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首页 > 2005-2015年中国海洋环境对材料的腐蚀与污染调查 > 腐蚀污染
- 船舶防腐涂料对环境的影响
船舶面临着腐蚀严重的海洋环境和数以千计的海洋污损生物的附着,船舶涂料是承担着解决这两大问题的首当功能材料。船舶涂装工艺贯穿于船舶建造的始终,船舶涂装是船舶建造中最重要工艺之一。目前在船舶上使用的涂料绝大多数是有机涂料。涂料的主要组分有机溶剂在船舶涂料涂装过程中,挥发到大气中,造成了大气污染;涂装前对钢材表面的处理多数要求采用喷砂(丸)处理,会产生很强噪声和严重的空气污染;船舶维修时是清除出的内舱污泥和旧涂层也是污染处置的难题;因此船舶涂装作业是船舶建造和维修的最主要污染源。在船舶工业逐步采用节能减排和绿色环保的船舶涂料和实施相应的涂装工艺是非常艰难而长期的目标。
船舶涂料和涂装工艺的能耗和污染
船舶涂料的挥发性有机化合物(VOC)多数是有害的空气污染物(HAP),在涂装过程中 VOC 的挥发直接损害涂装施工人员的健康,同时 VOC 的扩散影响造船企业和周围环境人员的健康。VOC 挥发到大气中与氮氧化合物结合会生成臭氧,直接影响大气环境和人类健康。 船舶涂料 VOC 的限制指标是:g(VOC)/L(涂料),图表列举了欧美对主要的船舶涂料的 VOC 的限制标准。
表1 美国环境保护署的有害空气污染物排放物
注:VOHAP 挥发性有害空气污染
表2 欧洲油漆,油墨和颜料生产商协会(CEPE)
近年来我国的造船工业有了大跨步的发展,目前正在从世界造船大国向造船强国的目标努力,2009 年我国造船总量达到 4243 万载重吨,根据造船量与船舶涂料 VOC 比例估算,VOC 的总量约 6.5 万吨。而到 2011 年,我国完成造船总量达到最大 7665 万载重吨,VOC 估计总量约 11.7 万吨,达到 VOC 总量峰值,由于经济危机的影响,到 2013 年完成造船总量下降到 4335 万载重吨, 但依然排在世界第一位,而 VOC 总量约为 6.6 万吨。
目前我国在造船工业的涂装工序 VOC 的减排和控制的主要问题是:虽然多数船厂已基本做到在钢板预处理阶段和船体分段涂装阶段 VOC 的回收和处理,但是 VOC 控制只是浓度控制,而不是总量控制。环保型船舶涂料应用刚开始,比例很少,实现节能减排绿色环保的船舶涂料和涂装的任务还是非常艰巨。
图1 我国2007-2013 年的年造船总量
图2 我国2007-2013 年造船使用涂料的年VOC 释放量
船体钢材表面处理和涂装的能耗和污染
由于高性能的船舶涂料规定了严格的钢材表面处理要求,多数要求采用喷砂(喷丸)表面处理,达到 Sa2.5 级的高要求,目前正在强制实施的 IMO 的船舶专用压载舱涂层性能标准(PSPC)更是对钢材表面处理要求达到了相当苛刻的高度。船舶涂装的表面处理和涂装工艺已是造船工业的能耗大、空气污染(粉尘为主)和噪音污染最严重的工序之一。
修船涂装过程的污染
在修船的表面处理和涂装工作中,含油污泥、废磨料和旧涂层(特别是含有机锡的防污涂层)处理是主要的污染来源。