陳林
摘 要:玻璃鋼材質作為游艇和公務船的較好選擇,大規模應用于中小尺寸船舶。由于船舶類專業并不專門講述FRP船艇,檢驗和監管中難題只能由一線的技術人員不斷積累總結。本文闡述了當下FRP船艇行業的幾個典型問題。
關鍵詞:FRP 玻璃鋼 船舶檢驗
FRP(玻璃鋼)是以合成樹脂為基體、玻璃纖維布(氈)為增強材料制成的一種復合材料,它質地堅固,強度、硬度高,優點很多,可以與鋼鐵媲美。作為一種輕盈、絕緣、耐腐蝕的復合材料,其廣泛應用于船舶時間還不是很長。很多部門、人員對此種材質船舶還缺乏深入的認識,實際上FRP船舶還具有很多自身特性及需關注的問題,如彈性模量較小、剛性、耐磨性較差、層間剪切強度較小等,不可照搬鋼質船舶、低速船舶的理念。
1.船體質量問題
國外普通的一艘FRP船使用壽命一般在20年以上,10年內其彎曲強度和拉伸強度還保持在相當好的水平。但在國內,使用十多年以上的玻璃鋼船艇很少。一方面是建造問題。FRP作為手糊復合材料,人為因素和環境因素對產品最終質量影響較大。另一方面是維護保養問題。艏部龍骨及甲板、兩舷缺乏不銹鋼被覆及橡膠護舷材緩沖,頂靠及淺水區擦碰、擱淺及槳軸觸損,膠衣層的毀壞和微裂紋的增加,最終導致了蠕變、老化甚至破損。由于FRP的材料特性,找到準確的進水點并采取有效的修補比鋼質船難度要大。
2.設計力量單薄
FRP船艇多屬高速船,再加上材料的力學特性,設計及制造中應當遵循高速船的一些設計理論,在UV型選取、隧道設計、斜升角的縱向變化、折角線的確定方面要多加注意。但很多船廠在設計過程中,按母型船依樣畫葫蘆。甚至僅依靠一套模具,依客戶要求隨意拉長縮短,船體性能大打折扣。更有甚者,船、機、槳配合欠佳,交船后還來修改尾線型、修改機座的現象亦有發生。
3.什么叫高速船
FRP船舶質量輕、吃水淺、馬力大,屬于高速船。很多海事、船檢部門認為,高速船速度快,一旦出險,很難避讓,實則相反。高速船噸位較小,沖程距離、旋回半徑也較小,大多能在數秒內完成制動,因而操縱性較好,具備先行避讓一般船舶的條件。如《1972年國際海上避碰規則》中規定:“高速船在高速航行中對一般船舶要采取‘先行避讓的行動”。所以,高速船操縱,加強瞭望和操作得當才是關鍵。
《中華人民共和國高速船船員特殊培訓、考試和發證辦法》指出:高速船系指設計靜水時速在沿海水域為25節以上、在內河通航水域為35 km/h 及以上的動力支撐船舶和排水型船舶,但不包括常規客船、貨船、滾裝客船和集裝箱船舶。《內河避碰規則》(1991年)及《高速客船安全管理規則》(1996)中也有類似定義。當水翼船、氣墊船、滑行艇、高速雙體船等以低于35km/h的速度航行時,與其他船舶會遇時作為一般排水型船舶對待。

4.主機證書缺失
國內FRP舷外機普遍僅持有型式認可證書,產品證書缺失。但按照我國現行法規規范,根據船舶種類、船長、主機功率,對符合證書的持有要求不同。執行過程中,各地船檢尺度不一,亂想叢生,就連執法公務船同樣缺失此證書,驗船師及機構背負很大壓力和責任,亟需出臺操作性強的政策。
FRP船舶應用的多為YAMAHA、MERCURY等進口高速舷外機和舷內外機,產品保養手冊一般建議解體維修保養周期在3000h、5000h不等,與現有的法規檢驗體系使用了不同的衡準口徑,造成各方溝通不暢。
5.細節良莠不齊
全國從事FRP船艇建造的企業超200家,但真正是行家里手的可謂鳳毛麟角。未嚴格按照規范安裝首排安全帶、裝設閃光燈、配備最壞預期情況下的風雨密封窗設備、裝設避雷針引線及銅板,未備有“高速船操作手冊”等3本技術手冊,未按證書布置壓載,電路、管路設計欠妥等現象已是司空見慣。
6.內裝材料稀缺
FRP船艇內裝材料從未引起業界重視,即使是大的船廠亦沿用陸用產品。但船用產品畢竟在安全、防火、耐腐蝕、穩定性等方面有一些特殊要求,亟需加強配套。特別是一些高檔FRP船舶,內裝材料大多依賴進口,相關標準、規范、設計、生產、檢驗、選擇、使用、管理的國產化進程任重道遠。
7.生活污水處理
現有的法規及其修改通報中有很多的追溯內容,生活污水處理裝置就是其中之一。如果FRP船舶乘員較多,需加裝的儲存柜及處理裝置在體積和重量上與高速船艇本身的布置緊湊、空間節約、造型美觀、質量輕巧、航行姿態都是相違背的,操作困難重重。
8.干舷及載重線
FRP高速船干舷標志的勘劃歷經檢驗機構縮寫及干舷種類、檢驗機構縮寫及僅勘劃相應水線等變革,載重線證書的適用性也應根據是否按照非排水性船舶進行計算來區別對待。
9.高溫特性硬傷
高聚物燃燒產生的高溫、煙和有毒氣體極其致命。FRP也不例外,低溫性能優良,但高溫特性差強人意,一艘FRP船舶一旦著火,火勢發展很快。
法規中對低速客船防火分隔的要求較嚴:客船的消防安全措施2.1結構:船體上層建筑、結構性艙壁、甲板及甲板室應以鋼材或其他等效材料建造……“等效材料”系指任何不燃材料本身或由于所設隔熱物,經標準耐火試驗規定的相應曝火時間后,在結構性和完整性上與鋼具有同等效能(例如設有適當隔熱材料的鋁合金)的材料。同時對A級分隔從結構、不燃材料使用、耐煙及火焰通過性能、背火面及接頭溫升曲線做出嚴格定義:A60—60min,A30—30min,A15—15min,A0—0min。
由于FRP材料尚不能滿足法規等效材料的要求,故只能應用于高速客船,對于占市場大多數的低速船舶,如低速載客船舶(含公務船、商務船、游覽船等),尚不能作為結構材料使用,制約了FRP船企的發展。
普通的FRP在研發和改造時可以在樹脂中添加鹵素、三氧化二銻、含磷氮化合物、氫氧化鋁等阻燃劑,提高阻燃性能,同時在內外表面(包括結構加強)涂刷防火涂料,使之達到低播焰性的要求,再輔以一定規格和型式的防火隔熱材料如硅酸鈣巖棉等,根據防火等級需求調整配比,最終達到相應耐火性能。但這樣做勢必增大企業成本,降低FRP的優勢。
綜上所述,玻璃鋼船艇在我國其實剛剛步入春天,做大做強的上市企業也只有兩家,只有做好充分的引導和培育,這棵樹才會根深葉茂。
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