冷藏運輸船隔熱系統(tǒng)設計及施工工藝

廖振宇

摘 要：本文簡要介紹了冷藏運輸船隔熱系統(tǒng)常用的幾種隔熱材料、節(jié)點形式和安裝工藝要求，以供大家在設計同類船型時參考。

關鍵詞：冷藏運輸船；隔熱系統(tǒng)；隔熱材料；安裝工藝

中圖分類號：U661.43 文獻標識碼：A

Abstract： This paper states several kinds of heat insulation materials and the parameter of the materials commonly used in heat insulation system of a refrigerated cargo carrier， and introduces the specific design methods， the details and the installation technology of heat insulation system in different locations.

Key words： Refrigerated cargo carrier； Heat insulation system； Heat insulation materials； Installation

1 引言

隔熱系統(tǒng)是冷藏運輸船設計的一個重要部分，隔熱系統(tǒng)設計和施工的質量，直接關系到該船的保溫效果及后期運營質量。通過對冷藏運輸船隔熱系統(tǒng)設計方法和工藝研究，可以提高隔熱系統(tǒng)設計/施工質量。合理選用隔熱材料和施工方法，對制造成本也有較大影響。

2 隔熱材料

隔熱材料品種較多，下面介紹幾種常用的隔熱材料：

（1）玻璃棉：玻璃棉是船舶常規(guī)保溫材料，價格較低，常用于大面積區(qū)域保溫材料，如貨艙等。

（2）聚氨酯：聚氨酯隔熱材料有軟質成品保溫板和硬質成品保溫板兩種（見圖1、圖2）。聚氨酯材料孔隙率結構穩(wěn)定，基本上是閉孔結構，不僅保溫性能優(yōu)良，而且抗凍融、吸聲性能良好，但價格較高。

表1 是聚氨酯隔熱材料技術參數(shù)。

（3）閉泡發(fā)泡隔熱材料：這是一種基于丁晴橡膠的高彈性的隔熱材料，其特點是保溫防曬、防水阻燃、隔熱隔音，并且安裝時對接縫只需用膠水粘合即可，施工方便。該材料價格較高，有管材和板材兩大類（見圖3、圖4），是管路和設備的隔熱材料的最佳選擇。表2是福樂斯絕熱材料的技術參數(shù)。

（4）膠合板：主要用作貨艙的地板、壁板、天花，導熱系數(shù)約為0.14-0.16 w/m.k，冷藏貨艙應使用不低于二類膠合板（見表3）。具體膠合板的厚度須根據(jù)承重要求選擇：壁板、天花不用承重，選用薄的膠合板；貨艙地板需要承受人、貨物、甚至叉車的重量，需選用厚的板材。

3 隔熱系統(tǒng)設計及施工工藝

3.1 冷藏設備隔熱材料的選擇及施工工藝

冷藏設備主要是由冷藏壓縮機組、制冷劑貯液器、蒸發(fā)器和冷凝器、鹽水箱、冷風機、泵及其他附件組成。冷藏壓縮機組、制冷劑貯液器需要考慮隔熱措施，而蒸發(fā)器和冷凝器、冷風機通常安裝在冷藏貨艙內(nèi)部或者在冷風機房里，設備本身不需要隔熱措施，在設計時只需要對它們的支架進行隔熱。

考慮到不能破壞冷藏設備外觀，板材閉泡發(fā)泡隔熱材料是理想的選擇。圖5是冷藏設備包隔熱材料后的效果圖。

冷藏壓縮機組絕緣施工后的效果：制冷劑貯液器絕緣施工后的效果：

3.2 冷藏系統(tǒng)管路隔熱材料的選擇及施工工藝

（1）管支架的隔熱措施：主要是實現(xiàn)管子支架與管子之間的絕緣隔離，預防管支架與管子間的熱傳導。有多家隔熱管支架可供選擇，表4是HILTI：MRP-RP型管支架的技術參數(shù)。

（2）管子的隔熱措施：主要是實現(xiàn)管路與外界環(huán)境的隔離，預防管路與空氣之間的熱傳導，選用管材閉泡發(fā)泡隔熱材料。圖6、圖7為管匯絕緣施工前后的效果對比。

圖8為冷藏系統(tǒng)管路絕緣施工后的效果圖。

3.3 電纜/管路通過艙壁隔熱材料的選擇及施工工藝

管路通過艙壁時，不僅要考慮管子與艙壁之間的隔熱問題，還要根據(jù)艙室的水密、氣密、防火等級的定義，并滿足相應的要求。采用模塊式密封通艙件是不錯的選擇，其特點是安裝方便，有多款產(chǎn)品可供選用。圖9為其中一款產(chǎn)品的安裝實例。

3.4 貨艙內(nèi)各種支架隔熱材料的選擇及施工工藝

貨艙內(nèi)各種電纜支架、管子支架、設備支架如與貨艙內(nèi)部的鋼壁連接，主要是為防止支架與船體結構之間熱傳遞，采取隔斷的隔熱措施。節(jié)點形式如圖10、圖11所示。

其他設備支架可采取類似的支架形式，用貨艙隔熱材料包裹支架隔斷處，防止熱傳遞。絕緣墊板可采用鐵氟龍材料。

3.5 貨艙壁的隔熱材料的選擇及施工工藝

貨艙壁的絕緣設計是冷藏運輸船隔熱系統(tǒng)的重點。貨艙隔熱系統(tǒng)的工藝方法：① 常規(guī)工藝方法，是用木塊支架和膠合板組成框架結構，框架結構內(nèi)部鋪設一種或幾種成品絕緣材料，這些絕緣材料可以是玻璃棉、聚氨酯、閉泡發(fā)泡隔熱材料或這幾種材料的組合；②現(xiàn)場噴涂發(fā)泡法，是用木塊支架和膠合板組成框架結構，框架結構內(nèi)部現(xiàn)場噴涂發(fā)泡聚氨酯材料。

上述兩種方法各有優(yōu)缺點：常規(guī)方法的優(yōu)點是可以根據(jù)需要使用價格較低的玻璃棉等隔熱材料，并且安裝工具比較簡單；缺點是接口處可能形成空隙，影響絕緣效果，玻璃棉類絕緣材料需要安裝大量碰釘，油漆返工量大：現(xiàn)場噴涂發(fā)泡方法的優(yōu)點是絕緣材料形成一個整體，與艙壁的貼合效果好，絕緣效果好；缺點是必須有專用的發(fā)泡工具。以下介紹貨艙隔熱措施的幾種形式。

（1）天花隔熱節(jié)點形式

鋪設玻璃棉或玻璃棉+膠合板的形式：這是通常采用的方法，能更好控制成本。鋪設玻璃棉前，需預裝膠合板的吊頂支架。吊頂支架可以采用一排排的方木塊，方木塊與扁鋼螺栓連接，扁鋼另一端焊接在船體結構的T型梁下或者球扁鋼的側面。每行吊頂支架大約間距1 200～1 400 mm，吊頂扁鋼之間間距大約600 mm。最后用螺絲釘槍把膠合板釘在方木塊上。安裝節(jié)點形式如圖12、圖13所示。

（2）貨艙四壁的隔熱節(jié)點形式

有三種形式：采用上述（1）中的形式；采用發(fā)泡材料+膠合板的形式；采用帶金屬包板發(fā)泡材料（金屬包板聚氨酯保溫板）。

采用發(fā)泡材料+膠合板的節(jié)點形式，即用方木塊做支架，鋼壁與膠合板之間填充發(fā)泡材料，最后用螺絲釘槍把膠合板釘在方木塊上。

采用帶金屬包板發(fā)泡材料的節(jié)點形式，安裝發(fā)泡材料前需要先預裝雙頭螺栓，金屬包板聚氨酯保溫板開的安裝小孔要與雙頭螺栓位置一致，保溫板到位后通過橡膠螺絲與雙頭螺栓固定。

（3）貨艙底部的隔熱節(jié)點形式

船底板上鋪設方木塊作為支撐，方木塊上鋪膠合板，船體和膠合板之間的空間鋪設發(fā)泡隔熱材料。由于底部經(jīng)常有人員工作，所以支撐方木塊需要鋪設的密些，支撐方木塊間距約400～500 mm；膠合板要選厚些，通常用24 mm厚膠合板；方木塊與船體底板用雙頭螺栓連接，雙頭螺栓需要先預裝；膠合板鋪好后用平頭釘與方木塊固定。

（4）關鍵位置的隔熱處理。

對于污水井、人孔位置，須制作可移動的絕緣蓋板以保證污水井、人孔蓋位置的檢修。設計/施工時需要注意扁鐵/圍水扁鐵的預裝。

（5）焊接工具的選擇

如上面的介紹，有大量的螺栓需要安裝，而螺栓的安裝階段又在其他工種完成后，并且雙層底艙有PSPC要求。為了不破壞反面油漆，選擇了一種螺栓焊機，這種焊接工具不會破壞反面油漆。