海洋防腐涂料应用技术现状及发展
2014-8-22 16:24:39 来源：中国船舶与海洋工程网信息中心

海洋防腐蚀是海洋工程的关键技术之一，金属在海洋中腐蚀导致的应力腐蚀断裂(SCC)、氢脆(HE)、腐蚀疲劳(CF)、晶间腐蚀(IC)等会使海工钢结构发生突然断裂，导致海洋环境生态灾难，造成巨大损失。此外，海工产品防腐涂层的提前失效和涂层维修带来的停工损失也相当大。因此，必须采取合适的防腐蚀技术予以解决。
    近年来国内外对海洋腐蚀与防护日趋重视，虽然各种耐海水腐蚀材料不断推出，各种防腐蚀施工技术也大有发展，但仍远不能满足实际需求。我国对海洋工程结构设施的防腐蚀研究与国外发达国家有明显的差距，一些关键技术尚未解决，没有形成具有我国自主知识产权的技术，而且缺少相应的防腐规范和标准，这些都严重影响了海洋工程结构的设计、建造和安全运行。因此，针对我国重点海域和重大海洋工程所面临的共性和关键防腐蚀问题，开展海洋工程结构设施的长效防腐蚀关键技术研究，不但可以防止腐蚀发生，避免或减少后期服役的维修、维护费用和因维修造成的经济损失，减少重大恶性事故的发生，而且能够使海工设施的安全性大大提高，具有重大意义。
 
    1、海洋防腐涂料的要求海洋防腐涂料是指在海洋环境中使用的防腐蚀涂料。由于海洋环境非常严酷且具有强腐蚀性，因此，海洋防腐蚀是我国海洋工程发展中急需认真研究的课题。
    按防腐对象材质和腐蚀机理，海洋防腐涂料可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要指运输船舶、集装箱、海上桥梁、港口机械、输油管线、海上采油平台等大型设施的防腐涂料，非钢结构海洋防腐涂料主要指海洋混凝土构造物防腐涂料。海洋防腐涂料主要有无机富锌、有机富锌、有机硅、环氧、丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷类涂料，可根据不同海洋环境腐蚀特点和防腐年限选用不同的涂料和涂层体系。
    海洋防腐涂料一般要求具有如下性能:①具有良好的物理性能。对腐蚀介质抗渗性好，对钢材表面附着力好;②具有良好的力学性能。耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损;③具有优异的化学性能。耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀;④与电化学保护系统相容性好。飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性;⑤具有良好施工性能。可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工;⑥符合健康、环保、安全的要求。要求涂料固含量高，挥发性有机化合物(VOC)含量符合国家或国际标准要求;⑦其他特殊要求。如:淡水舱涂料要求无毒性并符合国家卫生认证要求;用于不锈钢表面的涂层中可滤去氯含量不能超过200mg/kg，涂层中不含锌;船舶压载舱涂料要符合国际海事局(IMO)《船舶压载舱保护涂层性能标准》的要求;船舶水线以下部位涂料要求防止海生物附着等。
    常用的海洋重防腐涂料主要相关国际标准有:①ISO12944防护涂料体系对钢结构的腐蚀防护;②NORSOKM501表面处理和保护涂料;③ISO20340近海及相关结构防护涂层体系的性能要求;④NACESPO108防护涂层对近海结构的腐蚀控制;⑤IMO船舶压载舱保护涂层性能标准(PSPC)。
    海洋防腐涂料及其涂层配套通常要满足ISO12944、NORSOKM501、NACESPO108和ISO20340相关防腐标准的要求。一般都要预先通过严格的腐蚀试验和认证，试验项目主要有:①耐盐雾(盐水)试验4000h;②耐阴极剥离试验;③耐湿热试验4000h;④循环腐蚀试验4200h［1－4］。
 
    2、海洋防腐涂料研发重点
    海洋防腐涂料的研发具有科技含量高、研制周期长、投资大、技术难度高且风险大，国外海洋防腐涂料研发主要集中在实力雄厚的大公司或靠政府支持的部门。例如英国的IP、美国的PPG、丹麦的Hemple、挪威的Jotun及日本的关西涂料等几家大公司均有上百年的相关涂料开发历史，在涂料生产供应、质量监督、涂装规范及涂装现场管理等方面形成了一整套十分严格和严密的体系，目前这些公司的产品占据了我国海洋防腐涂料的主要市场［5］。
    我国海洋防腐涂料的生产主要集中在青岛、上海、大连、天津、常州、广州及厦门等几家涂料企业，研究工作主要集中在中科院海洋研究所、中科院金属腐蚀研究所、海洋化工研究院、中海油常州涂料研究院、中船725所等研究机构。近年来，虽然建立了“中国船舶工业船舶涂料厦门检测站”、“海洋涂料产品质量监督中心”等质量管理监督机构，但整体技术水平仍落后于先进国家。
    目前，国外海洋重防腐涂料的研发主要侧重以下几个方面。
 
    2.1长寿命
    由于越来越多的超大型钢结构及所处海域特点不具备直接重涂或返岸施工的条件，因此要求开发具有超长使用寿命的海洋防腐涂料，最理想的是涂层使用寿命包括现场直接涂装维修后的延续使用寿命等同于钢结构设备的使用寿命，即涂层与设备同寿命设计，使用中只需进行少量维修，免重涂。比利时的涂膜镀锌属于有机类高富锌涂料，干膜中的金属锌含量达96%，在挪威奥斯陆的沿海海洋大气环境中，涂覆在钢桥上120μm膜厚的单一锌加涂层15a后实测每年的涂层平均损耗仅为1μm［6］。
    无机富锌涂料应用最为典型的成功案例是澳大利亚Morganwyalla长达250km的油管工程，其防腐采用了单层水性无机富锌涂层，涂层历经50余年仍保持着良好状态，无腐蚀发生。美国埃克森(EXXON)公司在硫球岛建的炼油厂采用单层硅酸锌防腐涂层，历经15a后仅需小部分涂层修补，补后又经4a完好无锈。
    作为面漆，目前开发的氟碳涂料和聚硅氧烷涂料耐侯性已可达到15a以上，如日本旭硝子公司生产的三氟氯乙烯FEVE氟碳漆、大金公司生产的四氟乙烯FEVE氟碳漆、国际油漆公司生产的丙烯酸聚硅氧烷涂料interfine979及美国亚美隆公司生产的环氧聚硅氧烷涂料PSX700等等。
 
    2.2低表面处理
    由于涂装前处理费用会占到总涂装成本的60%，因此低表面处理涂料已成为防腐涂料的重要研究方向之一。
    多年来，中国地板行业取得了令人瞩目的发展，在发展经济、改善民生、增加就业、扩大出口和社会公益等方面，都做出了卓越贡献。然而，近几年来，通货膨胀、人力成本、地产调控等一些不利因素，使一些中小地板企业生存面临着巨大的压力。如何进一步展现出地板无比强大的活力和竞争力?

    地板企业发展的春天结束
    一位经营地板企业10多年的资深人士指出，地板企业发展的春天已经结束，中国地板企业现在正面临“四大瓶颈”：人民币升值、大宗原材料价格上涨、劳动力成本上升加速、管理层与员工层冲突加剧导致管理成本持续上升。发展瓶颈的产生表明地板企业的发展危机已经来临。
    其实，地板企业的发展危机已经不是才发生的事情了。2008年全球金融危机对地板企业应当是一个分水岭，因为地板企业正好可借助金融危机的力量，完成产业升级与赢利模式的转型，但随着国家力量的出手援助，在四万亿资金的刺激下，宏观经济快速复苏，地板企业的发展危机再次被掩盖。
    2011年所出现的人民币升值、通货膨胀等企业困局，可以说是金融危机的延续，但并非是危机的再爆发，而是前期发展危机被一再掩盖忽视的恶果。因此，地板企业是到认真思考自己发展战略的时候了。

    人才和机制是核心资产
    在巨大的生存压力面前，地板企业必须做出转型升级的选择，而这种转型升级恰恰也是企业家价值观的重塑过程。
    业内人士认为，中国企业家精神，提倡的是“天道酬勤”，脚踏实地的务实精神，但在地板企业的经营过程中，越来越多的企业感到越做越累，原因有很多，比如：经济周期的出现、产业的发展变化、产品服务落后、市场竞争加剧、内部矛盾恶化、团队激励缺失、规模越来越大、资产越来越重等等。但回归本源，地板企业缺乏的是创新与对人才的尊重与保护。
    地板企业家长于设备投资，短于系统架构的建立。因为设备投资具有投入产出快、运作简单、风险易于控制、投资看得见等优点，加上脚踏实地的务实精神，于是，众多地板企业的经营模式走的都是一条低成本扩张之路，也就是说，绝大多数是远离终端客户的“产品化”经营模式，这种模式意味着地板企业的竞争力其实更多的是成本竞争力，而不是“客户竞争力”。企业的“肚子”越来越大，但市场没做大，越做越累已成必然。
    正是因为短于系统架构的建立，企业转型缺乏必要的人才和机制土壤，对此，要改变地板企业的发展方式，从单纯追求“量”的增长，转到追求“质”的增长方向上来，要将企业的盈利模式、盈利能力、核心团队等软实力纳入企业的核心资产。公司与公司的区别往往在于软实力的不同，人才、客户、服务、市场、系统、文化，这些才是基业长青公司的真正价值所在。
 
    地板企业转型“变革先变人”
    地板企业的转型升级，仅有企业家自身的价值观重塑是远远不够的，地板企业转型“变革先变人”，人力资源是企业中最重要的资源，是企业中最重要的因素，地板企业的转型升级必须首先从“人”开始。“人”不变，产值、利润、技术、设备、现金流量、新产品研发、市场占有份额及产品质量都不会有任何突变;“人”一旦改变，所有的一切全部随之改变。
    地板企业的经营者素质跟不上市场经济的发展要求，制约了地板企业的健康持续发展。但地板企业老板往往在企业转型升级时不敢或不愿意首先从“变人”开始变革，从而造成重复变革，原地踏步，也造成了“招不到，用不好，养不起，留不住，伤不起”的人才困局。
    因此，转型改革要建立战略高度，由老板亲自操刀，以利字当先，以德为重，建立内部人才竞争机制。并给员工当下最值钱的东西，才能激励员工像企业家一样工作。企业只有从企业家的“自我长青”向“企业长青”过渡后，才是真正的转型升级，才能焕发出崭新的青春气质。
    地板企业的转型升级之路充满了艰辛和痛苦，无论是企业家还是经营者，都忍受着巨大的精神折磨，变革也意味着内部利益结构的调整，业务、组织、薪酬、新宠以及空降的冲击，但一旦启动了“转型升级”的战车，只能勇敢地向前走，因为已没有回头路可走了。也正是因为这些转型升级路上的困难和瓶颈不断得以解决和突破，也才有企业不断的成功，才有令人敬仰的企业家群体的不断扩大。
    纵观目前整个地板市场，与其他木地板相比，竹地板因采用天然原竹为材料，甲醛释放量相对较低,绿色环保性相对木地板来说是毋庸置疑的，并与当今市场追求低碳生活的消费潮流实现了很好的对接。但是竹地板在与木地板及强化地板的PK中，一直都处于下风，主要还是由于其自身的特性短板造成的，而随着高品质环保型竹地板市场的全新面世和启动，竹地板自身的短板也将得以弥补。业内人士普遍认为，这昭示着中国竹地板市场消费的拐点即将到来。
    面对国内同行的竞争，大量出口转内销的竹地板生产企业的日子其实并不好过。竹地板行业内新产品和技术的出现，高毛利的品牌化运作及竹文化品牌是竹地板重新带动国内地板市场的三大转机，同时也是三大新卖点。
    竹地板在国内的额销售依然是停滞不前，相当于只占木地板市场的十分之一，销量相当不景气。在消费者十分注重环保理念的今天，这种局面必然有其内在因素。面对国内地板行业的激烈竞争，要想赢得消费者的青睐，中国竹地板应该如何抓住拐点已经成为一个迫在眉睫的关键问题。
    过去的竹地板因为产品性能不稳定，在北方暖气房里产品易裂易变形，适用性比较差，而在南方，又相对于木地板更容易腐朽和虫蛀。也因此在国内市场中一直占据着很小的份额。但是随着新技术重竹地板的出现，竹地板产品的技术和性能等各方面均有所提升，已经可以与实木地板分庭抗礼，一见高下。
    高密度重竹主要采用可再生资源毛竹为原料，替代了以木材为原料的传统生产方式，毛竹的利用率高达90%以上，几乎是传统地板生产方式原料利用率的两倍多，且中国的毛竹资源也相对较多，既可持续生产减少成本，又能有效保护环境，能在不过度消耗自然资源的前提下快速发展。
    由于重竹地板产品较之前更加稳定耐用，适用面和适用区域都也更为广泛，在性能和应用范围上已经超越了普通竹地板，从而一改竹地板的竞争劣势地位，使得重竹地板的性能已经与实木地板不相上下，甚至有一举超越后者的趋势。
    普通的装饰建材行业的毛利率一般是40%左右，木地板行业的毛利达30%以上，但国内竹地板行业内普遍的毛利率仅有20%甚至更低，这意味着多数竹地板产品投入市场就只能维持收支平衡，企业基本没有更多资金进行品牌建设及市场宣传。
    按照通行的建材行业5%8%的物流费用，8%10%的必要市场推广费用，15%20%的销售费用及经销商年终返利来计算，绝大多数竹地板企业如果要做品牌推广，基本上必然面对的是亏损的境地。可是没有市场推广，就难以引导消费者，本身就会影响到竹地板的销售，是不是愿意赔本赚吆喝，已经成为许多竹地板企业艰难的抉择。
    中国是世界文明古国，也是传统认为的竹文化的发源地。著名英国学者李约瑟在深入研究中国科学史后甚至认为，东亚文明乃是竹子文明。虽然我们不能完全赞同这个观点，但是自古以来，竹子已经成为中国君子的多种象征之一，是中国人最喜爱的高雅植物的典范，也被文人骚客广泛地应用到高雅艺术当中。
    近年来中国对传统文化倍加重视，加大了对传统文化的宣传和推广，而随着中国国力的增强和国际地位的提高，东方文化特别是中国文化在全球的影响力也在逐步提升。
    作为高尚高雅的代名词，竹文化不仅深受文化人士的喜爱，其绿色环保性也引起消费者的广泛关注。竹地板将极有可能成为一个新的装修时尚热点被消费者所追捧。而竹地板企业，如果不利用这个机遇进行自身品牌的建设和宣传，以致错失机遇，将会扼腕叹息。
    我国竹类资源面积及产量居世界第一。世界竹子中性能最优良，利用价值最高的毛竹约90%分布在中国。虽然国内竹地板行业目前还是中小企业较多，绝大部分还未形成成熟的品牌体系，但是目前的市场和技术格局其实就是具有相当产品、资金、资源实力的竹地板企业做强品牌的绝佳机会。加之竹地板的市场拐点已经来临，业内人士现在已经普遍认为，竹地板必将迎来企业品牌深化和大行其道的时刻。