毛建伟
舟山中远海运重工有限公司 浙江舟山 316131
近些年来，我国交通行业的发展已经取得了较为明显的成效和进步，实现了渠道的大幅度拓展，造船事业也正式步入了快速发展期，逐步演变为主要支柱产业，在这一态势的引导下，船舶生产也逐渐向着绿色，快速，低耗能的方向持续迈进。这也就意味着，涂装作业的质量能够直接影响造船的周期，牵涉到整个船舶的效益，也影响后期的维修工作和使用寿命，所以也需要在新的历史时期得到更加高度的关注和重视，顺应造船行业绿色发展的基本需求。
在上世纪70年代之前，传统造船工程应用的涂装技术是尤为落后的，大多都是以简单的油漆覆盖为主，直到20世纪80年代初期，船舶涂装领域才正式引进各种新的手段和原理，钢铁原材料预处理和涂装车间底漆的新工艺得到了广泛的普及和应用。而传统的手工敲铲除锈也被全新的动力工具除锈所代替，室内喷砂除锈获得了更加广阔的市场。在这一期间，国内也在不断的引进国外先进且高性能的涂料，无论是设计工艺还是生产技术，以及管理方式都有了焕然一新的发展，这就给我国的造船事业注入了更多的生机与活力。
从上世纪90年代中期开始，我国国内的船舶涂装技术也获得了明显的成就，国内的大中型船厂都配置了大型的涂装设施，由此来配合国内市场需求的变化，特别是就钢材预处理生产线、分段涂装车间来讲，已经配备了自动喷漆，自动除尘装置，温度和湿度自动调控设备等等，这就大大提高了涂装工作的效率和质量。与此同时，很多造船厂也针对涂装工作的标准和质量管理，构建了更为完善的体系，这也就真正推动了涂装作业向着周期化的方向发展，打造了更为完善的一体化造船格局，并引入了先进的计算机设备，发挥出其辅助设计和管理的作用，这也进一步凸显了企业自身的核心竞争力，提高了工程材料的可控制性。另外，各种高性能专用材料，低表面处理涂料，通用型底漆，都不断渗透到流通领域，提高了劳动生产的效率，实现了人为劳动力的有效置换。并且很多造船厂也加大了人才的招聘力度，针对船舶涂装设计人员，质量检验人员和施工人员展开了长期的培训，这也进一步壮大了涂装的队伍，提高了专业人员的临场应变能力，帮助他们积累了更多的经验和教训，涂装工程获得了越来越多的重视和关注。
2.1 主要污染物
首先是大气污染，随着涂装作业的推进，大量的漆雾，有机溶剂蒸气和粉尘也会随之产生，一旦操作人员长期接触这些有害物质，他们的身体也会受到极大的损害和干扰，这些有毒物质在吸入体内之后，有可能引发慢性病毒或者是皮肤病等显著问题，如果直接排放到大气中，也必然会产生大幅度的大气污染。一些具有光化学反应特性的溶剂，一旦与阳光中的紫外线有所接触，就会形成毒性更大的物质，这就会扩大污染延伸的范围和面积。当下，国内外船舶涂料大多都以有机溶剂型涂料为主，而这一类型的材料都具有溶脂性的特征，在接触油脂以后能够被有效溶解。这也就意味着，当溶剂在进入人体之后，能够迅速与那些含有脂肪类的物质发生反应，特别是就神经组织来讲，有可能造成一定的麻痹问题，让人体受到行动或者是语言上的障碍。与此同时值得注意的是，由于有机溶剂的化学结构不同，所以毒性也是存在区别的，有毒溶剂大多都是四氯乙烷，苯类，异氰酸酯等等。
其次是水污染，船舶涂装产生的废水主要来自于脱脂，磷化，钝化这些涂装前的处理工序，同时也牵涉到阴极电泳工艺，中涂和面涂等操作。
最后是废弃物污染，船舶涂装产生的残渣大多都是以表面处理的沉渣物为主。与此同时，在清洁涂装设备，通风设备和墙壁的时候，也有可能会累积一些涂料。如果涂料有所变质，也会产生大量的废料。除此之外，水溶性树脂的渣子，水处理过程中产生的沉淀物，都是废弃物污染的主要来源。
2.2 污染物处理技术
2.2.1 废水的处理
这一操作的主要目的是为了让其达到国家和地方规定的污染物排放标准，这里所说的废水，主要包括脱脂废水，钝化废水和磷化废水等等。在处理脱脂废液的时候，操作人员都会采用酸化法先展开破乳操作，在废液中投加无机酸，调整其pH值，而乳化剂中的阴离子表面活性剂一旦遇到酸性溶液，就会容易分解，从而失去原有的稳定性，这就打破了清油和清水的平衡，从而让脱脂废液破乳吸出油分。在处理废酸液的时候，如果酸的含量在3%～4%之间，而且废水含量较多，那么操作人员应当采用综合回收利用的思路。如果酸的含量低于4%，而且废水的总量并不突出，那么就可以采用综合方法做出净化，调整废水的pH值，当pH值达到6～9之间之后，再有序排放。另外，在处理电泳废液的时候，由于电泳废水中含有许多高分子有机物，并且遗留了大量的电泳漆渣，这些物质都会呈现出悬浮物的特征，或者是呈负电性的胶体状，所以操作人员就可以在其中加入聚丙烯酰胺，或者是聚合氯化铝，发挥出其吸附作用，来快速去除污染物。还有，在处理喷漆废水的时候，操作人员通常会先用氧化剂展开预处理，先氧化，分解原来的有机物，然后再加入聚丙烯酰胺和聚合氯化铝，将其混凝沉淀，达到净化的标准。
2.2.2 废气的处理
由于喷涂在涂装作业中占有很大比重，所以也是产生废气的核心环节。每当大型船舶项目展开分段作业的时候，车间底漆的喷涂大多都集中在喷漆室内，喷漆是主要由废气处理系统，进风过滤系统，轨道等装置共同组成。在这里，操作人员使用的涂料本身就含有一定比例的溶剂，在后期作业中还要添加稀释剂，因此无论是喷涂作业、流平作业还是干燥作业都会产生一定的VOC，这其中含有的苯有机物带有大量的毒性，也会给操作人员带来人身的损害，同时也会破坏周围的大气环境。但值得注意的是，VOC和颗粒物的黏度较大，很容易粘附在物质表面，所以操作人员应当先去除漆雾，然后再排除废气中的挥发性有机物，例如二甲苯、非甲烷总烃等等。
值得一提的是，漆雾处理的方法也是多种多样的，较为常见的有过滤法，低温冷凝法，油吸收法，水吸收法。在这其中，过滤法，水吸收法的吸附法的应用是最为突出的。这里提到的过滤法，主要依靠的是过滤层来阻隔漆雾和颗粒物，过滤层的材料可以是玻璃纤维棉，炉渣，或者是两者的结合。这一技术能够去除大部分的漆雾，也可以吸附少量的有机物，但不一定保证废物排放达到相应的标准，还需要在后期做出进一步的优化处理。就水吸收法的应用来讲，吸收的方式主要以喷淋水洗，无泵水幕处理，水旋式处理为主。操作人员都以水幕处理和水旋式处理为优先选择。无泵水幕处理都是利用高速排风诱导提水的，能够把排风系统与排水系统充分结合到一起，构成完整的水循环机制，而在具体操作的时候，漆雾会依次经过水幕，水帘，接触气水通道，并产生强烈的搅拌，这就意味着净化过程变得更加层次化，进一步提高了净化的质量和水准。相比较来讲，水旋式喷漆是用水旋器来分离空气中的漆雾，这一方法能够把含有漆雾的空气直接吸到机械内，然后与栅格板下的水面产生撞击，同水一起以旋涡运动的形态进入水旋器内，从而分离漆雾与空气。然而值得注意的是，由于甲苯，二甲苯这些毒性有机物不能被水所溶解，所以这一方法也不能完全满足净化的需求。相比较前两种方法来讲，吸附法是当下使用最为广泛的有机废气处理技术，主要依靠的是吸附剂自身的多孔结构，捕获废气中VOC这一成分。而吸附剂的种类包括活性炭，活性炭纤维等等，这两个材料的细孔结构都尤为密集，化学性质稳定，能够有效应对酸或者是碱的环境，并且不易破碎，对空气的阻力相对较小。活性炭过滤吸附法能够有效节省污染处理的成本，不仅能耗低，工艺成熟，而且能够适用于不同的涂装场合，满足造船的多元化需求，但处理设备的规格相对较大，对场地有一定的要求。
2.2.3 有机废气的处理
一般情况下，有机废气的处理方法主要包括两种类型。首先是回收法，回收法是一种物理途径，通常需要依靠一定的温度和压力条件，操作人员需要使用选择性吸附剂和选择性渗透膜，加速有机化合物的挥发，包括活性炭吸附，冷凝法，生物膜法，变压吸附等等。其次是消除法，消除法依靠的是化学或者是生物反应，能够在各种微生物的引导下，把有机物转化为水或者是二氧化碳，例如热氧化，催化燃烧，等离子体分解法，光分解法。
就活性炭吸附法来讲，能够让有机废气从排风机进入到吸附床内，当有机废气被吸附剂吸收之后，气体就会得到净化，一旦净化后的气体与大气接触，那么这一系列的操作便告一段落。活性炭吸附法主要适用于一些大分量，且温度不高的废气治理场合，整体的工艺发展较为成熟，已经形成了完善的体系，可以加速有机溶剂的回收，所以与涂装工程的接触也尤为密切。但不可否认的是，活性炭吸附法并不耐高温，一旦周围的湿度较高，那么吸附能力就会被削弱，而且具有一定的易燃性。还有就是催化燃烧法，催化燃烧也是有机气体处理的主要途径，能够适用于体浓度较低的情况，可以解决醇类，苯类能有机废气。在这里，有机气体中的碳氢化合物可以在催化剂的引导下，被分解成无害气体，然后释放热量，这里产生的热量足以维持催化反应时的温度，并不需要额外的添加热源。燃烧之后的热空气又可以帮助吸附剂热托付再生，从而形成能源的多项循环，达到节能降排的目的[1]。
3.1 应用烘干室结构和材料
烘炉本身就是涂装车间的重要组成部分，也是能源消耗的核心环节，存在着极大的改进空间和余地。在未来，操作人员应当进一步优化其换气系统，要改善烘炉的内部结构，平衡不同加工位置的温度，尽可能缩小温度的差异。在选择辐射板的时候，也要选择那些黑度较高的材料，并重视清洁和保养工作，采用较低程度的固定温度的涂装材料，控制好烘干的温度。在利用TNT焚烧炉的余热时，也需要把有机物的净化与焚烧结合到一起，这样就可以让废气燃烧净化中所产生的热量作为烘干室的热源，加速风力的循环，提高能源的利用率。[2]
3.2 涂装设备的使用
企业可以引进先进的喷涂机器人，满足全自动化喷漆的需求，实现劳动力的有效置换。喷涂机器人具有较大的柔性，可以完成一些危险系数较大和难度较高的工作，能够进一步提高喷涂的品质，免除人为因素带来的干扰。在这里，喷涂机器人可以实现离线编程，这也就在很大程度上节省了现场调试的步骤，让设施的运用率变得更加明显。也就是说，喷涂机器人可以满足高压无气喷涂的要求，能够保证涂层的均匀平铺，在高压背景下雾化成非常细小的微粒，布局在物体的外表，让涂层变得更加的细腻且平顺，这也是传统的涂装工艺无法普及的优势[3]。除此之外，喷涂机器人的使用时间和运转周期是相对较长的，能够让涂料微粒在高压之下向内不断进行渗透，进一步强化涂料微粒和墙体之间的机械咬合力，让原有的涂层变得更加持久。
3.3 做好施工的管理
当下，船舶涂装施工选择的涂料也包括高固体分涂料，这也就进一步降低了涂料中溶剂可分化成分的含量，但由于这种材料的施工粘度相对较高，所以操作人员也选择了高压无气喷涂这一手法，用手工操作进行辅助。在这里，企业应当尽可能改进通风系统，空调系统，打造更为完善的有机溶剂净化系统，进一步改善作业环境，减少有机溶剂的排放。
综上所述，持续性推动环保技术在涂装工程中的应用是合理且必要的举动，这是推动传播行业实现节能减排目标的应有之策，也是降低企业成本和投资的有效措施。本文通过废水处理，废气处理，有机废气处理，烘干室结构和材料的更新，喷涂机器人的应用，施工的管理这几个角度，论述了环保技术应用的方法，充分结合了船舶涂装工程的基本特点，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为操作人员的参考依据。
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