海工內裝減重材料利用與分析

陳宏志　周宏婷

摘 要：通過對內裝材料選擇方面的研究與掌握，整個生活區內裝工程在滿足規范的前提下，使重量達到最低，為整個平臺的減重做出貢獻，以及為后續項目奠定了材料選擇的基礎。

關鍵詞：內裝板；絕緣；敷料；浮動地板；容重；芯材；重量控制

隨著國內近幾年，船舶市場的價格戰愈演愈烈，很多船企都在轉型，進軍海洋工程市場。在生活區這方面，海洋工程項目與常規船舶最明顯的區別就是它定員多，對于居住環境要求高。海上生活區的建造就如同陸地建筑的裝簧業一樣，新要求、新材料及新工藝不斷涌現，輕質材料的選擇是難點之一。

由于近海的油氣開采量大，日費用低，使自升式鉆井平臺的市場需求量大，自升式鉆井平臺的空間較小而需要裝備的現代化設備較多，使空船重量的控制要求更加嚴格。內裝選材的重量控制，可以合理的控制整個生活區的重量，也可提高內裝工程的效率及質量，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軍者有著重要而又深遠的意義，下面以大連中遠船務承接的Super-116E型Jack-up為例，探討內裝在選材方面如何做到重量控制。

1 內裝板

內裝板分為天花板、壁板，我們選擇的廠家是國內一流的內裝板制造廠家，種類和型號齊全，可供海工民船等項目選擇。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，根據我們的詳細設計圖紙，選好不同區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，這些只是訂貨時的選型，但是怎么在標準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構進行調整，背面面板用鋁板代替鍍鋅鋼板，在不破壞防火等級及結構強度的情況下完成減重任務：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?？捎^。

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^。

如果不在內裝板型式上進行減重，可以在內裝板芯材方面進行研究探索。內裝板芯材（巖棉）的容重為140kg/m3，再加上雙面0.6mm厚的鍍鋅鋼板面材，該內裝板的單位面積，25mm厚的巖棉復合板重12.6kg/m2。內裝專業通過參與專題研究，協助江蘇某內裝材料廠開發出了一種被船撿認可的新型耐火艙室內裝材料——高強度玻璃棉復合板。該板的芯材高密度玻璃棉容重僅60kg/m3，面板為貼有進口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型凹凸板。該復合板的單位面積：25mm厚的玻璃棉復合板重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

基于規格書中簡單的描述，要求絕緣的厚度保證50mm左右，常規參數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。中遠對于絕緣材料的廠家實行長期協議政策，以固定型號的產品走批量的訂購，對于選型很不利。Jack-up系列打破傳統，通過尋找國內外各大絕緣廠家，咨詢廠家的各類絕緣型號，最終選定某國外品牌的產品。此品牌在國內有生產工廠且價格合理，表3為該產品的各類絕緣參數。

此Jack-up工作海域是印度洋，屬于熱帶環境，要保證室內的溫度，絕緣的隔熱性能應予以考慮，但是受機艙及樓子天棚等狹窄區域影響，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。三種規格的絕緣材料，比常規船（防火絕緣170kg/m3，保溫絕緣110kg/m3）的規格容重要小，隔熱性能相當。所選產品符合Jack-up實際情況，全船相比常規船舶絕緣重量省下10噸有余。

3 甲板敷料

所謂甲板敷料多數是以水泥沙子為基礎材料，配合一些化學產品組合而成，具有耐火、耐寒、耐磨、耐藥性能，防裂、防水、防腐等功能。國內做甲板敷料的廠家不是很多，產品類型也基本相同，包含了各種船舶和海工所能用到的基本產品。其中與中遠長期合作的是一家知名的企業，并與之簽署長期協議來供給產品，該廠家的主要產品見表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。以生活區1300平施工面積算，產品GS-B的總重是18.7噸；產品MS-1200的總重是12.5，而且GS-B表層還得施工流平敷料，總重遠遠大于18.7噸，而MS-1200屬于自流平敷料，上面可以直接鋪設地板等。所以針對這兩種產品我們Jack-up選擇MS-1200型自流平敷料來作為甲板基層敷料。根據防火分隔，當遇到A60級甲板時，有“A60-TU（單一物質混合而成）”和“A60-MU（多層物質組合而成）”兩種產品可選擇，考慮A60敷料組成復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型產品。

另外，受房間噪音超標等因素影響，部分房間需要浮動地板（或阻尼涂料）來解決降噪的問題。生活區2層以上部分房間，由于層高已經確定，所施工阻尼涂料厚度不得超過9mm，我們選擇了與MS-1200比重相當的阻尼涂料，控制敷料的重量。而生活區第一層甲板分隔是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品牌浮動地板45mm厚A60防火等級，也只有這個產品能滿足所有要求且震動噪音分析結果在可控值范圍內。甲板敷料包括浮動地板的選擇很有局限性，不能一味地的考慮重量，需結合生活區的振動噪音、空間布局、層高等多種因素進行選擇。

此外，內裝家具等也可通過變更材料來實現重量控制，例如多用鋁合金家具替代木制家具；衛生單元也從壁板的芯材或是底板厚度來實現減重；內裝鐵舾件制作等遵循“少用料，準定位”等原則來繪圖。雖然內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，希望今后有更輕質的新型材料供我們選擇。