玻璃钢船检验刍议

2017-06-15 23:30陈林
珠江水运 2017年10期
关键词:玻璃钢

陈林

摘 要:玻璃钢材质作为游艇和公务船的较好选择,大规模应用于中小尺寸船舶。由于船舶类专业并不专门讲述FRP船艇,检验和监管中难题只能由一线的技术人员不断积累总结。本文阐述了当下FRP船艇行业的几个典型问题。

关键词:FRP 玻璃钢 船舶检验

FRP(玻璃钢)是以合成树脂为基体、玻璃纤维布(毡)为增强材料制成的一种复合材料,它质地坚固,强度、硬度高,優点很多,可以与钢铁媲美。作为一种轻盈、绝缘、耐腐蚀的复合材料,其广泛应用于船舶时间还不是很长。很多部门、人员对此种材质船舶还缺乏深入的认识,实际上FRP船舶还具有很多自身特性及需关注的问题,如弹性模量较小、刚性、耐磨性较差、层间剪切强度较小等,不可照搬钢质船舶、低速船舶的理念。

1.船体质量问题

国外普通的一艘FRP船使用寿命一般在20年以上,10年内其弯曲强度和拉伸强度还保持在相当好的水平。但在国内,使用十多年以上的玻璃钢船艇很少。一方面是建造问题。FRP作为手糊复合材料,人为因素和环境因素对产品最终质量影响较大。另一方面是维护保养问题。艏部龙骨及甲板、两舷缺乏不锈钢被覆及橡胶护舷材缓冲,顶靠及浅水区擦碰、搁浅及桨轴触损,胶衣层的毁坏和微裂纹的增加,最终导致了蠕变、老化甚至破损。由于FRP的材料特性,找到准确的进水点并采取有效的修补比钢质船难度要大。

2.设计力量单薄

FRP船艇多属高速船,再加上材料的力学特性,设计及制造中应当遵循高速船的一些设计理论,在UV型选取、隧道设计、斜升角的纵向变化、折角线的确定方面要多加注意。但很多船厂在设计过程中,按母型船依样画葫芦。甚至仅依靠一套模具,依客户要求随意拉长缩短,船体性能大打折扣。更有甚者,船、机、桨配合欠佳,交船后还来修改尾线型、修改机座的现象亦有发生。

3.什么叫高速船

FRP船舶质量轻、吃水浅、马力大,属于高速船。很多海事、船检部门认为,高速船速度快,一旦出险,很难避让,实则相反。高速船吨位较小,冲程距离、旋回半径也较小,大多能在数秒内完成制动,因而操纵性较好,具备先行避让一般船舶的条件。如《1972年国际海上避碰规则》中规定:“高速船在高速航行中对一般船舶要采取‘先行避让的行动”。所以,高速船操纵,加强瞭望和操作得当才是关键。

《中华人民共和国高速船船员特殊培训、考试和发证办法》指出:高速船系指设计静水时速在沿海水域为25节以上、在内河通航水域为35 km/h 及以上的动力支撑船舶和排水型船舶,但不包括常规客船、货船、滚装客船和集装箱船舶。《内河避碰规则》(1991年)及《高速客船安全管理规则》(1996)中也有类似定义。当水翼船、气垫船、滑行艇、高速双体船等以低于35km/h的速度航行时,与其他船舶会遇时作为一般排水型船舶对待。

4.主机证书缺失

国内FRP舷外机普遍仅持有型式认可证书,产品证书缺失。但按照我国现行法规规范,根据船舶种类、船长、主机功率,对符合证书的持有要求不同。执行过程中,各地船检尺度不一,乱想丛生,就连执法公务船同样缺失此证书,验船师及机构背负很大压力和责任,亟需出台操作性强的政策。

FRP船舶应用的多为YAMAHA、MERCURY等进口高速舷外机和舷内外机,产品保养手册一般建议解体维修保养周期在3000h、5000h不等,与现有的法规检验体系使用了不同的衡准口径,造成各方沟通不畅。

5.细节良莠不齐

全国从事FRP船艇建造的企业超200家,但真正是行家里手的可谓凤毛麟角。未严格按照规范安装首排安全带、装设闪光灯、配备最坏预期情况下的风雨密封窗设备、装设避雷针引线及铜板,未备有“高速船操作手册”等3本技术手册,未按证书布置压载,电路、管路设计欠妥等现象已是司空见惯。

6.内装材料稀缺

FRP船艇内装材料从未引起业界重视,即使是大的船厂亦沿用陆用产品。但船用产品毕竟在安全、防火、耐腐蚀、稳定性等方面有一些特殊要求,亟需加强配套。特别是一些高档FRP船舶,内装材料大多依赖进口,相关标准、规范、设计、生产、检验、选择、使用、管理的国产化进程任重道远。

7.生活污水处理

现有的法规及其修改通报中有很多的追溯内容,生活污水处理装置就是其中之一。如果FRP船舶乘员较多,需加装的储存柜及处理装置在体积和重量上与高速船艇本身的布置紧凑、空间节约、造型美观、质量轻巧、航行姿态都是相违背的,操作困难重重。

8.干舷及载重线

FRP高速船干舷标志的勘划历经检验机构缩写及干舷种类、检验机构缩写及仅勘划相应水线等变革,载重线证书的适用性也应根据是否按照非排水性船舶进行计算来区别对待。

9.高温特性硬伤

高聚物燃烧产生的高温、烟和有毒气体极其致命。FRP也不例外,低温性能优良,但高温特性差强人意,一艘FRP船舶一旦着火,火势发展很快。

法规中对低速客船防火分隔的要求较严:客船的消防安全措施2.1结构:船体上层建筑、结构性舱壁、甲板及甲板室应以钢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设隔热物,经标准耐火试验规定的相应曝火时间后,在结构性和完整性上与钢具有同等效能(例如设有适当隔热材料的铝合金)的材料。同时对A级分隔从结构、不燃材料使用、耐烟及火焰通过性能、背火面及接头温升曲线做出严格定义:A60—60min,A30—30min,A15—15min,A0—0min。

由于FRP材料尚不能满足法规等效材料的要求,故只能应用于高速客船,对于占市场大多数的低速船舶,如低速载客船舶(含公务船、商务船、游览船等),尚不能作为结构材料使用,制约了FRP船企的发展。

普通的FRP在研发和改造时可以在树脂中添加卤素、三氧化二锑、含磷氮化合物、氢氧化铝等阻燃剂,提高阻燃性能,同时在内外表面(包括结构加强)涂刷防火涂料,使之达到低播焰性的要求,再辅以一定规格和型式的防火隔热材料如硅酸钙岩棉等,根据防火等级需求调整配比,最终达到相应耐火性能。但这样做势必增大企业成本,降低FRP的优势。

综上所述,玻璃钢船艇在我国其实刚刚步入春天,做大做强的上市企业也只有两家,只有做好充分的引导和培育,这棵树才会根深叶茂。

参考文献:

[1]钟玉湘.玻璃钢船艇的防蚀与维护研究[J].纤维复合材料,2009,(4):20-23.

[2]顾王飞.第三代阻燃技术及应用[A].第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集,2003:287-292.

[3]李跃先等.对我国玻璃钢船建造现状的思索[J].交通科技,2002,(2):69-72.

[4]阮学初等.千岛湖玻璃钢船艇安全使用年限研究[J].江苏船舶,2006,(1):4-5.

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