海工内装减重材料利用与分析

陈宏志　周宏婷

摘 要：通过对内装材料选择方面的研究与掌握，整个生活区内装工程在满足规范的前提下，使重量达到最低，为整个平台的减重做出贡献，以及为后续项目奠定了材料选择的基础。

关键词：内装板；绝缘；敷料；浮动地板；容重；芯材；重量控制

随着国内近几年，船舶市场的价格战愈演愈烈，很多船企都在转型，进军海洋工程市场。在生活区这方面，海洋工程项目与常规船舶最明显的区别就是它定员多，对于居住环境要求高。海上生活区的建造就如同陆地建筑的装簧业一样，新要求、新材料及新工艺不断涌现，轻质材料的选择是难点之一。

由于近海的油气开采量大，日费用低，使自升式钻井平台的市场需求量大，自升式钻井平台的空间较小而需要装备的现代化设备较多，使空船重量的控制要求更加严格。内装选材的重量控制，可以合理的控制整个生活区的重量，也可提高内装工程的效率及质量，缩短建造周期，降低成本，对各大船厂能否成为海工建造的领军者有着重要而又深远的意义，下面以大连中远船务承接的Super-116E型Jack-up为例，探讨内装在选材方面如何做到重量控制。

1 内装板

内装板分为天花板、壁板，我们选择的厂家是国内一流的内装板制造厂家，种类和型号齐全，可供海工民船等项目选择。壁板按照连接形式分为A、C、M三型，厚度有25mm、50mm、75mm、100mm四种（如表1所示），按照规格书要求，我们只选择A型壁板：

所谓A型壁板就是我们通常见到的雌雄板，根据我们的详细设计图纸，选好不同区域用的不同厚度的版型、选择房间之间的高隔音板、以及不同防火等级的板，这些只是订货时的选型，但是怎么在标准板选型中做到有效的减重呢？我们知道B级板要求不燃材料，用50mm厚双面镀锌钢板，但是C级以下的板型我们可以对板材的组成结构进行调整，背面面板用铝板代替镀锌钢板，在不破坏防火等级及结构强度的情况下完成减重任务：铝板的密度是2700kg/m3而钢板的密度是7800kg/m3，这样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吨，减重效果非常可观。

天花板按照连接形式分为A、D、P、F四型（单双面）（如表2所示），厚度有25mm、30mm、50mm、75mm四种：

既然有单双面之分，就意味着背面的镀锌钢板可以取消，同时都满足图纸中要求的防火级别。于是我们说服船东，选择图中所示的P型或F型这种单面型式，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吨，减重效果同样非常可观。

如果不在内装板型式上进行减重，可以在内装板芯材方面进行研究探索。内装板芯材（岩棉）的容重为140kg/m3，再加上双面0.6mm厚的镀锌钢板面材，该内装板的单位面积，25mm厚的岩棉复合板重12.6kg/m2。内装专业通过参与专题研究，协助江苏某内装材料厂开发出了一种被船捡认可的新型耐火舱室内装材料——高强度玻璃棉复合板。该板的芯材高密度玻璃棉容重仅60kg/m3，面板为贴有进口PVC的0.6mm厚镀锌钢板，背板是用0.4mm厚镀锌钢板特制的加强型凹凸板。该复合板的单位面积：25mm厚的玻璃棉复合板重9kg/m2。这样每平米就省下3.6kg重量，全船按照1000平算，共剩下3.6吨，此方案对减重效果同样可观。

2 绝缘材料

基于规格书中简单的描述，要求绝缘的厚度保证50mm左右，常规参数厚度密度均可以满足要求，但是比重（防火棉170kg/m3，保温棉110kg/m3）对于减重来说不是理想的材料。中远对于绝缘材料的厂家实行长期协议政策，以固定型号的产品走批量的订购，对于选型很不利。Jack-up系列打破传统，通过寻找国内外各大绝缘厂家，咨询厂家的各类绝缘型号，最终选定某国外品牌的产品。此品牌在国内有生产工厂且价格合理，表3为该产品的各类绝缘参数。

此Jack-up工作海域是印度洋，属于热带环境，要保证室内的温度，绝缘的隔热性能应予以考虑，但是受机舱及楼子天棚等狭窄区域影响，那些保温性能极好的绝缘厚度又不满足施工要求。经过对比，考虑重量及施工厚度等决定性因素，最终选出厚度38mm、容重96kg/m3作为天棚防火绝缘；厚度55mm、容重96kg/m3作为舱壁防火绝缘；厚度45mm、容重64kg/m3作为天棚和壁板隔音隔热绝缘。三种规格的绝缘材料，比常规船（防火绝缘170kg/m3，保温绝缘110kg/m3）的规格容重要小，隔热性能相当。所选产品符合Jack-up实际情况，全船相比常规船舶绝缘重量省下10吨有余。

3 甲板敷料

所谓甲板敷料多数是以水泥沙子为基础材料，配合一些化学产品组合而成，具有耐火、耐寒、耐磨、耐药性能，防裂、防水、防腐等功能。国内做甲板敷料的厂家不是很多，产品类型也基本相同，包含了各种船舶和海工所能用到的基本产品。其中与中远长期合作的是一家知名的企业，并与之签署长期协议来供给产品，该厂家的主要产品见表4

民船是基于成本考虑，选择比重较大的基层敷料（1800kg/m3），但是Jack-up项目考虑到减重和施工厚度等问题，综合耐腐、耐磨等特性，选择折中的密度及厚度等参数。以生活区1300平施工面积算，产品GS-B的总重是18.7吨；产品MS-1200的总重是12.5，而且GS-B表层还得施工流平敷料，总重远远大于18.7吨，而MS-1200属于自流平敷料，上面可以直接铺设地板等。所以针对这两种产品我们Jack-up选择MS-1200型自流平敷料来作为甲板基层敷料。根据防火分隔，当遇到A60级甲板时，有“A60-TU（单一物质混合而成）”和“A60-MU（多层物质组合而成）”两种产品可选择，考虑A60敷料组成复杂程度和施工难易程度，在施工面积不是很大的情况下，我们选择了A60-TU型产品。

另外，受房间噪音超标等因素影响，部分房间需要浮动地板（或阻尼涂料）来解决降噪的问题。生活区2层以上部分房间，由于层高已经确定，所施工阻尼涂料厚度不得超过9mm，我们选择了与MS-1200比重相当的阻尼涂料，控制敷料的重量。而生活区第一层甲板分隔是A60防火等级，并且有厨房洗衣间等潮湿处所，所选地板要有防水层，并且层高问题使浮动地板的厚度不得超过50mm，这样就给选择增加了难度，最终我们选择sika品牌浮动地板45mm厚A60防火等级，也只有这个产品能满足所有要求且震动噪音分析结果在可控值范围内。甲板敷料包括浮动地板的选择很有局限性，不能一味地的考虑重量，需结合生活区的振动噪音、空间布局、层高等多种因素进行选择。

此外，内装家具等也可通过变更材料来实现重量控制，例如多用铝合金家具替代木制家具；卫生单元也从壁板的芯材或是底板厚度来实现减重；内装铁舾件制作等遵循“少用料，准定位”等原则来绘图。虽然内装材料相对于全船钢板来说总量非常小，但对材料本身的研究与探索还有很大的空间，希望今后有更轻质的新型材料供我们选择。