陳宏志 周宏婷
摘 要:通過對內(nèi)裝材料選擇方面的研究與掌握,整個(gè)生活區(qū)內(nèi)裝工程在滿足規(guī)范的前提下,使重量達(dá)到最低,為整個(gè)平臺(tái)的減重做出貢獻(xiàn),以及為后續(xù)項(xiàng)目奠定了材料選擇的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:內(nèi)裝板;絕緣;敷料;浮動(dòng)地板;容重;芯材;重量控制
隨著國內(nèi)近幾年,船舶市場的價(jià)格戰(zhàn)愈演愈烈,很多船企都在轉(zhuǎn)型,進(jìn)軍海洋工程市場。在生活區(qū)這方面,海洋工程項(xiàng)目與常規(guī)船舶最明顯的區(qū)別就是它定員多,對于居住環(huán)境要求高。海上生活區(qū)的建造就如同陸地建筑的裝簧業(yè)一樣,新要求、新材料及新工藝不斷涌現(xiàn),輕質(zhì)材料的選擇是難點(diǎn)之一。
由于近海的油氣開采量大,日費(fèi)用低,使自升式鉆井平臺(tái)的市場需求量大,自升式鉆井平臺(tái)的空間較小而需要裝備的現(xiàn)代化設(shè)備較多,使空船重量的控制要求更加嚴(yán)格。內(nèi)裝選材的重量控制,可以合理的控制整個(gè)生活區(qū)的重量,也可提高內(nèi)裝工程的效率及質(zhì)量,縮短建造周期,降低成本,對各大船廠能否成為海工建造的領(lǐng)軍者有著重要而又深遠(yuǎn)的意義,下面以大連中遠(yuǎn)船務(wù)承接的Super-116E型Jack-up為例,探討內(nèi)裝在選材方面如何做到重量控制。
1 內(nèi)裝板
內(nèi)裝板分為天花板、壁板,我們選擇的廠家是國內(nèi)一流的內(nèi)裝板制造廠家,種類和型號齊全,可供海工民船等項(xiàng)目選擇。壁板按照連接形式分為A、C、M三型,厚度有25mm、50mm、75mm、100mm四種(如表1所示),按照規(guī)格書要求,我們只選擇A型壁板:
所謂A型壁板就是我們通常見到的雌雄板,根據(jù)我們的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙,選好不同區(qū)域用的不同厚度的版型、選擇房間之間的高隔音板、以及不同防火等級的板,這些只是訂貨時(shí)的選型,但是怎么在標(biāo)準(zhǔn)板選型中做到有效的減重呢?我們知道B級板要求不燃材料,用50mm厚雙面鍍鋅鋼板,但是C級以下的板型我們可以對板材的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,背面面板用鋁板代替鍍鋅鋼板,在不破壞防火等級及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況下完成減重任務(wù):鋁板的密度是2700kg/m3而鋼板的密度是7800kg/m3,這樣每平米就能省下重量5.1kg的重量,全船按照1000平算,共省下5.1噸,減重效果非常可觀。
天花板按照連接形式分為A、D、P、F四型(單雙面)(如表2所示),厚度有25mm、30mm、50mm、75mm四種:
既然有單雙面之分,就意味著背面的鍍鋅鋼板可以取消,同時(shí)都滿足圖紙中要求的防火級別。于是我們說服船東,選擇圖中所示的P型或F型這種單面型式,天花板取消的背板按照5.46kg/m2算,全船按照1000平算,共省下5.46噸,減重效果同樣非??捎^。
如果不在內(nèi)裝板型式上進(jìn)行減重,可以在內(nèi)裝板芯材方面進(jìn)行研究探索。內(nèi)裝板芯材(巖棉)的容重為140kg/m3,再加上雙面0.6mm厚的鍍鋅鋼板面材,該內(nèi)裝板的單位面積,25mm厚的巖棉復(fù)合板重12.6kg/m2。內(nèi)裝專業(yè)通過參與專題研究,協(xié)助江蘇某內(nèi)裝材料廠開發(fā)出了一種被船撿認(rèn)可的新型耐火艙室內(nèi)裝材料——高強(qiáng)度玻璃棉復(fù)合板。該板的芯材高密度玻璃棉容重僅60kg/m3,面板為貼有進(jìn)口PVC的0.6mm厚鍍鋅鋼板,背板是用0.4mm厚鍍鋅鋼板特制的加強(qiáng)型凹凸板。該復(fù)合板的單位面積:25mm厚的玻璃棉復(fù)合板重9kg/m2。這樣每平米就省下3.6kg重量,全船按照1000平算,共剩下3.6噸,此方案對減重效果同樣可觀。
2 絕緣材料
基于規(guī)格書中簡單的描述,要求絕緣的厚度保證50mm左右,常規(guī)參數(shù)厚度密度均可以滿足要求,但是比重(防火棉170kg/m3,保溫棉110kg/m3)對于減重來說不是理想的材料。中遠(yuǎn)對于絕緣材料的廠家實(shí)行長期協(xié)議政策,以固定型號的產(chǎn)品走批量的訂購,對于選型很不利。Jack-up系列打破傳統(tǒng),通過尋找國內(nèi)外各大絕緣廠家,咨詢廠家的各類絕緣型號,最終選定某國外品牌的產(chǎn)品。此品牌在國內(nèi)有生產(chǎn)工廠且價(jià)格合理,表3為該產(chǎn)品的各類絕緣參數(shù)。
此Jack-up工作海域是印度洋,屬于熱帶環(huán)境,要保證室內(nèi)的溫度,絕緣的隔熱性能應(yīng)予以考慮,但是受機(jī)艙及樓子天棚等狹窄區(qū)域影響,那些保溫性能極好的絕緣厚度又不滿足施工要求。經(jīng)過對比,考慮重量及施工厚度等決定性因素,最終選出厚度38mm、容重96kg/m3作為天棚防火絕緣;厚度55mm、容重96kg/m3作為艙壁防火絕緣;厚度45mm、容重64kg/m3作為天棚和壁板隔音隔熱絕緣。三種規(guī)格的絕緣材料,比常規(guī)船(防火絕緣170kg/m3,保溫絕緣110kg/m3)的規(guī)格容重要小,隔熱性能相當(dāng)。所選產(chǎn)品符合Jack-up實(shí)際情況,全船相比常規(guī)船舶絕緣重量省下10噸有余。
3 甲板敷料
所謂甲板敷料多數(shù)是以水泥沙子為基礎(chǔ)材料,配合一些化學(xué)產(chǎn)品組合而成,具有耐火、耐寒、耐磨、耐藥性能,防裂、防水、防腐等功能。國內(nèi)做甲板敷料的廠家不是很多,產(chǎn)品類型也基本相同,包含了各種船舶和海工所能用到的基本產(chǎn)品。其中與中遠(yuǎn)長期合作的是一家知名的企業(yè),并與之簽署長期協(xié)議來供給產(chǎn)品,該廠家的主要產(chǎn)品見表4
民船是基于成本考慮,選擇比重較大的基層敷料(1800kg/m3),但是Jack-up項(xiàng)目考慮到減重和施工厚度等問題,綜合耐腐、耐磨等特性,選擇折中的密度及厚度等參數(shù)。以生活區(qū)1300平施工面積算,產(chǎn)品GS-B的總重是18.7噸;產(chǎn)品MS-1200的總重是12.5,而且GS-B表層還得施工流平敷料,總重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于18.7噸,而MS-1200屬于自流平敷料,上面可以直接鋪設(shè)地板等。所以針對這兩種產(chǎn)品我們Jack-up選擇MS-1200型自流平敷料來作為甲板基層敷料。根據(jù)防火分隔,當(dāng)遇到A60級甲板時(shí),有“A60-TU(單一物質(zhì)混合而成)”和“A60-MU(多層物質(zhì)組合而成)”兩種產(chǎn)品可選擇,考慮A60敷料組成復(fù)雜程度和施工難易程度,在施工面積不是很大的情況下,我們選擇了A60-TU型產(chǎn)品。
另外,受房間噪音超標(biāo)等因素影響,部分房間需要浮動(dòng)地板(或阻尼涂料)來解決降噪的問題。生活區(qū)2層以上部分房間,由于層高已經(jīng)確定,所施工阻尼涂料厚度不得超過9mm,我們選擇了與MS-1200比重相當(dāng)?shù)淖枘嵬苛?,控制敷料的重量。而生活區(qū)第一層甲板分隔是A60防火等級,并且有廚房洗衣間等潮濕處所,所選地板要有防水層,并且層高問題使浮動(dòng)地板的厚度不得超過50mm,這樣就給選擇增加了難度,最終我們選擇sika品牌浮動(dòng)地板45mm厚A60防火等級,也只有這個(gè)產(chǎn)品能滿足所有要求且震動(dòng)噪音分析結(jié)果在可控值范圍內(nèi)。甲板敷料包括浮動(dòng)地板的選擇很有局限性,不能一味地的考慮重量,需結(jié)合生活區(qū)的振動(dòng)噪音、空間布局、層高等多種因素進(jìn)行選擇。
此外,內(nèi)裝家具等也可通過變更材料來實(shí)現(xiàn)重量控制,例如多用鋁合金家具替代木制家具;衛(wèi)生單元也從壁板的芯材或是底板厚度來實(shí)現(xiàn)減重;內(nèi)裝鐵舾件制作等遵循“少用料,準(zhǔn)定位”等原則來繪圖。雖然內(nèi)裝材料相對于全船鋼板來說總量非常小,但對材料本身的研究與探索還有很大的空間,希望今后有更輕質(zhì)的新型材料供我們選擇。