随着船舶制造工业的发展，其生产工艺技术标准得到不断提升，而海外企业均实行国际海事协会 (IMO )《涂 层 性 能 标 准 》新规 范的要求 ，为了达到 IMO规范对涂装的新要求标准 ，船舶制造工业必须制造或者设计采购新型的环保船体喷砂房、喷砂清理设备、以及喷漆房、涂装设备等设施。在此我们对根据不同环保和国际行业要求设计生产的船舶喷砂房、喷漆房案例进行分析，了解喷砂房、喷漆房设计的合理性以及效率实现。

1 设计依据

二次涂装房的设计，既要考虑当前各船东和各 种造船规范的要求 ，又要考 虑 IMO规范对涂装的新 要求。

涂装房的设计，既要显示当代国际造船涂装的 发 展 水 平 ，又 要 以 实 用 为 原 则 ，实 现 低 投 人 高 成 效 ，即以较低的运行成本、最少的维修概率、最简易的 操作方式为 目标 ，获得最大的经济收益。涂装设备的配置必须是先进的、合理的和有效的。 涂装房的设计必须符合和满足如下要求 :

① 全 天 候 正 常 地 进 行 涂 装 作 业 ;

② 工艺设备能满负荷长时间无故障运行，喷砂和 喷 漆 间 内 整 体 均 采 用 “无 故 障 ”设 计 ;

③ 中央集控系统应满足工艺设备系统操作简 单 、自 动 化 程 度 高 的 要 求 ;

④ 工艺系统应具有先进性、实用性和安全性;

⑤ 通过优化设计，提高系统的综合性价比;

⑥ 经济、合理、舒适的通风、除尘和漆雾处理;

⑦ 喷砂和喷漆的生产能力基本达到设计要求;

⑧ 系统设备，既要先进，配套完整，又要减少对辅助服务的依赖。

2 基本工艺参数

① 工件:船舶分段;典型分段尺寸15.58m×8.00m×4.40m。15.58m×4.38m×5.39m 。15.58m×23.5m×1.78m，;最大分段尺寸 24.92m×17.03m×3.15m，11.48m ×32.26m×3.15m，3.8m×30.26m×13.88 m 。

② 除锈等级:IS08501-1:198的Sa2.5级，并 且要求这一等级在 24h内不返锈。

③ 清洁度等级:喷漆时，表面的清洁度等级要 达到 IS08502-3:1992(E)的2级。

④ 粗 糙 度 等 级 :45~75 um 。

⑤ 日产量 (m:):每间喷砂房每日产量由设计 定。

⑥ 年产量(m:):由设计定。

⑦ 温度与湿度:在开机 2h后夏季喷砂房 的湿 度 < 75% ，温 度 为 28 °C ± 2 °C ;冬 季 喷 漆 房 的 湿 度 < 80%，温度为 15°C±2°C。

⑧ 基 本 工 艺 流 程 : 冲 砂 _+清 砂 _+自 检 结 构 修理 复 冲 砂 _+清 砂 、 清 洁 表 面 处 理 报 检 一 第 一 度 预涂 第一度漆 第二度预涂 第二度漆 漆膜报 验 (如果有第三度漆 )运到外场继续涂装。整个冲 砂 到 表 面 处 理 报 验 ，按 24 h 计 算 ，每 喷 一 度 油 漆 ，按24h计算。

3 环保和安全要求

所 有 排 放 物 的 排 放 浓 度 均 达 到 国 家 规 定 的 环 保 排 放 标 准 ;粉 尘 排 放 物 总 量 满 足 国 家 规 定 的 排 放 标准;本系统必须经环保部门验收后才能投入使 用 。

喷 漆 房 、喷 漆 房 的 设 计 必 须 符 合 下 列 有 关 国 家 标准 :

① 国标GB16297- – 1996《排放标准》

② GB6514- 1995 《涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风净化》;

③ GB1444- – 1993 《涂装作业安全规程涂漆室安全技术规定》

④ GB12942- 192 《涂装作业安全规程有限作业空间安全技术要求 》;

⑤ TJ36—1979《工业企业设计卫生标准》;

⑥ GB128o01_ 19 91 《生 产 过 程 安 全 卫 生 要 求 总 则》;

⑦ GBJ87-1985 《工业企业噪声控制设计 规 范 》;

⑧ 试行 《工业企业噪声控制标准》;

⑨ GB50054-1994《低压配电设计规程》;

⑩ GB50169-1992《装置安全工程阶段装置施工及验收规程》

? GB50058- – 1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》

? GB5034-192《工业企业照明设计标准》;

? GB7692，GB7693。

4 二次涂装房总体布置

4.1 按结构型式

1) 车 库 式 即 喷 砂 房 、漆 房 并 列 布 置 ，设 备 为 后置 机 房 或 部 分 中 置 机 房 。 分 段 喷 砂 结 束 后 ，从 喷 砂 房转移至喷漆房，见图 1。其优点是分段运输方便，占地利用率高(门口前 面就是分段暂放场地 )，新风 提供方便 ，设备和喷涂房 的分隔有利于设备免遭粉 尘侵害 ;缺点是雨天不能进行分段运输工 作 ，室内恒 温恒湿空气 随分段 的运输流失率高 ，对节能不利。

2) 串 联 式 即 喷 砂 房 、喷 漆 房 串 列 布 置 ，设 备 为侧机房。分段喷砂结束后 ，从喷砂房直接移至喷漆房 ，见 图 2。与 车 库 式 相 比 ，其 优 点 是 更 为 节 能 ，分 段可随时进 出;缺点是新风的提供 困难 ，机房扬灰较大，不利于设备维护。

3)对开车库式即喷砂房、喷漆房分两边并列布置,门对门,中间为过道,设备为后置机房或部分中置机房。分段喷砂结束后,经过过道从喷砂房转移至喷漆房,见图3。这种结构结合了车库式和串联式的优势,既新风提供方便;设备和喷涂房分隔,有利于设备免遭粉尘侵害;维修方便;分段运输方便;节能也良好(都在一个大棚下),对粉尘和废气处理也好集中。其缺点是要求场地方正,这在海边一般很难做到,但从合理性来说这种方式是值得推荐的。

4)对开复合式即喷砂房、喷漆房分两边并列布置,门对门,中间为过道,其中喷漆房是喷砂房的2倍,前后或中间都有门,设备为后置机房或部分中置机房,分段喷砂结束后,经过道从喷砂房转移至喷漆房,见图4。这是一个根据工艺流程,喷漆干燥时间长,需放置并有充足场地的实例;其缺点是运输不便,新风供应不足。

4.2 按功能

1)同喷同涂式即喷砂和喷漆在同一个房间内,喷砂作业完成后,直接进行喷漆作业。这在MO规范实施以前采用较多,因其投资小、占地小,现在小规模的船厂仍大多采用这种方式进行喷涂作业,但具有高科技含量的和大规模的船厂已不再使用这种方式。

2)喷涂分开式即喷砂和喷漆在不同房间内,喷砂作业完成后,将分段转移至喷漆房进行喷漆作业。这种方式满足IMO规范,目前具有一定规模的船厂都采用这种方式。

4.3实际喷涂房图片

5 喷砂房、喷漆房的主要系统

5.1 喷 砂 系 统

喷砂设备是表面清理的关键设备 ，它对能否在 6~8 h 内 完 成 分 段 喷 砂 并 且 符 合 质 量 要 求 起 着 决 定 性作用 。本系统采用 目前国际上最先进的双缸连续 加 砂 喷 砂 机 ， 可 比 常 规 单 缸 喷 砂 机 提 高 效 率 20% ， 喷 砂 面 积 可 达 1 8 m 2/h 以 上 。

1 每个喷砂间一般配置36支喷砂枪。

2 每 天 在 8h 内 ，满 足 生 产 纲 领 所 要 求 的 处 理 能 力。

3 喷砂机选用连续加砂型喷砂机，以满足连续 作业的要求。

4 配有下料仓低料位感应器 和上料仓 高料位 感 应 器 ，并 与 储 砂 箱 加 料 阀 、进 气 电 气 控 制 联 动 ，以 保证 当下料仓无料时 ，始终能得到补充 ;当上料仓 料 满 时 ，加 料 阀 会 自 动 关 闭 。 控 制 系 统 中 设 置 延 时 继 电器 ，可按 照实际工作情况 ，延时继电器可调 ，以 满足各种工况条件下使用 。喷砂机均配有 电气遥控 装置、无线遥控开关。

5 磨料阀出口后的连接，采用内插式快速接 头 ，通 径 为 32 mm 。同 时 要 求 当 某 一 支 枪 发 生 故 障 时 ，通 过 关 闭 进 气 阀 和 手 控 磨 料 阀 ，即 可 进 行 检 修 ， 不影响其他枪的工作。

6 墙体上安装快卸接口模板，配有打砂管输出 接口、照明灯接口、操作人员呼吸面具接口、吸砂机 通道、电焊机输出线通道等。

设备包括 :主机 、控制箱 、电缆线、遥控操纵器 ， 并配有低压电源供喷砂灯使用。

5.2 回 砂 系 统

地坪回砂采用人工或扫砂车推至地坑 ，由皮带输 送机送 至斗式提升机 ，并进入尘丸分离器 ，经筛 选分离的磨料进入储砂箱。皮带输送机在涂装房两 侧设置 ，皮带宽 50mm，长度根据喷砂房尺寸而 定 。地坑料斗在进人皮带输送机前 ，设置钢板 网，以 防止钢砂 冲击压 死皮带机 ，并在下料 口设置限料口 。

1 每个喷砂 间的回砂能力为 3h内完成 回砂。

 2 地面上的砂采用人工与扫砂车推至地坑。地坑料斗上有钢板网，由皮带输送机送至斗式提升 机 ，进入尘丸分离器 ，经筛选除尘的磨料进 入储砂箱。尘丸分离器的除尘率应达到 85%以上。

3 配置磨料分配、自动加砂储料装置，以保证在任意状态下都有磨料供操作使用 。

4 提 升 机 、 皮 带 输 送 机 通 过 PLC 达 到 自 动 控制。提升机、皮带输送机选用国内优质产品。

设备包括 :格栅 、地坪料斗 、皮带输送机 、斗式提升机 、尘丸分离器、储砂箱和放料阀等 。

5 .3 分 段 回 砂 系 统

喷砂作业完成后 ，要对 留在分段 内的钢砂进行回收 ，大部分钢砂采用人 工 回收方式 ，底部残 留部 分则采用真空吸砂机进行回收 ，由真空吸砂机吸出 的砂经储 砂筒放 至沙坑 皮带输 送机 。

1 分段内部的砂采用真空吸砂机清砂，每个分 段配置 12台吸砂机。

2 采用分体式真空吸砂机，其中真空泵系统用 隔声房隔离，除尘系统抬高 ，便于清灰 。

3 一些设备是多国制造的，如真空泵由日本 ANLET 公 司 制 造 ;滤 筒 由 美 国 BHA 公 司 制 造 ，它 可 耐水冲洗 ;吸砂管、吸尘管由韩国制造 。

设 备 包 括 :分 体 真 空 吸 砂 机 、储 砂 简 、放 料 阀 及 管 系 等。

5 .4 局 部 除 尘 系 统

钢砂经斗式提升机后 ，进入尘丸分离器 。在进行尘丸分离 时，会有大量粉尘通过除尘机抽出 ，局 部 采 用 二 级 除 尘 :第 一 级 为 旋 风 除 尘 ，可 除 去 70% 灰尘 ;第二级为滤筒除尘 ，经除尘后排放的空气可 达 9 9 .9 9 9 % 的 净 化 。 同 时 对 地 坑 中 的 各 扬 尘 点 进 行 除尘 ，且除尘要满足环境要求。

设备包括 :旋风除尘器、滤筒除尘器 、风机和管系等。

5 .5 全 室 通 风 除 尘 系 统

喷砂作业时 ，会在涂装房 内产生大量的粉尘 ，故对整个喷砂房应进行通风除尘设置 ，以保证喷砂 房 内粉尘低于一定 的浓度。

根 据 喷 砂 房 的 设 计 要 求 ， 除 尘 通 风 量 按 1O-15次/H计算。为了保证涂装房内有较好 的湿度 ，可将经过处理后 的风重新 回进涂装房 ，这对于设有除湿机的房间，可大大提高其经济性。同时，保证除尘器 的 过 滤 效 率 ，显 得 相 当 重 要 。 故 本 系 统 中 推 荐 使 用 美国 D O N A L D S O N 公 司 滤 筒 ， 对 于 0 .5 Ix m 的 粉 尘 其 过 滤效率可达 9.9%。除尘管 系 的吸尘 口布置 在喷 砂 房 两 侧 离 地 1.5 m 高 处 ，回 风 管 系 设 置 在 顶 部 ，并 均 布风 口，除湿机的送风并人回风管系。

设备包括 :滤筒 除尘器 、风机 、除尘管系 、循 环 风管系及阀件等 。

5.6 漆雾及有机废气处理系统

喷漆作业时会产生漆雾及溶剂 ，漆雾经过过滤材料吸附后 ，一半 风量采用有机废气处理净化装 置 ，另一半风量经漆雾过滤后 ，与经净化处理的风量 并 入 同 一 烟 囱 排 放 ，烟 囱 高 25 m 。 根 据 喷 漆 房 设 计 要求，通风量按 6~8~2,Jh计算，其中喷漆状态时风 量全部开启，固化状态时开启一半风量每套 系统 中设置漆雾预过滤材料及活性炭吸 附装置 ，热空气还原 ，催化燃烧 ，确保有机废气 的排 放 浓 度 符 合 国 家 标 准 : 二 甲 苯 排 放 量 < 70 mg/mz，甲 苯 排 放 量 < 40 m g/ m 。
每 间 房 配 置 4 个 自 动 废 气 浓 度 报 警 探 头 ，安 装 到位 ，性能可靠 。漆雾排风管系的吸 口布置在喷砂房 两侧离地 1.8m的高度。

设备包括 :漆雾过滤吸附箱 、有机废气处理净 化装置 、风机、废气浓度报警器、管系和烟 囱等。

5.7 除湿加热系统

除湿系统采用转轮加冷冻加热型除湿机，适宜全天候 作业 ，加热系统采用蒸汽加热方式 ，具有安 全 、干净、方便等特点 。将除湿系统及风机组合在一 起 ，可组成整体的除湿热风机组。在其控制系统中 只要设置 出口湿度和温度 ，机器内的电脑控制系统 就会 自动平衡 、开启不 同的除湿方式。除湿系统冷 冻采用分体式风冷机组。

1 加热采用蒸汽加热。在冬天室外一8ocn,-j-，喷 漆 房 内 的 最 低 温 度 (1.8 m 高 度 以 上 )> 15 °C 。

2 除 湿 为 四 季 型 ， 夏 季 的 最 高 温 度 < 28°C ，喷 漆房 相 对湿 度<75%。

3 每间按需配置4个自动温度和湿度探头，且应安装到位。除湿加热送风管系分两部分布置 ，一部分从顶部均匀送人，另一部分从喷漆房两侧 1.5m处送入， 并 在 出 风 口 处 设 置 阀 门 ，根 据 需 要 开 启 ，同 时 ，可 加接软风管 ，将热风送到更远处或分段内部。

设备包括 :除湿加热组 合机组 、温湿度 探头 、管系和 阀 门等 。

5 .8 吸 尘 系 统

为 使 清 砂 后 的 表 面 清 洁 度 满 足 IM O 要 求 的 2级 标 准 ，每 个 喷 漆 房 配 置 2 台 工 业 用 吸 尘 器 。

5 .9 电 气 控 制 系 统

由于本系统较为庞大 ，设 备数量多 ，耗用功率大 ，因 此 可 采 用 中 央 控 制 系 统 实 行 监 控 和 管 理 。
1 控 制 系 统 采 用 PLC 加 电 脑 ， 各 设 备 系 统 的 操作 、运行状况将在显示屏上 以设备形状相似的图形反映。
2 有较高的自动化程度，保证设备和系统的操作可靠性和安全性。
3 通 过 PLC 对 主 要 设 备 、阀 件 进 行 全 面 控 制 :喷 砂 间 、喷 漆 间 设 备 都 为 相 对 独 立 的 系 统 ，可 以 独 立 开启 ;除尘风机 、漆雾风机等在控制室控制 ，每间都 可以独立开启 ;皮带输送机、斗式提升机 、尘丸分离 器 、局部除尘风机等在控制室控制 ，并按程序操作联 锁;吸砂机、喷砂机等现场控制 ，控制室监控。所有 设备都有故障显示器 、紧停开关 ，故障显示带 有蜂 鸣器。

5.10 柔性大门

柔性大 门是二次涂装房系统 中的一个关键设备 ，必须选用高 品质起升机构 ，以确保大 门的质量 ; 且应采取安全 的防护措施 ，以确保 大门的万无一 失。

1 起升机构:该系统包括电动机、主电机制动 器 、行星齿轮系、滚柱离合器、绳盘 、绳盘制动器 、钢 丝绳和减速器限位开关等。其结构紧凑 ，体积小 ，承 载力大 ，运行平稳 ，安全可靠 ，是 目前最先进的起重机械。
2 柔 性 大 门 钢 丝 绳 的 安 全 系 数 n≥ 5，以 确 保 安全。
3 柔 性 大 门 要 有 良 好 的 安 全 保 护 系 统 :当 钢 丝绳松弛断裂时 ，大门必须有防止下滑的结构 ，以确 保施工安全。同时 ，系统必须设有上 、下 限位感 应 器 ，当 大 门 升 至 上 、下 限 位 时 ，能 自 动 停 止 升 、降 ;另外在大门升、降时，要有声光报警装置。
4 柔 性 大 门 的 抗 风 强 度 I> 6 6 6 . 9 ~ 7 3 5 . 5 P a ( 6 8 ~75kgf/m )。
5 大门开关采用点触式。

6 实例

根据喷砂房 、喷漆房的技术性能 、设计要求和 工 艺 举 措 ，浙 江 沿 海 某 造 船 公 司 在 4 年 内 按 程 序 投 资 、设 计 和 建 造 了 3 座 喷 砂 、喷 漆 房 ，厂 房 尺 寸 如 下 :第 一 座 喷 砂 、喷 漆 房 是 建 造 在 80 0 00 t级 船 台 和立体分段预装，总装平台处的大笠山船舶大型立 体分段组装 、船 台合拢 的造船 区域 ，其结构 型式为 串 联 式 ，厂 房 尺 寸 (长 X宽 X高 )为 32 m x 24 m X 16 In ， 两 问 ， 中 置 机 房 ( 长 X 宽 ) 为 7 1 m x 1 0 m ， 3 2 m x 18mX16m，两间(图 2)。第二座喷砂、喷漆房在该 公司新开辟的第二期的造船基地 ，其结构型式为对 开 车 库 式 (图 3 )，厂 房 尺 寸 (长 x宽 x高 )为 30 m X 18 m x 16 m ，共 6 间 ，机 房 为 8 m ，主 要 用 于 制 造 小 型 船舶的海洋工作船 。第三座喷砂 、喷漆房是在原有 车库式的地基上重新修建的，其结构型式为对开复 合 式 (图 4)，分 成 下 列 几 个 厂 房 ，其 尺 寸 (长 ×宽 X高 ) 为 A一喷砂房 35m X21mx16m，B一喷砂房 35m x 2 7 m X 1 6 m ，C 一 喷 漆 房 3 5 m X 2 1 m X 1 6 m ， D 一喷漆房 601/1x27rex16I1，E一喷漆房 351×27m x 1 6 n l ， A — B 间 中 置 机 房 和 C — E 间 中 置 机 房 3 5 m x 8mx16m，D间侧置机房 60mx6InX16Il。

该公 司 自从建造 了第一座 串联式喷砂 、喷漆 房 ，在 80 0 0 0 t级 船 台 和 分 段 预 装 、总 装 平 台 处 的 大笠山大型船舶造船 区域开始批 量建造 大箱 位系 列 集 装 箱 船 和 大 型 系 列 散 货 船 ，如 3 50 0 TEU 集 装 箱 船 和 4 250 TEU 集 装 箱 船 、57 0 0 0DV(F散 货 船 和 大型 180DwT散货船等。同时建造了第二座对 开车库式喷砂、喷漆房 ，由于设计合理 ，报检合格率 大为提高 ，使得年产量从每年计划生产 24条海洋 工 作 船 提 高 到 36 条 。

由于这些喷砂、喷漆房设计 的合理性 、有效性 ， 不仅能如期和高质量完成所有分段的喷砂除锈 、喷 漆 涂 装 作 业 ， 有 的 还 缩 短 了 施 工 周 期 ， 提 前 完 成 了 作 业任务，并且船体建造中的涂装质量 ，得到船东和船 检的认可。为加快分段合拢 、船体建造、缩短船台建 造周期和提高建造质量提供了有力的保证 ，得到 了 船东和船检的高度评价。

国内一些造船企业 的大部分喷砂 、喷漆房 的设 计都如上所述 ，设备配制可依据生产工艺要求适 当 作 一 些 调 整 。 在 整 体 布 置 设 计 上 ，对 开 车 库 式 喷 砂 、 喷漆房 的设计 能较好地满足 当前环保和节能降耗 的要求 。

我司专业设计船舶分段式喷砂房、喷漆房涂装系统，欢迎来厂参观考察。