上海船舶制造業(yè)率先推動(dòng)水性涂料應(yīng)用

《全球涂料網(wǎng)訊》

進(jìn)入秋冬季節(jié)，每一天的空氣質(zhì)量都牽動(dòng)人的神經(jīng)。經(jīng)過(guò)多年的洗禮，不少國(guó)人能夠脫稿解釋PM2.5和PM10的區(qū)別、可以得心應(yīng)手地挑選不同等級(jí)的防毒口罩、還會(huì)從多個(gè)角度發(fā)表自己對(duì)霧霾成因的看法……隨著國(guó)家和地方對(duì)大氣污染防治工作的進(jìn)一步推進(jìn)，又有一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)將進(jìn)入更多人的視線，那就是——揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。

    VOCs指參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物，是形成臭氧和PM2.5污染的重要前體物。船廠是產(chǎn)生VOCs的大戶，大型船廠一年的排放量基本都在100噸以上。在上海，這個(gè)全國(guó)VOCs治理的前沿陣地，當(dāng)?shù)卮瑥S正積極摸索適合本行業(yè)的VOCs治理方法，多個(gè)治理工程紛紛上馬。從記者近日走訪的情況來(lái)看，船廠在VOCs末端治理環(huán)節(jié)的設(shè)備設(shè)施建設(shè)都取得了一定的進(jìn)展。同時(shí)，各方對(duì)政策、技術(shù)路線方面的疑慮、爭(zhēng)論也在繼續(xù)。

    前有政策后有船東船企說(shuō)了不算

    當(dāng)前，我國(guó)以PM2.5和臭氧為特征污染物的大氣復(fù)合污染形勢(shì)依然嚴(yán)峻。今年9月14日，環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家能源局正式發(fā)布《“十三五”揮發(fā)性有機(jī)物污染防治工作方案》(以下稱《方案》)，其中指出，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》實(shí)施以來(lái)，全國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，但PM2.5濃度仍處于高位，同時(shí)，重點(diǎn)區(qū)域臭氧濃度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，尤其是在夏秋季已成為部分城市的首要污染物。從PM2.5和臭氧的前體物控制來(lái)看，近年來(lái)，全國(guó)SO2、氮氧化物(NOx)、煙粉塵控制取得明顯進(jìn)展，但VOCs排放量仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)大氣環(huán)境影響日益突出。VOCs污染防治工作刻不容緩。

    場(chǎng)內(nèi)噴涂作業(yè)、場(chǎng)外噴涂作業(yè)、鋼板預(yù)處理作業(yè)是船舶工業(yè)產(chǎn)生VOCs的主要來(lái)源。為加大工業(yè)涂裝VOCs治理力度，《方案》提出：在船舶制造行業(yè)，推廣使用高固體分涂料，機(jī)艙內(nèi)部、上建內(nèi)部推廣使用水性涂料；優(yōu)化涂裝工藝，將涂裝工序提前至分段涂裝階段，2020年底前，60%以上的涂裝作業(yè)實(shí)現(xiàn)密閉噴涂施工；推廣使用高壓無(wú)氣噴涂、靜電噴涂等高效涂裝技術(shù)。強(qiáng)化車間廢氣收集與處理，有機(jī)廢氣收集率不低于80%，建設(shè)吸附燃燒等高效治理設(shè)施，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

    在《方案》發(fā)布一周后的9月21日，上海市環(huán)保局污防處召開“上海清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃”船舶行業(yè)咨詢會(huì)，上海市環(huán)科院、各船舶修造企業(yè)、油漆廠商等派員參加會(huì)議。會(huì)上，上海市清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃(2018-2022)文件討論稿中關(guān)于船舶修造行業(yè)的相關(guān)要求分發(fā)到了各代表手中，具體內(nèi)容為：

    船舶制造及維修行業(yè)推廣使用低揮發(fā)性涂料。到2018年，機(jī)艙內(nèi)部、上層建筑內(nèi)部水性涂料使用比例達(dá)到70%以上，分段涂裝階段、碼頭涂裝階段水性涂料使用比例達(dá)到30%以上，鋼板預(yù)處理階段，鼓勵(lì)采用水性環(huán)氧底漆等；80%以上的涂裝作業(yè)實(shí)現(xiàn)密閉噴涂施工，船塢增設(shè)移動(dòng)式涂裝系統(tǒng)；推進(jìn)巨型總段建造等綠色造船工藝。

    雖然上海市的行動(dòng)計(jì)劃仍未定稿，不過(guò)不難看出，下一階段上海市的環(huán)保政策高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的基調(diào)不會(huì)變。多部委出臺(tái)的《方案》主要有兩項(xiàng)硬性指標(biāo)：一、“2020年底前，60%以上的涂裝作業(yè)實(shí)現(xiàn)密閉噴涂施工�！痹黾用荛]噴涂的比例、減少室外的無(wú)組織排放是降低VOCs的基本思路，但上海地區(qū)的船廠普遍反映，從企業(yè)的廠房資源、施工條件、建造流程等多方面考慮，上海市在討論稿中提出的80%的比例過(guò)高，建議降至仍高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的65%。二、“有機(jī)廢氣收集率不低于80%�！边@方面，上海市已于2015年開始“引逼結(jié)合”敦促包括船企在內(nèi)的當(dāng)?shù)仄髽I(yè)投入建設(shè)高效治理工程，有機(jī)廢氣的收集率超過(guò)80%的國(guó)標(biāo)不是問(wèn)題。另外，上海市對(duì)水性涂料的使用比例等方面進(jìn)一步提出了硬性指標(biāo)，在船廠間引起了不小的反彈。

    最緊迫的是時(shí)間問(wèn)題，上海市目前討論稿的要求是在2018年完成水性涂料的大面積應(yīng)用。然而，船廠2018年的生產(chǎn)任務(wù)已經(jīng)排定，油漆類型已經(jīng)制定確認(rèn)，這個(gè)指標(biāo)是不可能完成的。

    就長(zhǎng)遠(yuǎn)看，水性涂料的實(shí)施并非船廠一家說(shuō)了算�！八�性涂料在技術(shù)上的固化需要時(shí)間，這些產(chǎn)品的全面鋪開還需要獲得各船級(jí)社的型式認(rèn)可證書、兼容性證書。在機(jī)艙工作艙室、船員住宿的上層建筑使用的水性涂料，還需要獲得證明涂料阻燃性能的低播焰證書，很多廠商目前都沒(méi)有�！苯�南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司江南研究院主要從事涂裝設(shè)計(jì)工作的陸信浩表示，不同于集裝箱、港機(jī)等產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商，船廠的施工條件、施工要求更嚴(yán)苛，水性涂料推廣應(yīng)用的阻力不小�！氨热缭诙�天，碼頭溫度非常低，水性涂料的溶劑是水，零度以下就會(huì)結(jié)冰，作業(yè)非常困難。即使我們?cè)谂搩?nèi)加裝了通風(fēng)、加溫設(shè)備，但是船艙內(nèi)外溫差過(guò)大，對(duì)同一塊船板的涂裝質(zhì)量也是會(huì)有影響的�！睋�(jù)了解，目前，船廠采用水性涂料的比例很低，國(guó)內(nèi)外船東嘗試使用的意愿都不高。

    無(wú)先例投資大末端治理先行先試

    以源頭減排為核心，過(guò)程控制為重點(diǎn)，末端治理為手段。這是各行業(yè)對(duì)VOCs治理達(dá)成的基本共識(shí)。船舶工業(yè)未來(lái)采用更多替代涂料且尚需時(shí)間，目前最立竿見影的方法就是抓好末端治理，上海市政府和各船廠目前的工作重心也在于此。

    在江南造船，針對(duì)鋼材預(yù)處理線及涂裝棚的VOCs治理設(shè)備改造工程正在緊鑼密鼓的推進(jìn)。江南造船聯(lián)合中船第九設(shè)計(jì)研究院對(duì)“沸石轉(zhuǎn)輪+RTO”的VOCs設(shè)備改造技術(shù)進(jìn)行了深入研究。據(jù)悉，上述兩項(xiàng)改造工程加上油漆間、油漆儲(chǔ)存間等配套設(shè)施改造，江南造船在本輪VOCs治理方面的資金投入預(yù)計(jì)將達(dá)到上千萬(wàn)元。

    環(huán)保是一個(gè)成本工程，其收益是不能單用經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)衡量的。目前橫亙?cè)谄髽I(yè)面前的問(wèn)題是：無(wú)前人經(jīng)驗(yàn)可循，市面上的處理技術(shù)到底哪種更適合船廠？

    據(jù)悉，結(jié)合上海市VOCs治理技術(shù)指引及與設(shè)計(jì)院、環(huán)保部門的多次調(diào)研、研討意見，江南造船目前已選擇了RTO技術(shù)路線在鋼材預(yù)處理線上試點(diǎn)應(yīng)用，期望收到良好的環(huán)保治理效果�！霸谏虾Ｊ挟�(dāng)前環(huán)保工作的要求下，企業(yè)最看重的是：設(shè)備的除凈率和達(dá)標(biāo)排放的穩(wěn)定性。”江南造船的項(xiàng)目管理人員表示，“涂裝間VOCs活性炭吸附技術(shù)已經(jīng)很難適用于新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，RTO治理技術(shù)在汽車、化工等行業(yè)的應(yīng)用相對(duì)成熟，但這種治理技術(shù)在船企卻沒(méi)有過(guò)先例，各項(xiàng)試點(diǎn)工作需要摸索前行�！�

    業(yè)內(nèi)對(duì)市面上的各類技術(shù)都有不少顧慮。“蜂窩活性炭(活性炭纖維)+催化燃燒雖然投入成本低，但運(yùn)行一段時(shí)間后，減排效果不達(dá)標(biāo)，且安全性差�！薄邦w�；钚蕴�+氮?dú)饷摳桨踩�性高，但處理設(shè)備體積大，脫附后產(chǎn)生的VOCs液體同樣為危廢。”“沸石轉(zhuǎn)輪+RTO處理效果好，但投入高，運(yùn)行成本大；僅適用于高濃度連續(xù)性生產(chǎn)；針對(duì)涂裝間VOCs濃度波動(dòng)大，適應(yīng)性差�！薄�…各技術(shù)路徑有長(zhǎng)有短，企業(yè)只能權(quán)衡取舍，摸索尋求最適合自己的方案。

    “上海滬臨重工有限公司選擇了一條中間道路。

”由滬東重機(jī)有限公司牽頭、其子公司上海滬臨重工有限公司、國(guó)內(nèi)知名院校聯(lián)合承研的“大型涂裝工藝揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)處理關(guān)鍵技術(shù)集成與示范項(xiàng)目”已于2017年8月22日通過(guò)了上海市科委的項(xiàng)目中期評(píng)審。滬臨重工總經(jīng)理王敏介紹，經(jīng)過(guò)大半年的時(shí)間，三方聯(lián)合開發(fā)了新型的吸附濃縮+催化燃燒技術(shù)，研發(fā)制作了VOCs處理集成試驗(yàn)裝置1.0和2.0，形成了“VOCs高效收集——漆霧有效處理——VOCs高效凈化”一體化解決方案，VOCs處理效果達(dá)到并超過(guò)了預(yù)期指標(biāo)。

    在滬臨重工的涂裝車間，VOCs處理集成試驗(yàn)裝置2.0正在穩(wěn)定運(yùn)行，顯示器上標(biāo)示著處理設(shè)備的進(jìn)口濃度、預(yù)過(guò)濾濃度和出口濃度，體型稍大的試驗(yàn)裝置1.0已經(jīng)完成歷史使命杵在一邊。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李曉東表示，船廠涂裝車間的VOCs治理有負(fù)荷不均衡、排風(fēng)量大、運(yùn)行成本高等特點(diǎn)，針對(duì)這些，滬臨重工選用了新型的VOCs吸附材料，能耐較高溫且使用壽命在5年以上；針對(duì)船廠涂裝車間每天4～6個(gè)小時(shí)的VOCs濃度特別高的情況，采用了二次過(guò)濾、負(fù)荷緩沖技術(shù)，起到削平波峰的作用，大大提高了后續(xù)處理裝置的效能和使用壽命。在進(jìn)氣口，針對(duì)廢氣中含有的大量漆霧，滬臨重工開發(fā)了具備自凈功能的新式漆霧過(guò)濾裝置，零耗材、零危廢，且有通暢排風(fēng)的效果。試驗(yàn)裝置2.0采用流體力學(xué)計(jì)算模擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的優(yōu)化分配，在高負(fù)荷作業(yè)工段，選擇高風(fēng)量送排風(fēng)方案；在無(wú)人員參與的低濃度揮發(fā)階段，選擇小風(fēng)量的智能送風(fēng)方案。此外，該設(shè)備還采用了余熱回收再利用技術(shù)，大大降低了運(yùn)行成本；采用集成及自動(dòng)化控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)控?zé)o人值守。

    與VOCs斗法的上海地區(qū)船廠，面臨著政策、技術(shù)路線的諸多不確定，但邁著的是履行企業(yè)社會(huì)責(zé)任、探索最優(yōu)治理方案的堅(jiān)定步伐。隨著VOCs治理在全國(guó)范圍內(nèi)的鋪開，相信這些探索、糾結(jié)都是值得的。