免后期出現(xiàn)敷料質(zhì)量問題。

2.3 平整性修正

為了提高船舶的穩(wěn)性，降低船舶的重心，豪華郵輪上層建筑區(qū)域的甲板和壁板大量采用4～6 mm的薄板，薄板的裝焊物量遠(yuǎn)高于常規(guī)船型[3]。在薄板焊接的過程中，不可避免會(huì)產(chǎn)生變形，在分段翻身、吊裝、運(yùn)輸、總組、合攏的過程中，也會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形，雖然這種變形可以通過火工等技術(shù)手段進(jìn)行校正，但是仍有少量的變形無法處理到位。若這種情況或這些區(qū)域處于裸露區(qū)域，勢(shì)必會(huì)影響船舶的美觀性，在歐洲船廠郵輪建造的過程中，通常會(huì)使用環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)變形區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)刮平，然后再噴涂配套油漆，對(duì)變形處進(jìn)行修正。因?yàn)槟佔(zhàn)油ǔ９瓮康钠骄穸瓤蛇_(dá)4 mm，大量地使用膩?zhàn)訒?huì)增加空船重量，刮涂過厚甚至存在開裂風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)重量控制很嚴(yán)的豪華郵輪來說，不是最完美的解決方案；并且有些船東對(duì)環(huán)氧膩?zhàn)拥恼J(rèn)可度并不高，所以應(yīng)盡可能少用環(huán)氧膩?zhàn)印?/p>

環(huán)氧膩?zhàn)拥墓瓮抗に囶愃平ㄖ袠I(yè)的膩?zhàn)庸瓮?，通常?huì)采用泥刀、刮板等材料先將混合后的膩?zhàn)庸瓮恐涟枷萏?，待膩?zhàn)痈捎埠?，再刮?～2遍環(huán)氧膩?zhàn)?，直至表面相?duì)平整。最后使用砂紙進(jìn)行打磨，在打磨的同時(shí)可以采用長(zhǎng)條形的工具進(jìn)行檢測(cè)，直至膩?zhàn)颖砻婀饣秸?/p>

在膩?zhàn)庸瓮繒r(shí)，在膩?zhàn)颖砻鏁?huì)容易出現(xiàn)氣穴、小凹坑等缺陷，應(yīng)注將這些缺陷進(jìn)行填補(bǔ)或去除，防止以后出現(xiàn)膩?zhàn)颖训那闆r。

對(duì)于外板、上建外部等美觀性要求較高的區(qū)域，適合采用無氣噴涂的方法進(jìn)行油漆的施工，避免使用毛刷、滾筒等工具，因?yàn)檫@些工具容易產(chǎn)生刷痕，影響最終的美觀性。德國(guó)邁爾船廠采用靜電噴涂的方法進(jìn)行噴涂，不僅提高了油漆的利用率，還減少了油漆漆霧，還能使油漆更好成膜。

2.4 車間底漆的選擇

歐洲船廠對(duì)上層建筑內(nèi)部絕緣/裝修板背后的干區(qū)鋼板，不會(huì)進(jìn)行專門的除銹和再涂裝，這些區(qū)域的鋼板上只是保留著在預(yù)處理時(shí)噴涂的車間底漆，在郵輪交付后僅僅依靠此車間底漆對(duì)干區(qū)的鋼板進(jìn)行防腐保護(hù)，所以對(duì)車間底漆的要求很高。這種車間底漆具有多種特點(diǎn)，既要滿足常規(guī)的快干性、可焊接性、與其余涂層的兼容性，還需要滿足耐高溫(約800 ℃)，可自身修補(bǔ)覆涂等特點(diǎn)(針對(duì)干區(qū)的車間底漆的少量修補(bǔ))，其含鋅量也應(yīng)保證對(duì)鋼板的長(zhǎng)期防護(hù)。

3 工序安排

歐洲國(guó)家的豪華郵輪在建造過程中，其涂裝階段的安排并沒有特定的章法來遵循，特別是外板和上建外表區(qū)域的涂裝。一般情況下船東會(huì)要求在交船前，除平底以外的外板和上建外表區(qū)域進(jìn)行整體翻新，所以在分段階段建造施工中，這些區(qū)域油漆的施工道數(shù)并沒有統(tǒng)一的做法和規(guī)定。

對(duì)于主船體分段，因?yàn)樯婕暗綁狠d艙、污水艙、飲用水艙等重要艙室，多數(shù)歐洲郵輪制造廠會(huì)在分段階段按照完整油漆配套對(duì)這些密閉艙室進(jìn)行涂裝，以減少后期工作量和涂裝質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于外板、上建外部等區(qū)域，受進(jìn)度、火工、開孔等條件的制約，歐洲船廠只對(duì)具備條件的區(qū)域涂裝至面漆，其余區(qū)域只施工一道底漆或者不進(jìn)行涂裝作業(yè)，等船體二次進(jìn)塢后，再進(jìn)行除銹涂裝作業(yè)。

對(duì)于機(jī)械處所區(qū)域，有些船廠會(huì)在分段時(shí)除銹施工一道底漆，也有船廠在分段時(shí)不對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行涂裝，待分段合攏后，才對(duì)機(jī)械區(qū)域進(jìn)行除銹涂裝。

總段涂裝的理念在歐洲船廠運(yùn)用很廣，尤其是上建區(qū)域，待上建分段總組成總段后，如果具備條件，船廠會(huì)對(duì)總段上面需要涂裝的區(qū)域進(jìn)行除銹，然后施工油漆。德國(guó)邁爾船廠的做法是在上建總段階段將外表涂裝至面漆，體現(xiàn)出邁爾船廠郵輪制造的獨(dú)特工藝和建造施工高水平。

4 高科技應(yīng)用

4.1 激光投影繪畫

這項(xiàng)工藝技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于投入運(yùn)營(yíng)的一些豪華郵輪，其外板區(qū)域通常會(huì)呈現(xiàn)抽象性的或現(xiàn)實(shí)性的藝術(shù)圖案，以增加郵輪的美感體驗(yàn)和營(yíng)銷價(jià)值。因郵輪的體積極其龐大，藝術(shù)圖案的設(shè)繪面積非常大，圖形構(gòu)造復(fù)雜且無規(guī)則，若采用傳統(tǒng)的模板噴漆技術(shù)，無法滿足超大面積復(fù)雜圖案的設(shè)繪。德國(guó)邁爾船廠采用計(jì)算機(jī)軟件將需要設(shè)繪的圖案擬合到三維船體模型上，生成圖案的輪廓數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸至激光投影儀，由激光投影儀將輪廓線投影至外板上，由工人沿著激光線將輪廓線描在外板上，最后在描好的輪廓內(nèi)填充彩繪圖案一致相應(yīng)顏色的油漆。

4.2 海綿沖砂

在歐洲國(guó)家，過去污染很嚴(yán)重的露天干噴砂除銹技術(shù)已杜絕使用，海綿沖砂作為一種能顯著減少粉塵的新技術(shù)新工藝，被德國(guó)邁爾船廠運(yùn)用在船體外板的除銹上[4]，其主要原理為：包裹有磨料的特制海綿撞擊到鋼板表面后，利用磨料的沖擊力將銹蝕打碎，磨料外層的海綿迅速膨脹形成真空，并吸附由此產(chǎn)生的粉塵，從而達(dá)到降低粉塵的效果[5]。海綿沖砂的成本非常高，在國(guó)內(nèi)鮮有使用，特別是造船行業(yè)應(yīng)用更少。海綿磨料的利用率低，沖擊力小，比較適合精密儀器設(shè)備表面的除銹，如：閥門、儀表等。

4.3 干冰清洗

在造船過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種各樣的污物(灰塵、油污、水垢等)，附著在油漆表面，既影響了油漆的美觀，又對(duì)油漆性能和防腐效果產(chǎn)生了影響，還會(huì)導(dǎo)致船東的不滿意和不認(rèn)可。國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)做法為，將有污物處的油漆統(tǒng)一進(jìn)行拉毛清潔后，重新噴涂一道新的油漆，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致人、材、機(jī)方面投入的增加，而且增加了涂層質(zhì)量不確定性風(fēng)險(xiǎn)。

在德國(guó)邁爾船廠，已經(jīng)在運(yùn)用干冰清洗的技術(shù)來對(duì)這些污物進(jìn)行處理，干冰清洗的主要原理是：將干冰顆粒在高壓下快速噴出，干冰顆粒在沖擊到底材表面時(shí)，體積瞬間膨脹800倍，而且干冰-78 ℃的溫度能破壞黏附污垢的黏附性，從而將污垢層沖擊破碎，干冰氣化的同時(shí)污垢也被清理掉，因干冰不具沖擊和攻擊性而對(duì)油漆層不會(huì)產(chǎn)生損傷[6]。

在國(guó)內(nèi)，干冰清洗的技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在磨具、電氣設(shè)備等領(lǐng)域，因其使用成本較高，在船舶建造行業(yè)的應(yīng)用和推廣仍有待時(shí)日。但隨著豪華郵輪建造的推進(jìn)和環(huán)保強(qiáng)制措施以及新技術(shù)應(yīng)用，干冰清洗技術(shù)將在豪華郵輪建造中得到廣泛應(yīng)用。

4.4 特殊油漆的應(yīng)用

1)室內(nèi)啞光漆。在上建內(nèi)部的劇院天花、舞臺(tái)背景、鏤空天花板等區(qū)域，通常需要施工黑色的啞光漆，其作用是吸收光線，減少乘客眼睛對(duì)這些區(qū)域的注意力，既能“隱藏”這些區(qū)域一些電纜、管道、支架等部件，又能使乘客更加關(guān)注周圍環(huán)境中靚麗的裝飾。

啞光漆通常為家裝用漆，與主船體的防腐油漆不屬于同一品類，有獨(dú)特的工藝技術(shù)，其必須需要MED認(rèn)證，施工厚度較低，一般為50 μm。

2)玻璃絲布表面油漆。在機(jī)械處所等區(qū)域，通常會(huì)有一些區(qū)域安裝絕緣材料，以達(dá)到減震、降噪、隔熱、保溫的目的。很多絕緣材料的外層為玻璃絲布，其顏色為銀白色，規(guī)格眾多。有些船東會(huì)要求在玻璃絲布表面涂裝與周圍環(huán)境一致顏色的油漆，以形成統(tǒng)一性。但并不是所有的玻璃絲布表面都可以進(jìn)行涂裝油漆，要獲得玻璃絲布表面可涂裝油漆的效果，應(yīng)進(jìn)行具體的玻璃絲布廠商和油漆廠商與涂裝建造各方技術(shù)的整合。

3)粉末環(huán)氧漆。粉末環(huán)氧具有機(jī)械性能好、對(duì)基材附著力強(qiáng)、缺陷少等優(yōu)點(diǎn)，在郵輪的舾裝件上也有運(yùn)用。德國(guó)邁爾船廠針對(duì)管道、支架等部件采用了涂裝粉末環(huán)氧的工藝[7]，并形成了噴漆+烘干的流水線操作，極大地節(jié)省了人工、材料、機(jī)械和運(yùn)輸成本，也減少了對(duì)環(huán)境的影響。

5 結(jié)論

我國(guó)豪華郵輪建造應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的船舶建造理念，吸收和借鑒歐洲國(guó)家成熟可靠的技術(shù)和工藝工法。當(dāng)然，歐洲船廠郵輪建造的涂裝工藝通常是綜合了本國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)、法律法規(guī)、人工材料機(jī)械成本、郵輪技術(shù)規(guī)格書等因素，我國(guó)在學(xué)習(xí)借鑒的過程中，也需要進(jìn)行理性的分析研究，取精去粗，中西合璧，使真正適合我國(guó)國(guó)情和船舶建造戰(zhàn)略的涂裝工藝技術(shù)運(yùn)用于我國(guó)豪華郵輪的建造事業(yè)，開創(chuàng)出一條中國(guó)特色的豪華郵輪建造之路。