概述,防護塗層性能標準,技術條件和要求,
概述
PSPC即所有類型船舶專用海水壓載艙和散貨船雙舷側處所保護塗層性能標準，performance standard for protective coatings的縮寫。本文詳細解釋防護塗層性能標準和性能塗層標準的技術條件和要求以及新塗層的基本關鍵要點和有關說明。
防護塗層性能標準
PSPC對壓載艙保護塗層的塗料種類、密度、面漆顏色、冷凝試驗、耐陰極保護性以及柔韌性等都作了詳細規定。 相比我國標準，PSPC增加了冷凝試驗、耐陰極保護性、塗層柔韌性要求，且在塗層比重、附著力、與底漆配套等項目上作了更加細緻的要求，尤其是耐鹽霧、耐鹽水、冷凝試驗均要通過180天模擬艙試驗嚴格檢測。實施新塗層標準不僅涉及塗料和塗層本身，更涉及造船硬體設施、模式和工藝流程、塗料及塗裝工藝、測試設備、塗料和塗層檢驗及認可、驗證及檢查機構、檢查人員資質及其認可機構等諸方面。
散貨船是指貨艙區域內通常建有單甲板、雙層底、底邊艙以及單舷側或雙舷側結構，主要用於散運散裝乾貨的遠洋自航式船舶。油船是指結構內部通常建有主要用於散運散裝油品的整體液艙的遠洋自航式船舶；專用海水壓載艙是指海上航行船舶使用海水進行壓載的專用艙櫃，不包括風暴壓載艙和兼用艙櫃。
技術條件和要求
即要使得塗層達到15年的目標使用壽命，這是從最初的塗裝開始，塗層系統維持良好狀態的持續時間。塗層的使用壽命是變化的，取決於很多的變化因素，包括在使用中遇到的真實條件。所有類型船舶的專用海水壓載艙和船長不小於150m散貨船的雙舷側處所內的保護塗層應至少符合本基準的要求。
新塗層基本要求的關鍵要點及有關說明
1）鋼板的狀況 鋼板表面應加以處理，去除毛邊，打磨焊道，去除焊接飛濺物和任何其他的表面污染物，以使選擇的塗層能夠均勻的塗布，達到所要求的NDET和有足夠的附著力。對於處理後鋼板的狀況應達到ISO8501-3所規定的P2的等級。塗裝前邊緣應處理成半徑至少為2mm的圓角，或經過三次打磨或至少經過等效的先處理。當採用專用成型打磨工具時，一次打磨可以認為是等級的處理。
2）分段二次表面處理 被破壞出的車間底漆和焊縫處達到Sa2½（粗糙度介於30-75 mm）。
3）車間底漆 如車間底漆未通過以試驗程式來驗證的預試驗，完整底漆至少要去除70%，達到Sa2。如果由環氧基的主塗層和車間的底組成的整體塗層系統按表試驗程式通過了合格證明預試驗，則當使用同樣的環氧層系統時，可保留完整的車間底漆，保留的車間底漆套用掃掠式噴砂，高壓水洗或等效的方法清潔。如果一種矽酸鋅車間底漆作為環氧層系統的一部分已通過的塗層合格預試驗，該底漆可和其他的通過塗層合格試驗的環氧層組合使用，只要相容性按無浪條件下的試驗，並得到生產商的確認。
4）合攏後的表面處理 一：對大接縫為St3 （St3級：非常徹底的手工和動力工具除銹，鋼材表面應無可見的油脂和污垢，並且沒有附著不牢的氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物。除銹應比St2更徹底，底材顯露部分的表面應具有金屬光澤。）或更好，或更可行時為Sa2½ 。小破壞面積的總和不大於總面積的2%時為St3。相鄰接的塗層損壞總面積超過25m2或超過艙室總面積2%，應為Sa2½。塗層搭接處表面要處理成斜坡狀。合攏對接縫是指分段塗裝後，進行分段組裝時的對接焊縫。合攏對接縫兩側的寬度通常應各不大於200mm，對於合攏而預留的角接縫（預留焊縫一般單邊不超過300mm），涉及區域為兩側一般各不大於100mm。損壞區域是指底層塗層被損壞的區域。損壞面積可由船東、船廠和塗料供應商三方開工前前協定中確定的檢查員判定。當有爭議時，對大面積損壞可採用照片劃線確定，對線狀損壞則直接取長度。相鄰塗層損壞是指各損壞區域之間的最短距離小於100mm的塗層損壞。損壞面積比例計算應為不計及合攏對接縫時，塗裝的結構合攏時，塗裝的結構合攏後，在修補時計及的損壞面積與當時艙室總面積之比。
5）粗糙度要求 全面或局部噴射處理，30~75um，其他的處理按照塗料生產商的建議。
6）灰塵 顆粒大小為“3”、“4”或“5”的灰塵分布量為1級、如不用放大鏡，在待塗表面可見的更小顆粒應去除。CCS4.13 灰塵顆粒和分布的測量應按ISO8502-3:1993或GB/T18570.3-2005進行。CCS4.14 更小顆粒系統是指按上述標準測量顆粒尺寸“3”級以下的微塵，當微塵積聚可為肉眼可見時也應予以除去。
7）噴砂、磨後水溶性鹽限制 （相當於氯化鈉）≤50㎎/㎡Nacl。水溶性鹽的測量應按ISO8502-9:1998或GB/T18570.9-2005標準進行，根據測定的電導率折算成鋼板表面水溶性鹽密度。
8）油污 無油污。
9）塗層的合格預試驗和驗證 保護塗層應按規定的程式進行合格預試驗和驗證。
10）塗層檢查人員的資質 塗層檢查人員具有NACEⅡ級、FROSIOⅢ級資格或主管機關承認的同等資格。IACS： 塗層檢查員的選擇應該是檢查協定的一部分。任何在檢查協定中的一方都有權要求更換在船舶建造的進程中被認為不適合或不理想的檢查員。如果協定方認為這樣的要求是合理的，檢查員應儘快更換。
1）塗裝技術檔（CTF）應按規定提交塗層技術文檔，並由主管機關審查。新造階段，船廠的塗裝作業工作記錄包括：每個艙室塗裝的真實空間和面積（平方米計）；塗裝的塗層系統；塗裝的時間、厚度、 道數等；塗裝時的周圍環境條件；表面處理的方式；
國際海事組織（IMO）《塗層性能標準》要求與現實情況的對比凸顯出難點：
1）目標使用壽命上標準要求塗層維持“良好”狀態的持續時間是15年。良好狀況是指A．744（18）決議定義的有少量點銹的狀況，即：僅有小的點狀銹斑，其分布少於所計及面積的3%，且無可見的塗層破壞。邊緣或焊縫處的鏽蝕，其分布須小於所計及面積內的邊緣或焊縫的20%。國內造船現狀是實際目標使用壽命通常為5年。
2）表面處理：鋼材預處理與分段二次處理，Sa2½級粗糙度介於30—75um。目前國內鋼材預處理：Sa2½級，分段二次處理Sa2½級或St3級，粗糙度介於70－100um.
3）結構表面缺陷處理：毛邊，焊道，飛濺等表面缺陷，ISO8501－32001（P2級），邊緣處理成半徑至少為2mm的圓角。而國內基本無要求或邊緣處理成半徑為1mm的圓角。
4）類型：環氧基體系，塗層需進行合格預試驗；每道塗層的顏色要有對比。面塗層應為淺色。國內環氧基體系，塗層無需進行合格預試；每道塗層的顏色有對比。面塗層應為淺色。
5）NDFT 320微米，90/10規則。國內250－300微米，85/15規則
6）可溶性鹽 小於50㎎/㎡要求在鋼材預處理和分段二次表面處理都檢測。國內一般無要求，有些地區要控制在小於50㎎/㎡有較大困難。
7）二次表面處理 被破壞出的車間底漆和焊縫處達到Sa2½。如車間底漆按1．3所述試驗程式未通過塗層合格證明預試驗，完整底漆至少要去除70%，達到Sa2。而國內被破壞出的車間底漆和焊縫處達到Sa2½，完整底漆大部分除去。
8）合攏後表面處理:對大接縫為St3，或更好，或更可行時為Sa2½ 。小破壞面積的總和不大於總面積的2%時為St3。相鄰接的塗層損壞總面積超過25m2或超過艙室總面積2%，應為Sa2½。國內合攏後表面處理均採用打磨方式。合攏後艙內塗層損壞一般高達48%，甚至以上。
9）塗層檢查要求 塗層檢查工作應由具有NACEⅡ級、FROSIOⅢ級資格或主管機關承認的同等資格的人員完成。而國內目前具備獲得此類證書的人才很少。另外，國內去年剛成立由主管機關認可的相似的培訓機構已開班10期培訓，累計培訓了309名，其中又有279人通過了中國船舶塗層檢查員資格認證委員會的考試（含補考合格）。成為第一批由我國自主培養的、符合《塗層性能標準》要求的合格的船舶塗層檢查員。
10）塗裝技術檔案（CTF） 塗層體系規範、船廠和船東的塗裝記錄，塗層系統進行選擇的詳細標準、工作規範、檢查、保養和修補均應文字化為“塗裝技術檔案”， 塗裝技術檔案應由主管機關或主管機關承認的組織檢查。 而國內目前交船時向船東只提交類似《塗裝說明書》的少量完工檔案。
應對塗層新標準，結合日本造船業應對塗層新標準的一些做法, 作為企業，一是提高對塗層新標準的認識，熟悉新標準的內容。二是儘快培養一批合格的塗層檢驗師。三是船廠必須擁有必要的鋼材表面處理設備。四是準備一套適用的塗層檢驗參照標準。五是在造船契約中寫明由船廠合格的塗裝檢驗師進行塗裝最終檢驗。
附：塗裝檢測儀器工具包
建造階段
檢測儀器
檢查項目
表面預處理
a
1．磁性鋼板溫度計
2．手搖溫濕度計（含露點計算板）
3．露點儀
在噴射工序開始前和天氣發生突變時，應該測量鋼板表面溫度，相對濕度，露點並記錄。
b
1．鹽分計工具包
應測量鋼板表面的可溶性鹽分，檢查油、脂和其他污染物。
c
車間底漆塗裝中應監控鋼板表面的清潔度。
d
車間底漆的材料應確認滿足表1中.2.c的要求。
厚度
1．濕膜梳
2．塗層測厚儀
如果矽酸鋅車間底漆聲明與主塗層體系相容，那么其厚度和固化情況要確認與規定值一致。
分段組裝
a
1．表面粗糙度儀
2．粗糙度標準書
3．鹽分計工具包
分段建造完成，二次表面處理開始前，應目視檢查鋼板表面處理包括邊緣的處理。
去除任何的油、脂或其他可見的污染物。
b
1．鹽分計工具包
噴射/打磨/清潔後塗裝前，應目視檢查處理好的表面。
完成噴射、清潔，體系第一道塗層塗裝前，應檢查鋼板表面殘留可溶性鹽水平，每個分段至少取一點。
c
1．磁性鋼板溫度計
2．手搖溫濕度計
3．露點儀
在塗層塗裝和固化階段，應監控鋼板表面溫度，相對濕度，露點，並記錄。
d
檢查按表1提到的塗裝過程步驟進行。
e
1．濕膜梳
2．塗層測厚儀
應按附屬檔案3的規定和列出的要求進行DFT測量，驗證塗裝達到了規定的塗層厚度。
合攏
a
1．附著力檢測儀
2．檢查鏡
3．孔隙檢測儀
目視檢查鋼板表面狀況，表面處理情況，驗證表1中其他要求是否達到，達成一致的規範是否得到執行。
b
塗裝前和塗裝中應該定期測量鋼板表面溫度，相對濕度，露點並記錄。
c
檢查按表1提到的塗裝過程的步驟進行。
附：下列定義適用於本標準:1 壓載艙 為A.798 (19) 和A.744(18) 決議所定義的那些壓載艙；
2 露點 為空氣被所含潮氣飽和時的溫度；
3 DFT 為乾膜厚度；
4灰塵 為呈現在準備塗漆表面上的鬆散的顆粒性物質，是由於噴射清理或其他表面處理工藝產生的，或由於環境作用產生的；
5 邊緣打磨 系指二次表面處理前對邊緣的處理；
.6 “良好”狀況 系指A.744 (18) 決議定義的有少量點銹的狀況；
7硬塗層 系指在固化過程中發生化學變化的塗層或非化學變化、在空氣中乾燥的塗層。硬塗層可用於維護目的，類型可以是無機的也可以是有機的；
8 NDFT 為名義乾膜厚度。90/10規則意指所有測量點的90%測量結果應大於或等於NDFT，餘下10%測量結果均應不小於0.9×NDFT；
9 底漆 系指車間底漆塗裝後在船廠塗裝的塗層系統的第一道塗層；
10 車間底漆 系指加工前塗在鋼板表面的底漆，通常在自動化車間噴塗（在塗層系統第一道塗層之前）；
11 預塗 系指對關鍵區域邊緣、焊縫、不易噴塗區域等位置的預先塗刷，以保證良好的塗料附著力和恰當的塗層厚度；
12 目標使用壽命 為塗層系統設計壽命的目標值，以年計；
13 技術規格書 為塗料生產商的產品規格書，包含與塗料及其塗裝有關的詳細技術性說明和資料。
試驗
塗層技術的應該通過下列試驗加以驗證。試驗程式應遵守本附錄的附屬檔案1（模擬壓載艙條件試驗）和附屬檔案2（冷凝艙試驗）：
附屬檔案1和附屬檔案2適用於專用海水壓載艙的保護塗層。
附屬檔案2適用於船長150m及以上散貨船的雙舷側處所（非專用海水壓載艙）的保護塗層。
附屬檔案1 模擬壓載艙條件試驗
1 試驗條件
模擬壓載艙條件試驗應滿足下列各項條件：
.1 試驗期為180天。
.2 5塊試驗樣板。
.3 每塊樣板尺寸為200mm×400mm×3mm。其中的兩塊樣板（樣板3和4）焊上U型條，U型條距一條短邊120mm，距長邊各80mm。
樣板應按照性能試板按本標準的表1.1，1.2和1.3處理，塗層系統的塗裝按表1的1.4和1.5進行。車間底漆露天老化至少2月並用低壓水清洗或其他溫和的方法清潔。不應採用掃掠式噴射或高壓水清洗，或其他去除底漆的方法。露天老化方法和程度應考慮底漆是15年目標使用壽命系統的基礎。為了鼓勵創新，替代的處理方法、塗層系統和乾膜厚度經明確說明後可以採用
.4 試驗樣板的背面應適當塗裝，避免對試驗結果產生影響。
.5 模擬真實壓載艙的條件，一個試驗循環為二個星期裝載天然或人工海水，一個星期空載。海水溫度保持在大約35℃。
.6 樣板1：模擬上甲板的狀況，試板50℃加熱12小時，20℃冷卻12小時。試驗樣板周期性的用天然或人工海水潑濺，模擬船舶縱搖和橫搖運動。潑濺間隔為3秒或更短，板上有橫貫試板寬度，深到底材的劃線。
.7 樣板2: 固定鋅犧牲陽極以評估陰極保護效果。試驗樣板上距離陽極100mm處開有直徑8mm的至底材的圓形人工漏塗孔，以評估陰極保護的效果。試驗樣板循環浸泡在天然或人工海水中。
.8 樣板3：背面冷卻，形成一個溫度梯度，以模擬一個頂邊壓載艙的冷卻艙壁；用天然或人工海水潑濺，模擬船舶縱搖和橫搖運動。溫度梯度大約為20℃，潑濺間隔為3秒或更短。板上有劃破塗層至底材的、有一定長度的橫向橫貫寬度的劃線。
.9 樣板4：天然或人工海水循環潑濺，模擬船前後顛簸和搖擺的運動，潑濺間隔為3秒或更短，板上有橫貫試板寬度且深至底材的的劃線。
.10 樣板5：應在乾燥且溫度為70℃條件下暴露180 天，模擬雙層底加熱的燃料艙和壓載水艙之間的隔板。
圖 1壓載艙塗層試驗的波浪艙
2 試驗結果
2.1 試驗前，應報告塗層系統的下列測量數據:
.1 該塗料的基料和固化劑組分的紅外鑑定
.2 該塗料的基料和固化劑組分的比重[1]，和
.3 針孔數量，以90V低電壓探測器;
2.2 試驗後，應報告下列測量數據:
.1 起泡和鏽蝕[2]；
.2 乾膜厚度(DFT)（比較樣塊法）[3]；
.3 附著力[4]；
.4 按板厚調整後的柔韌性[5]（3mm 板，300 mm塗層，150 mm 圓柱軸有 2% 延伸修正後），僅作為一種參考數據；
.5 陰極保護的重量損失/電流需要/人工漏塗處的剝離；
.6 劃痕附近的腐蝕蔓延。測量每塊樣板沿劃痕兩邊的腐蝕蔓延並確定腐蝕蔓延的最大值，三個最大值的平均值作為驗收值。
3 驗收標準
3.1 第2節的試驗結果應滿足下列標準：
項目
依據本標準表1塗裝的環氧基體系的驗收標準
替代系統的驗收標準
樣板起泡
沒有
沒有
樣板鏽蝕
Ri 0級 (0%)
Ri 0級 (0%)
針孔數量
0
0
附著力
> 3.5 MPa
基材和塗層間或各道塗層之間的脫開面積在60%或以上。
> 5.0 MPa
基材和塗層間或各道塗層之間的脫開面積在60%或以上。
內聚力
>3.0 MPa
塗層中的內聚破壞面積在40%或以上
>5.0 MPa
塗層中的內聚破壞面積在40%或以上
按重量損失計算的陰極保護需要電流
< 5mA/m
< 5mA/m
陰極保護；人工漏塗處的剝離
< 8mm
< 5mm
劃痕附近的腐蝕蔓延
< 8mm
< 5 mm
U型條
若在角上或焊縫處有缺陷、開裂或剝離都將判定系統不合格。
若在角上或焊縫處有缺陷、開裂或剝離都將判定系統不合格。
3.2 在本標準生效前，受試環氧基系統只要滿足上表中的鼓泡和鏽蝕標準。
3.3 按本標準表1塗裝的受試環氧基系統應滿足上表對環氧基體系的標準。
3.4 不一定是環氧基的替代系統和/或不一定按本標準表1塗裝的替代系統應滿足上表對替代系統的要求。
4 試驗報告
試驗報告應包括下列內容：
.1 生產商名稱；
.2 試驗日期；
.3 塗料和底漆的產品名稱/標識；
.4 批號；
.5 鋼板表面處理的數據，包括：
- 表面處理方式；- 水溶性鹽含量；- 灰塵，和- 磨料嵌入物；
.6 塗層體系塗裝的數據，包括下列數據：
- 車間底漆；
- 塗層道數；
- 塗裝間隔[6]；
- 試驗前的乾膜厚度14；
- 稀釋劑14；
- 濕度14；
- 氣溫14，和
- 鋼板溫度；
.7 按第2節試驗的試驗結果，和
.8 按第3節判斷的結果。
附2
冷凝艙試驗
1 試驗條件
冷凝艙試驗依據適用標準進行[7]。
1 暴露時間為180天。
.2 兩塊試板。
.3 每塊試板尺寸為150mm×150mm×3mm。試板的處理應按性能標準表1的.1、2和3條，塗層系統的塗裝按照表1的1.4 和1.5條，車間底漆至少露天老化2月並用低壓水清洗或其他溫和的方法清潔。不應採用掃掠式噴射或高壓水清潔，或其他的底漆去除方法。應考慮露天老化方法和程度，因為底漆是15年目標使用壽命體系的基礎。為了鼓勵創新，替代的處理方法、塗層系統和乾膜厚度清楚詳細說明後可以採用。
.4 試板的反面應適當塗裝，避免對試驗結果產生影響。
圖2 冷凝艙試驗
2 試驗結果
依據附1的第2節（2.2.5 和 2.2.6除外）。
3 驗收標準
3.1 基於第2節試驗的結果應滿足下列標準：
項目
依據本標準表1塗裝的環氧基系統的驗收標準
替代系統的驗收標準
樣板起泡
沒有
沒有
樣板鏽蝕
Ri 0級 (0%)
Ri 0級 (0%)
針孔數量
0
0
附著力
> 3.5 MPa
基材和塗層間或各道塗層之間的脫開面積在60%或以上。
> 5.0 MPa
基材和塗層間或各道塗層之間的脫開面積在60%或以上。
內聚力
>3.0 MPa
塗層中的內聚破壞面積在40%或以上
>5.0 MPa
塗層中的內聚破壞面積在40%或以上
3.2 在本標準生效前，受試環氧基系統僅需滿足上表對鼓泡和鏽蝕的標準。
3.3 按本標準表1塗裝的受試環氧基系統應滿足上表對環氧基系統的標準。
3.4 所有的替代系統不一定是環氧基和/或不一定按本標準表1塗裝的應滿足上表所示的對替代系統的要求。
4 試驗報告
依照附1 第4節。
