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当我们谈起船舶保温你需要知道这些

作者: 华金盛 时间:2017-10-24 来源:中建华金盛
摘要:在船舶上绝热材料主要用于耐火分隔、舱室绝热、高温管道的隔热、甲板、冷库等,其性能的优劣直接影响到船上人员的安全及生活质量。今天,小编将简单梳理几种绝热材料在船舶上...

在船舶上绝热材料主要用于耐火分隔、舱室绝热、高温管道的隔热、甲板、冷库等,其性能的优劣直接影响到船上人员的安全及生活质量。今天,小编将简单梳理几种绝热材料在船舶上的应用情况。

1、岩棉

岩棉是远航船舶的冷库中用量大的绝热材料,它的主要原料是玄武岩,是在经过高温熔化之后利用高速离心的方式制作而成的一种纤维,并且在其中均匀地加入黏合剂、硅油以及防尘油。岩棉经过高温固化和切割制作成岩棉毡、条、管、板等,应用在船舶的冷库、轻质墙、屋顶、天花板、浮动地板、住舱单元等处。岩棉之所以在远航船舶中有着广泛的应用,是因为它除了绝热之外,还是很好的吸声防火材料,且价格低廉。

但岩棉在船舶上的应用也存在一些不可避免的缺点。比如在安装岩棉材料时的施工工序非常繁复,并且需要较长的施工周期,以至于人工费用高。另一方面,岩棉冷库需要在船体上进行现场建造,且冷库所在的位置大多是较为封闭的空间,施工的环境较差,工程质量受到施工人员的技术影响而不稳定,整体的差异性较大,并且材料耗损较严重。

2、玻璃棉

玻璃棉可以制成在无机绝热材料中容重小的制品,由于玻璃棉制品容重轻,甚至可以和有机泡沫材料媲美,因此在20世纪70年代就被用作美国海军舰船的舱室及潜艇的围壳绝热材料。玻璃棉作为一种纤维类保温材料,一般用于分隔舱壁、门窗等结构及其他需要防火、隔热保温的地方。

超细玻璃棉抗火焰穿透力比较差,所以在船舶中A级舱壁或甲板不允许使用它隔热。密度为16~25kg/m3的玻璃棉可以用作舱室封管冷藏系统的隔热或保冷材料;密度为40~60kg/m3的玻璃棉可以用作热水系统/蒸汽系统和特殊保冷要求的常温液管的隔热材料;由于其密度较低,为了减轻船舶的重量,在军船使用比较广泛。

3、陶瓷棉

国内于20世纪70年代开始生产陶瓷棉,用于舰船上温度较高的热力管道及耐火等级要求严格的舱室隔热材料。目前,国内外各类船舶上使用的防火型绝热材料主要还是陶瓷棉为主。

4、硅酸钙制品

硅酸钙制品是以硅质材料 (粉煤灰、砂、硅藻土等)和钙质材料 (消石灰等)为主要原料,适量掺加纤维增强材料,经制浆、成型、加压、蒸压养护、干燥、表面处理等工序制成的一种绝热材料。在船舶上应用的该制品主要有两种:一种是高容重的硅酸钙板(容重720~910kg/m3),其机械强度及压缩强度高,易加工切割,可作为耐火分隔的围壁板、衬板和天花板,另一种是容重在150 kg/m3左右,导热系数约为0.04 W/m·K的轻质绝热材料,用于船舶的管道隔热。

5、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石


膨胀珍珠岩、蛭石除本身的保温性能外,掺加不同的粘结剂后,可制成适应不同的需要的成品。过去在船舶上曾经使用此材料作为耐火分隔板材,但目前已较少使用。不过,一些经过改进的膨胀珍珠岩板和膨胀蛭石板已开发出来,有的已在船舶上试用。


6、无机氧化物气凝胶

无机氧化物主要有SiO2,Al2O3,TiO2,ZrO2等。无机气凝胶已应用在美国多种型号潜艇、驱逐舰、航空母舰上。美国及欧洲公司都有气凝胶系列产品应用于舰船领域。

以SiO2气凝胶为例,SiO2气凝胶保温材料在舰船上,尤其是核潜艇上的应用可以有效降低普通保温材料的用量,增大舱内的使用空间,同时降低舱内温度,有效改善各种工作环境。 SiO2气凝胶复合保温材料也是提高船舶冷库绝热性能的行之有效的选择。

7、真空绝热板

真空绝热板是目前船舶运输中绝热节能和安全环保的保温材料的选择。

就其形状及密封特性而言,真空绝热板一般都是平板型,处在整体密封状态,但船舶的管路错综复杂,电路纵横交错,需要绝热的设备繁多,液化天然气、石油气等船舶的绝热要求极高,任何微小的外力对真空绝热板密封的破坏将导致其绝热性能的失效。因此,为拓展真空绝热板在船舶上的应用,异型真空绝热板(圆筒式、圆弧式等)被开发出来。

通常船舶冷藏设备使用寿命不低于25年,将真空绝热板选做绝热材料,则要求在使用期内尽量维持板内真空度,减小热桥效应,确保绝热效果。

8、硬质聚氨酯泡沫

聚氨酯泡沫是一种在低温和超低温环境中的优异隔热保冷材料。舰船上常用的聚氨酯泡沫是孔隙率95%以上,以闭孔为主的硬质聚氨酯泡沫,可应用于绝热保温、冷藏冷冻设备及冷库、绝热板材、墙体保温、管道保温、储罐的绝热填缝材料等。

硬质聚氨酯泡沫在远航船舶的冷库建造中较为常用,施工方法大致分为喷涂法、灌注法、黏合法、预制冷库复合板法等。

需要注意的是,与其他绝热材料相比,硬质聚氨酯泡沫防火性能不佳,应用受限。

9、酚醛泡沫

酚醛泡沫绝热性能较好,具有宽温域适应性,适用于中高温的热力管道及低温设施的保温。90年代以来,受到英美军方的重视,用于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所。酚醛泡沫保温材料是更适合于有苛刻要求的环境条件下使用的高性能材料,有着良好的发展前景。

10、聚酰亚胺泡沫

聚酰亚胺泡沫是有机泡沫隔热材料中综合性能优的一种泡沫材料。20世纪70年代,由美国宇航局及其合作单位开发成功,并成功应用于航天飞行器的隔热保温。20世纪80年代初,美国海军用聚酰亚胺泡沫作为舰艇用绝热保温材料,在“宙斯盾”导弹巡洋舰上应用,并推广应用到航空母舰。

该材料的大优点在于重量轻、闭孔结构、防水性强、压缩回弹性能较好,易于施工和维修,主要缺点是价格昂贵。据了解,国内已有公司成功研制出聚酰亚胺泡沫材料,相比进口产品其性价比有较大改进,有望在今后新研舰船上逐步得到使用。

随着现代科学技术的进步,越来越多性能优异的新材料被研发出来,国内舰船绝热新材料的研制和应用还有很大的发展空间,这需要我们紧密跟踪国内外新材料的发展步伐,以需求为导向,使更多性能优良的绝热材料在船舶领域安全可靠地得到应用。

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