夾層板系統可解鋼材價格上漲難題——訪SPS Technology主管Jonny Lim先生

本刊記者 薛龍玉

自新冠肺炎疫情暴發以來，全球經濟波動加劇，主要商品供應鏈受到影響。在疫情等因素的綜合推動下，最近一段時間，全球鋼材價格一路飆升，給修造船市場帶來了不小的壓力。在這種情況下，船東、船舶運營商和船廠必須敏捷快速地做出響應，才能有效地應對隨之而來的變局。對此，總部位于英國的夾層板系統技術提供商SPS Technology表示，結構復合材料解決方案可以為業界應對這一挑戰提供一條創新路徑。在接受本刊專訪過程中，SPS Technology主管Jonny Lim向我們介紹了該公司的結構復合材料夾層板系統在海事和海工領域的廣泛用途和優勢亮點，以及該技術在經濟、環保方面的良好效益。

記者：請您介紹一下SPS Technology最初是如何開發出夾層板系統并將其成功實現商用的？在此過程中，SPS Technology主要做了哪些重點工作？

Jonny Lim：與大多數創新產品一樣，我們的結構復合材料解決方案——SPS（夾層板系統）是為了滿足解決特定問題的需要而誕生的。

夾層板系統一開始是被開發用來解決波弗特海（Beaufort Sea）的海上結構遭受深厚冰蓋荷載嚴重破壞問題的一種措施。研究人員最初探索的解決方案是采用“鋼-彈性體-鋼”結構的復合材料，這種構造的強度重量比高，耐用性強，能夠使海上結構承受住冰蓋荷載。這個原始概念后來被加拿大卡爾頓大學（Carleton University）發展成了夾層板系統。

此后，夾層板系統經歷了許多重大發展。在過去20年里，我們與合作伙伴聯手在多個領域投入了3000萬英鎊和大約250個人工年，用以開拓夾層板系統的市場成熟度，包括開展研發工作，通過監管批準，以及獲取知識產權。如今，這種由兩塊金屬板與一塊巴斯夫公司（BASF）制造的彈性體芯粘合而成的模塊化結構復合材料已經在國際海事行業、海工行業以及民用市場應用了超過20年。

記者：SPS Technology的夾層板系統主要可應用在海事和海工行業的哪些領域，有哪些用途？

Jonny Lim：我們的夾層板系統廣泛應用在海事和海工行業的多個領域。作為一種獲得船級社認可而且具有成本效益的結構復合材料解決方案，夾層板系統可以作為建筑材料用于新船建造，也可以作為一種永久性船舶修理方案應用于現有船舶。

夾層板系統已經被有效地用于修復船底和舷側殼體結構、甲板、艙頂和艙壁。這種解決方案在游輪、散貨船、油輪、滾裝船、雜貨船、挖泥船、駁船等各類船型維修方面的良好應用效果已得到實踐證明。此外，夾層板系統還可以通過特殊應用帶來附加價值。例如，它可以用來提升船舶的冰級等級，提供防火和防爆安全屏障，或者強化港口基礎設施。

夾層板系統還可以被用作一種原位解決方案，用以修復、加強、升級、修理一系列海工船舶和海上結構，包括浮式生產和儲油卸油裝置（FPSO）、浮式儲卸油裝置（FSO）、鉆井平臺、半潛式平臺、海上平臺、自升式平臺和海工支持船（OSV）等等，而且能夠發揮卓越的保護作用。

SPS Technology 是世界領先的結構復合材料解決方案供應商，殼牌（Shell）、埃克森美孚（ExxonMobil）、雪佛龍（Chevron）、巴西國家石油公司（Petrobras ）和英國石油公司（BP）等國際知名企業都是我們的海工客戶。

記者：SPS Technology的夾層板系統技術有哪些優勢和特點？為什么適合用在海事和海工行業？

Jonny Lim：夾層板系統應用于海事行業可以帶來多種益處。該技術具有相當高的沖擊保護性能，可以安裝在入徑受限或有限的區域，而無需移除絕緣層。將夾層板系統應用在船舶維修領域更具可持續性，而且可與現有的腐蝕鍍層相結合，與傳統的更換鋼材的維修方法相比使用的鋼材更少，因此可以有效降低成本。如果進一步將租船或停租因素考慮在內，夾層板系統節省的成本還將大大提高，因為使用該技術最高可將維修速度提升4倍。船舶在航線運營或搭載付費乘客期間也可以使用夾層板系統進行維修。

對于海工行業而言，應用夾層板系統可以節省大量時間和金錢。除了比傳統的“剪切和換新”（crop and renewal）修船工藝便宜多達11倍之外，夾層板系統還避免了進一步支出運營費用的需要。相鄰區域的作業可以并行開展，而且由于現有結構保持完好，因而項目進度表的縮減情況是可以預測和維持的。相比于通常的工藝，應用夾層板系統進行海工維修所需的勞動力和鋼材最多可分別降低90%和56%。

與傳統鋼材相比，夾層板系統還可以使用冷作技術進行安裝，這種工藝使設備能夠在維修完成的同時保持運行狀態，以便滿足緊迫的工期要求。岸上組件可以預先制造，這樣就減少了對結構進行維修所需的時間和在船人員（POB）數量。降低在船人員總數有助于減輕船舶開展維修工作時面臨的許多挑戰，例如床位不足和隔離要求等。由此可見，應用夾層板系統可以提高運營效率，進而大幅節省開支。

使用夾層板系統還避免了對水下圍堰和相關潛水艇的需求。

圖 夾層板系統用于船舶內底板修復

記者：夾層板系統在造船和修船領域的應用現狀如何？

Jonny Lim：自1999年以來，我們的夾層板系統一直成功地應用在船舶部件建造和維修。在這22年間，我們累計完成了500多個項目，出色的業績記錄使我們成為結構復合材料市場的領軍者。我們在修船領域有著強大的市場影響力，而且得到了世界主要船級社的船級認證，包括中國船級社（CCS）、美國船級社（ABS）、英國勞氏船級社（LR）、挪威船級社（DNV）和法國船級社（BV）。

隨著鋼材價格突破記錄，勞動力短缺問題日益突出，傳統的剪切和換新修船工藝效率越來越低，成本卻越來越高，相比之下，夾層板系統則是一種更加環保、更具吸引力的解決方案。

記者：近期，中國乃至全球鋼材價格都出現了大幅上漲，修船成本也隨之水漲船高，SPS Technology的夾層板系統將如何幫助船東和運營商應對這一挑戰？

Jonny Lim：在中國和全球范圍內，鋼鐵成本都出現了驚人的上漲。由于傳統修船工藝需要大量鋼材，船東和運營商必須找到新的方法來抵消不斷上漲的成本。夾層板系統剛好可以解決這個難題。

采用結構復合材料可以顯著減少修理船舶所需的鋼材用量。當船舶結構腐蝕程度超過允許剩余厚度（15%～30%蝕耗減小值），即鋼材厚度低于原始完工厚度值的70%至85%時，才需要更換鋼材。如果采用傳統修理方法，則需使用相同等級的鋼材對受影響的區域進行剪切和換新處理。

應用結構復合材料進行船舶修理時，可以將船舶現有的鋼板作為新的復合夾層板的一側來使用，從而可使修理所需的新鋼材數量減少60%。采用這種方法還能將項目工期最多縮短40%，而且修理工作可以在船舶營運期間完成。此外，使用夾層板系統修船需要較薄的鋼鍍層，而這也正是目前更為廣泛供應的產品。

新冠肺炎疫情期間，全球出行限制阻止了工人的流動，給修船增加了另一層成本，與此同時，市場上還存在著勞動力短缺以及鋼材短缺問題，這兩者也是目前導致船舶修理延誤的主要原因。結構復合材料能夠幫助業界應對這些挑戰，與剪切和換新工藝相比，使用夾層板系統所需的勞動力可減少2到4倍（取決于具體操作類型）。

記者：SPS Technology如何確保夾層板系統的低碳和可持續性？

Jonny Lim：夾層板系統本身就可以帶來一系列可持續性效益。眾所周知，鋼材具有很高的碳足跡。使用夾層板系統可以顯著減少碳排放，因為與剪切和換新修理工藝相比，結構復合材料的鋼材消耗降低了60%。而且，夾層板系統是百分之百可回收利用的資源，因此也減少了廢棄物的產生。

在船舶和海上結構修理方面，安裝夾層板系統也可以帶來綠色環保效益。由于既有的鋼材保留在原處，因此電線、絕緣材料、管道和導管都可以保持完好無損，從而避免了剪切操作造成的部分鋼材消耗。

記者：隨著海運業面臨的監管法規日趨嚴格、完善，船舶需要滿足的安全和環保要求也越來越高，您認為SPS Technology將如何把握機遇在這方面發揮重要作用？

Jonny Lim：除了具有環境效益外，夾層板系統也比傳統修船工藝更加安全。這種創新技術為實施修船作業的工人創造了一種更為安全的工作環境，因為不需要對現有結構進行剪切處理，作業風險得以降低，工人的健康和安全狀況也得到了改善。

夾層板系統的獨特之處在于其能量吸收能力特別強，因為系統內部含有彈性體芯，意味著它可以增強船體安全性能，面對擱淺或碰撞時具有更大的抗沖擊性。其內置的防火保護還給船舶提供了額外的安全保障，有助于控制船上和海上結構火情，保護海員和貨物安全。

記者：目前SPS Technology的夾層板系統已經廣泛應用在多個領域，未來公司是否還會對該技術進行升級、創新以便滿足更多需求？

Jonny Lim：我們的夾層板系統現在已經建立起良好的聲望，并且擁有出色的業績記錄。從用于固定式平臺的模塊化防撞甲板到FPSO上的爆破隧道，再到最多可容納8萬人的體育場館，我們一直在努力開拓新市場。

SPS Technology不僅在持續開展產品創新，而且還在不斷創新夾層板系統的安裝方式。對于海工項目，我們可以在岸上預制組件以加快項目交付進度，同時減少對在船人員的影響。我們的冷作安裝方法已經過優化，并且完全得到了船級社的認可。

我們始終保持著高度的積極性和決心，致力于確保復合材料解決方案得到大范圍推廣接受，并使其成為所有需要建造、加固和維修解決方案的行業的普遍選擇。

◎ 延伸閱讀

Jonny Lim畢業于新加坡義安理工學院，在船舶建造、修理以及海工項目方面擁有豐富的經驗。他于2008年加入SPS Technology擔任項目經理，后擔任SPS Technology亞洲區海事和海工部門主管職位，目前主要負責運營和業務發展。在加入SPS Technology之前，Jonny Lim曾在吉寶造船廠（Keppel）擔任助理工程師，后來還在新加坡海工船舶建造和運營商Otto Marine擔任助理項目經理。