强制性国家标准《船舶涂料中有害物质限量》(征求意见稿)编制说明中海油常州涂料化工研究院有限公司二О一五年七月1(一)工作简况1.1任务来源中国造船业的飞速发展极大地促进了船舶涂料工业的快速发展;同时,船舶在制造、营运、维修、拆解等过程中直接或间接把一些物质或能量引入海洋环境,产生一系列诸如损害生物资源、妨碍包括渔业在内的各种海洋活动,破坏海水水质等环境问题。近年来,我国相继颁布了7个强制性涂料标准,涉及到内墙(GB18582)、外墙(GB24408)、玩具(GB24613)、汽车(GB24409)、水性木器漆(GB18582)、溶剂型木器漆(GB18581)、建筑钢结构(GB30981)等诸多涂料应用领域,然而,作为涂料工业中重要品种---船舶涂料还没有对有害物质进行限量。目前,我国船舶涂料的生产和应用还存在诸多环保问题:(1)一些含铅、铬等重金属元素的防锈颜料(如红丹、铅酸钙、锌铬黄等)的传统船舶涂料品种,由于其防锈性能好价格低廉,还有很大市场;(2)由于没有挥发性有机化合物(VOC)排放法规或强制性标准的限制,VOC含量较高的产品还占据较大份额;(3)由于市场竞争激烈,一些企业为了降低成本,往往用价格较低的高毒溶剂替代低毒溶剂作为涂料用稀释剂;(4)一些禁用的生物杀伤剂仍然在违规使用。以上问题的解决一方面需要人们环保意识的提高,另一方面也迫切需要制定《船舶涂料有害物质限量》强制性标准,限制含有毒有害重金属防锈颜料、高毒性溶剂、高VOC含量的高污染船舶涂料产品的生产和使用,促进水性、无溶剂、高固体分等环境友好型船舶涂料品种发展,从而规范船舶涂料市场。为了更好的保护人体健康、生态环境,推动船舶涂料向低污染方向发展,完善我国涂料安全标准体系,2014年5月全国涂料标准化技术委员会向国家标准化管理委员会提出了制定强制性国家标准《船舶涂料中有害物质限量》的建议。并于2014年12月得到国家标准化管理委员会批准(国标委综合[2014]89号,项目编号20141808-Q-606)要求于2015年12月底前完成标准报批工作。1.2主要工作过程在接到上级主管部门的标准项目批准文件后,标委会即着手标准制定的前期准备工作。为使起草的标准与国际先进标准接轨,缩小与国际标准和国际先进标准的差距,对船舶涂料可能会涉及到的对有害物质(包括VOC、重金属、限用溶剂、生物杀伤剂等)进行限制的国内外标准与法规进行了全面的查询,检索了国内外有关上述涂料的论文与相关资料,了解这些涂料的发展状态。在对目前国内外市场上船舶涂料的主要品种、技术水平及发展趋势进行分析的基础上,编写了标准制定工作方案,同时与部分在船舶涂料生产和使用领域有影响力和代表性的单位联系并邀请其共同参加标准制定工作。标准制定方案完成后,标委会和本标准的主要起草单位中海油常州涂料化工研究院有限公司组织相关人员对方案进行了认真讨论,初步确定了检测项目和技术指标及试验方法,编制了工作组讨论稿和编制说明。2015年3月19日,标委会秘书处组织标准制定工作组成员在江苏常州举行了第一次工作会议,来自11家单位的23位专家参加了会议。会上对工作组讨论稿进行了讨论,确定了标准的制定原则、使用范围、控制范围及相关试验方法等内容,确定呢工作进度。经过讨论,达成对工作组讨论稿的修改意见:1)参照IMO、CCS、中国造船协会等相关组织对船舶涂料的定义,修改强制性要求所适用的范围;2)对涉及船舶涂料的分类细化挥发性有机化合物的限值,控制值有待数据统计;3)鉴于甲苯的高毒性,增加对“甲苯”的单独限值控制,控制值根据2试验数据统计结果后确定;4)项目中“乙二醇醚酯”控制与GB30981保持一致;5)增加对“沥青”的推荐性要求限制;6)部分控制项目的试验方法直接引用国家标准方法;7)文本进行编辑性修改;8)编制说明进行编辑性修改。2015年5月20日,标委会秘书处派人参加了中海油总公司、中国石油学会海洋石油分会在广州主办的《防腐蚀涂料年会》,出席的会议的有来自船舶制造企业、船级社、船舶涂料生产企业、研究机构、地方涂料协会等单位的203名代表。标委会秘书处在会上进行了船舶涂料中有害物质限量的标准制定介绍,会议期间组织部分专家进行了《船舶涂料中有害物质限量》标准讨论,提出了一些建议:1)建议VOC控制与上海地标DB31《船舶工业大气污染物排放标准》的涂料分类基本一致;2)删除二甲苯限值要求;3)删除推荐性内容,改为全文强制;4)文本进行编辑性修改;5)编制说明进行编辑性修改。(二)标准编制原则和标准主要内容1船舶行业及船舶涂料概述1.1船舶行业船舶工业属于劳动力密集、资金密集、技术也密集的产业,是我国重加工工业中唯一能走在世界前列,与世界先进水平较量的行业。和发达国家比,中国劳动力成本低;和其他发展中国家比,中国的技术、资金和工业基础比较雄厚,从近十年中国船舶制造业占世界造船市场份额的变化可以看出,中国船舶制造业在全球市场上所占的比重正在明显上升,2009年全年中国船厂的新接订单量达2600万载重吨,首次超过韩国跃居世界第一。但受国际金融危机的影响,近年来国际航运市场与造船市场持续低迷,我国船舶工业也正经历着重重考验,并处于化解产能过剩矛盾、实施结构调整转型升级的行业调整中。从目前世界造船业竞争格局来看,欧洲造船业已经处于明显的颓势。克拉克松预测,2015年欧洲造船业产能将在2009年的基础上萎缩70%。日本造船业近年来发展相对平稳,能力扩张幅度小,骨干船厂的手持订单已排至2013年左右。虽然在规模总量上日本已经落后于中国和韩国,其份额由可能还将进一步下下降,但是日本在综合技术水平方面的优势仍然存在。韩国造船业和中国造船业产业规模相当,在危机中受到的冲击也基本类似。一方面韩国船企加强了散货船、油船等常规船舶营销力度,另一方面中国造船业也在积极拓展高技术船舶及海洋工程装备市场。中韩争霸将成为今后一段时期内世界造船格局的一个重要特征。对于一些新兴造船国家,越南、印度等由于受到金融危机的严重冲击,发展势头已经明显放缓,而巴西和俄罗斯等国家开始采取措施大力发展本国造船业。虽然这些国家在中短期内难以对世界造船竞争格局产生实质性影响,但是其快速成长无疑将势世界造船业的竞争格局进一步多元化。1.2船舶涂料的作用船舶一词包含的内容十分广泛,一般日常生活中的船舶是指能够用作水上运输或其他水上作业,具有一定流线形状的水上浮动工具及水上运输工具。凡是具备船舶形状能在水上或水中航行的运输工具均为船舶,包括航行于江河湖泊、航洋的一切船舶。船舶一词在法律上的定义与日常生活中的定义有较大的不同,一般受到法律所调整对象、范围的不同而产生差异。在国际立法中,一般都将军事船舶、政府公务的船舶不视为法律意义上的船舶。依据中华人民共和国最高人民法院(关于审理船舶碰撞和触碰案例财产损失和赔偿的规定):船舶是指用作或能够用作水上运输工具的各类船筏,包括非排水船和水上飞机,但是用于军事的3和政府公务的船舶除外。依据中华人民共和国海上交通安全法:船舶为排水或非排水的船、筏、水上飞机、潜水器和移动式平台。GB/T7727.1-2008《船舶通用术语第1部分:综合》中船舶的定义为:能航行、停泊于水域,从事运载、作战、作业、科研等的构造物。摘自上海沪东船厂汪国平老师编著的中国化工出版社出版的《船舶涂料与涂装技术》上的船舶涂料定义,即涂装于船舶内外各部分,以延长其使用寿命和满足其特性要求的各类涂料的统称。GB12900-91《船舶通用术语船用材料》中第2.4.2节船舶涂料的定义为:涂于船舶各部位,能防止海水、海洋大气腐蚀和海生物附着及满足船舶特种要求的各种涂料的统称。钢铁制成的船舶,长年累月的航行在茫茫大海或江河湖泊之中,会不同程度的受到各种腐蚀介质的侵蚀,会发生不同程度的腐蚀。腐蚀会对船舶带来很大的危害,会降低船舶结构的强度,某种意义上讲,船舶涂料最主要的特点就是耐腐蚀性,是最重要的防腐涂料品种之一,提供有效、长期的防腐蚀保护成了船舶结构使用寿命长短至关重要的环节,而在船舶上涂覆涂料则是保护船舶最经济有效的方法,也是国内外船舶业最广泛采用的方法。同时船舶涂装有其自身的特点,因此船舶涂料也应具备一定的特性:1)船舶的庞大决定了船舶涂料必须能在常温下干燥,需要加热烘干的涂料一般不作为船舶涂料;2)船舶涂料的施工面积大,因此涂料应适用于高压无气喷涂;3)船舶的某些区域施工比较困难,往往需要厚膜型涂料;4)船舶的水下部位往往需要进行阴极保护,水下漆需要较好的耐电位性、耐碱性;5)船舶从防火安全出发,要求机舱内部和上层建筑内部的涂料不易燃烧,且一旦燃烧也不会放出过量的烟。1.3船舶涂料的使用船舶涂装工艺流程包括以下工序:1)原材料抛丸流水线预处理;2)涂装车间底漆;3)钢材落料、加工、装配;4)分段预舾装;5)分段二次除锈;6)分段涂装;7)船台合拢、舾装;8)船台二次除锈;9)二次涂装;10)船舶下水;11)码头二次除锈、涂装;12)交船前坞内涂装。不同的涂装方法,不同的施工水平,不同的涂装材料,产生的挥发性有机化合物亦有所不同。1.4船舶涂料的产品类型和漆基品种依据GB/T2705-2003《涂料产品和命名》,船舶涂料作为工业涂料的一个重要品种,主要产品类型有:船壳及上层建筑物漆、船底防锈漆、船底防污漆、水线漆、甲板漆、船壳漆、内舱涂料(压载舱漆、饮水舱漆、油舱漆、货舱漆)、其他船舶漆等,主要成膜物类型有:聚氨醋、醇酸、丙烯酸醋类、环氧、乙烯类、酚醛、氯化橡胶、沥青等树脂。4国际标准ISO12944《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》主要为钢结构防腐保护涂层体系制定。标准文本分为8个部分,该标准虽然是针对所有钢结构而非专指船舶涂料体系,但从腐蚀等级的划分方式和环境类型的描述以及船舶涂料的应用场合,该系列标准对船舶涂料的标准制定是很有借鉴的地方。在ISO12944-2:1998《色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第2部分:环境分类》中对不同气候、不同水质和不同土壤的腐蚀环境进行了分类,定义了C1~C4以及C5-I和C5-M共6种大气腐蚀等级。大气腐蚀性等级和典型环境示例腐蚀性等级单位面积质量损失/厚度损失(经过第一年曝晒后)温和气候下典型的环境示例(仅供参考)低碳钢锌外部内部质量损失g/m2厚度损失μm质量损失g/m2厚度损失μmC1很低≤10≤1.3≤0.7≤0.1—清洁大气环境下的保温建筑物,例如:办公室、商店、学校、旅馆。C2低>10~200>1.3~25>0.7~5>0.1~0.7大气污染较低,如大多数乡村地区。可能发生凝露的不保温建筑物,例如:仓库、体育馆。C3中等>200~400>25~50>5~15>0.7~2.1城市和工业大气,中度二氧化硫污染,低盐度的沿海地区。高湿度和存在一定空气污染的生产场所,例如:食品加工厂、洗衣房、酿酒厂、牛奶场。C4高>400~650>50~80>15~30>2.1~4.2工业区和中盐度的沿海地区。化工厂、游泳池、沿海船舶和造船厂。C5-I很高(工业)>650~1500>80~200>30~60>4.2~8.4高湿度和侵蚀性大气的工业区。凝露和高污染持续存在的建筑物或地区。C5-M很高(海洋)>650~1500>80~200>30~60>4.2~8.4高盐度的沿海和近海地区。凝露和高污染持续存在的建筑物或地区。注1:用于腐蚀性等级的损失值与GB/T19292.1—2003中给出的一致。注2:在炎热、潮湿的沿海区域,质量或厚度损失值有可能超过C5-M等级的范围,因此为这些区域使用的结构选择涂料防护体系时必须采取特别的预防措施。查阅相关资料目前国内船舶涂料的主要品种如表1所列。表1我国目前常用船舶涂料的漆基品种底漆中间漆面漆硅酸乙酯树脂醇酸树脂醇酸树脂醇酸树脂环氧树脂丙烯酸树脂氯化橡胶氯化橡胶环氧树脂5氯化聚烯烃树脂氯化聚烯烃树脂氯化橡胶环氧树脂氯化聚烯烃树脂聚氨酯,脂肪族或芳香族高性能树脂(氟碳、聚硅氧烷等)表1列出的漆基品种主要为溶剂型,随着技术的进步,上述品种中某些树脂已实现了水性化和高固体分化,如以环氧树脂为