雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布在海洋工程領(lǐng)域試用研究

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(海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

防火層和隔熱層可統(tǒng)稱為絕緣層，絕緣層作為內(nèi)舾裝的重要組成部分，在防火、保溫、隔聲方面起到關(guān)鍵的作用。在傳統(tǒng)的海洋石油平臺(tái)組塊生活樓等項(xiàng)目中，內(nèi)舾裝的絕緣層都采用巖棉加陶棉的組合達(dá)到保溫、防火、隔聲的效果。但是在鋪設(shè)完成絕緣層后，不能將絕緣層始終暴露在外面，一是因?yàn)楸┞稌?huì)使絕緣層受潮，引起污染破壞，導(dǎo)致保溫絕緣的效果大大降低;二是巖棉纖維會(huì)擴(kuò)散到空氣中，對(duì)人的身體有一定危害;再者，絕緣層直接暴露也會(huì)影響整體的美觀。這時(shí)就要在絕緣層外圍增加一層內(nèi)飾，達(dá)到保護(hù)、美觀的作用。

1 常用的絕緣層保護(hù)形式

一般在平臺(tái)艙室內(nèi)舾裝中使用的內(nèi)飾，主要有復(fù)合巖棉壁板及吸音板系統(tǒng),鍍鋅鐵皮結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及鋁箔敷面巖棉系統(tǒng)。其中，前兩種屬于有空氣隔層的保護(hù)系統(tǒng)，使用頻率較高。

1.1 有空氣隔層的絕緣層保護(hù)系統(tǒng)

1.1.1 復(fù)合巖棉板系統(tǒng)

復(fù)合巖棉板是由芯材巖棉(密度160 kg/m3、120 kg/m3等)，面材鍍鋅鋼板(厚度0.7 mm)上復(fù)貼PVC薄膜(0.2 mm)進(jìn)行膠粘加壓復(fù)合而成。復(fù)合巖棉板系統(tǒng)的特點(diǎn)如下。

1)滿足防火要求，達(dá)到B-0，B-15級(jí)。

2)滿足隔聲標(biāo)準(zhǔn)(隔聲值﹥30 db)。

3)尺度模數(shù)化。

4)車間預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)組裝，有利于縮短工期。

復(fù)合巖棉板是以圍壁板、轉(zhuǎn)角板天花板等組成。圍壁板厚度為50、30和25 mm，天花板厚度為25 mm。板長(zhǎng)按需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)圍壁的長(zhǎng)度可達(dá)40 m，復(fù)合巖棉板的寬度以50 mm的倍數(shù)來(lái)確定，稱之為模數(shù)板。見(jiàn)表1。

表1 復(fù)合巖棉板的模數(shù)與寬度對(duì)照 mm

復(fù)合巖棉板耐火結(jié)構(gòu)分隔形式見(jiàn)表2。施工工藝如下。

1)復(fù)合巖棉板構(gòu)架的安裝，復(fù)合巖棉系統(tǒng)構(gòu)架件包括底槽、頂槽及天花板吊掛件等。

2)底槽的安裝。首先以鋼圍壁為基線，根據(jù)排版圖對(duì)壁厚的要求拉線定位。底槽的安裝是復(fù)合巖棉板安裝過(guò)程中最關(guān)鍵的一道工序，尤其應(yīng)注意壁厚、壁板和襯板的拐角對(duì)接形式及在門(mén)口開(kāi)口的安裝尺寸。

3)頂槽支架、H型材的支撐件及天花板吊掛件的安裝。在安裝頂槽及天花板吊掛件尤其要注意：嚴(yán)格按照?qǐng)D紙對(duì)艙室凈高的要求施工，并保證頂槽“H”型材與底槽在同一垂直平面內(nèi)，同時(shí)要注意吊掛件的間距及與甲板下的電纜、管道等的協(xié)調(diào)。頂槽、“H”型材在拐角和交叉處的安裝要嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)安裝。

4)復(fù)合巖棉板壁板和吸音板壁板的安裝。圍壁板的安裝要按照排版圖中的排版方向和安裝節(jié)點(diǎn)圖紙進(jìn)行施工。同時(shí)，在安裝過(guò)程中如遇到門(mén)開(kāi)孔、壁掛設(shè)備、防火風(fēng)閘、進(jìn)出風(fēng)口、穿艙件、檢修門(mén)、電纜、水管等其他設(shè)備安裝的情況，應(yīng)在安裝時(shí)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔，并保持整體美觀。

表2 復(fù)合巖棉板耐火結(jié)構(gòu)分隔形式

5)復(fù)合巖棉天花板和吸音板天花板的安裝。與壁板安裝相同，要按照排版圖中的排版方向和安裝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工，同時(shí)注意天花板上的燈具、布風(fēng)器、通風(fēng)柵、噴淋頭、喇叭、探頭、檢查門(mén)、排煙管、排氣管等也應(yīng)該現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔并保證開(kāi)孔位置的準(zhǔn)確性。

6)復(fù)合巖棉板、吸音板裝飾件的安裝。這里主要指踢腳板、裝飾件的安裝。對(duì)圍壁板、天花板較大的開(kāi)孔(如排煙管、進(jìn)排氣管、燈具等)四周, 應(yīng)以裝飾嵌條或邊槽加以修飾加強(qiáng)。

7)適用場(chǎng)所。多用于生活樓中,多數(shù)為居住及活動(dòng)艙室，如起居室、廚房、餐廳、辦公室等。

1.1.2 鍍鋅鐵皮(不銹鋼板)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

鍍鋅鐵皮俗稱白鐵皮。鍍鋅的低碳鋼薄板，厚度為0.44～1.22 mm，鍍鋅層厚度不小于0.02 mm。不易生銹腐蝕。

1)施工工藝。鍍鋅鐵皮的安裝，采用鉚接在主襯檔上的方式。焊接主襯檔時(shí)，主襯擋之間的間距要符合圖紙要求。安裝時(shí)要注意，表面不平整的鍍鋅鐵皮不能使用。安裝后的鍍鋅鐵皮要保持平整，連接牢固。搭接處搭接量約為20 mm，兩個(gè)的鉚釘間距約為100 mm，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況酌情處理。

2)適用場(chǎng)所。鍍鋅鐵皮系統(tǒng)具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，阻燃防銹性能很好，而復(fù)合巖棉板系統(tǒng)的內(nèi)裝飾性更強(qiáng)，所以兩種形式同為有空氣層的保護(hù)形式，但在使用環(huán)境上存在較大差異。如對(duì)防火要求較高的二氧化碳間的防火墻外圍，宜設(shè)置鍍鋅鐵皮系統(tǒng)，和大氣有接觸的絕緣層，如甲板下，宜鋪設(shè)不銹鋼板系統(tǒng)。

1.2 無(wú)空氣隔層的絕緣層保護(hù)系統(tǒng)

絕緣層外設(shè)置襯板或天花板時(shí)，絕緣材料通常不需加任何覆蓋物。在其他類型的組塊平臺(tái)中，艙室多為電氣設(shè)備間，無(wú)人員長(zhǎng)期滯留。為了節(jié)省空間節(jié)省成本，根據(jù)防火形式和隔熱形式適于選擇無(wú)空氣隔層的絕緣層保護(hù)系統(tǒng)，如鋪設(shè)鋁箔。

鋁箔敷面的巖棉具有優(yōu)越的隔熱性能、良好的操作性能、可重復(fù)使用、熱反應(yīng)快速以及優(yōu)越的導(dǎo)熱及物理穩(wěn)定性。

鋁箔敷面的巖棉由于鋁箔是直接復(fù)合在巖棉表面的，所以施工時(shí)直接鋪設(shè)即可，簡(jiǎn)單方便，有時(shí)為了結(jié)構(gòu)加強(qiáng)也可增設(shè)一層鋼絲網(wǎng)。

鋁箔表面比較脆弱，如遇尖銳物品刮碰極易損壞。如果業(yè)主對(duì)絕緣層的防護(hù)強(qiáng)度要求更高時(shí)，需選擇其他材料進(jìn)行代替。

2 4 000 t浮吊起重機(jī)項(xiàng)目中采用的新保護(hù)形式

2.1 研究背景

在對(duì)4 000 t浮吊起重機(jī)的艙室進(jìn)行內(nèi)舾裝設(shè)計(jì)時(shí)，需要舾裝保溫的區(qū)域?yàn)樾D(zhuǎn)平臺(tái)電器間內(nèi)部，它區(qū)別于一般平臺(tái)房間艙室的特點(diǎn)：該部分為非居住區(qū)域，艙室內(nèi)空間狹小、電氣設(shè)備多、電纜托架及風(fēng)道密集，能夠留出做內(nèi)舾裝保溫的空間相當(dāng)有限。

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)明確舾裝保溫效果，考慮放棄使用常規(guī)的復(fù)合巖棉壁板及鍍鋅鐵皮保護(hù)的形式，因?yàn)閺?fù)合巖棉壁板、吸音板系統(tǒng)和鍍鋅鐵皮結(jié)構(gòu)系統(tǒng)作為有空氣隔層的保護(hù)系統(tǒng)，最終完成狀態(tài)占用空間較大，需焊接工作多，且根據(jù)其安裝工序特點(diǎn)，在后期與其他專業(yè)的托架、護(hù)管等發(fā)生碰撞的幾率大，在該項(xiàng)目中難以實(shí)現(xiàn)；而鋁箔敷面巖棉系統(tǒng)雖然在占用空間角度上可以滿足要求，但由于材料表面較脆弱，如遇尖銳物品刮碰極易損壞，材質(zhì)不能夠達(dá)到防護(hù)強(qiáng)度的要求。

這時(shí)就需要重新尋求一種即能滿足空間上的要求，又能達(dá)到足夠防護(hù)強(qiáng)度的新型材料以及保護(hù)形式。

2.2 絕緣層保護(hù)形式的選擇

通過(guò)了解國(guó)外船舶艙室保溫的一些做法后(見(jiàn)圖1)找出新思路，針對(duì)狹小艙室，需要一種類似于沙發(fā)皮面的材料：既滿足項(xiàng)目防水防火要求，又能嚴(yán)密地貼合于保溫層上。

圖1 國(guó)外案例效果圖

第一個(gè)可供選擇材料即為進(jìn)口ULVA，但其價(jià)格高昂，適用性不高，需要找到能夠替代的類似國(guó)產(chǎn)材料，這就是雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布。

雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布屬于玻璃絲布的一種。采用鋪設(shè)在石棉上，用壓蓋壓緊的方式，可起到很好的防水性能。是無(wú)空氣隔層的絕緣層保護(hù)系統(tǒng)。作為軟質(zhì)材料，施工便捷，無(wú)需焊接，材料具有優(yōu)良的外形可塑性，節(jié)省保溫層縱向占用的空間，盡可能地降低了與其它專業(yè)(需鋪設(shè)在保溫層外的電儀托架、管線等)發(fā)生碰撞的可能性，同時(shí)也降低了房間內(nèi)空間的局促感。材料特性如下。

1)技術(shù)指標(biāo)。

抗拉強(qiáng)度≥1 350 N(厚50 mm)。

斷裂伸長(zhǎng)率≤30%。

抗撕裂力≥70 N。

融合性能需求彎曲部位不出現(xiàn)新的裂紋和孔洞。

抗透水性能≥18 kPa。

有焰燃燒時(shí)間≤10 s。

2)雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布專用粘合劑。雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布專用粘合劑是單組分溶劑型膠黏劑，主要用于硬質(zhì)或軟質(zhì)非金屬材料或纖維織物的粘合。不含氯丁膠和純苯溶劑，無(wú)毒、無(wú)味，屬高強(qiáng)度綠色環(huán)保產(chǎn)品，本產(chǎn)品具有干燥快(3～5 min)，強(qiáng)度高，耐低溫，耐老化，適用范圍廣等特點(diǎn)。

要粘合部位必須清潔干燥，要進(jìn)行表面處理。雙面涂上膠3～5 min，待不沾手時(shí)進(jìn)行粘合，壓合定位，24 h達(dá)最大強(qiáng)度。

施工工藝如下。

1)巖棉鋪設(shè)平整。

2)將雙面涂覆防護(hù)布包覆在安裝好的巖棉上，注意防護(hù)布與巖棉的貼合度。防護(hù)布接合處的搭接量不小于50 mm(通常為50～70 mm)。

3)用保溫釘固定防護(hù)布,要求盡量保證防護(hù)布鋪設(shè)平整。

4)扣緊壓蓋,伸出壓蓋以外的保溫釘應(yīng)剪斷。

5)防護(hù)布的搭接部分用配套的膠水粘結(jié)密封。

2.3 雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布系統(tǒng)綜合考評(píng)

從材料費(fèi)的角度考慮，雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布作為一種國(guó)產(chǎn)材料，與以前用過(guò)同類型的進(jìn)口ULVA,以及一般常規(guī)項(xiàng)目使用的復(fù)合巖棉壁板相比，都具有一定的優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)表3。

表3 不同材料單價(jià)對(duì)比 元/m2

從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮，可根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需要，對(duì)于不是長(zhǎng)期有人員活動(dòng)或者居住、對(duì)內(nèi)飾要求一般的一些艙室，如儲(chǔ)藏室，配電間和設(shè)備間等，可以使用雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布對(duì)保溫層進(jìn)行保護(hù)，防護(hù)布與舾裝板施工工序比較見(jiàn)表4。

表4 防護(hù)布與舾裝板施工工序比較

由表4可見(jiàn)，前者節(jié)省了構(gòu)架件的焊接工作，也不需安裝其它加強(qiáng)附件，從安裝角度來(lái)看，防護(hù)布也是具有一定優(yōu)勢(shì)的。

復(fù)合巖棉系統(tǒng)的安裝工序比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)不同形式的板材所使用配套的構(gòu)架件，連接和固定的構(gòu)架件為鋼質(zhì)鍍鋅構(gòu)件，裝飾用的構(gòu)件為復(fù)塑或涂塑鋼質(zhì)件。安裝前期需焊接墊鐵、頂槽、地槽、吊掛件結(jié)構(gòu)，安裝完成后還要用邊槽、嵌條加以修飾。

由對(duì)比可以看出雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布在施工過(guò)程中更簡(jiǎn)單，無(wú)帶火作業(yè)不需焊接，可節(jié)省更多的人力物力，縮短工時(shí)。

2.4 雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布系統(tǒng)在施工使用中的優(yōu)勢(shì)

1)對(duì)絕緣層有更好的保護(hù)效果。復(fù)合巖棉板系統(tǒng)因?yàn)榕c絕緣層之間存在空氣隔層，電纜、電線等多從巖棉板后的空氣層中穿過(guò)，容易造成絕緣層的刮碰、損壞，夾層中容易存留施工中產(chǎn)生的垃圾。而防護(hù)布是與絕緣層緊密帖附，所以不會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象。

2)雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布在節(jié)省空間上的優(yōu)勢(shì)。采用雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布可以很好地節(jié)省空間，在出現(xiàn)設(shè)備底座焊接后與擋水扁鐵或墻皮距離過(guò)近時(shí)，如安裝復(fù)合巖棉板系統(tǒng)，需要焊接地槽時(shí)，與設(shè)備底座沖突，沒(méi)有足夠的空間。而鋪設(shè)防護(hù)布時(shí)，就不會(huì)有這樣的顧慮。復(fù)合巖棉板系統(tǒng)安裝完成后，因?yàn)榕c絕緣層之間留有的空氣層，會(huì)使整體的房間使用空間減小，增加局促感。防護(hù)布是粘貼鋪設(shè)在絕巖層上，不會(huì)占用艙室房間的過(guò)多空間。

雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布作為軟質(zhì)材料的一種，具有優(yōu)良的外形可塑性，可以根據(jù)所包裹工件的外形進(jìn)行延展，節(jié)省保溫層縱向占用的空間，對(duì)于電氣設(shè)備密集、房間內(nèi)空間較狹小的情況頗為適用，見(jiàn)圖2～5。

圖2 鋪設(shè)完防護(hù)布后絕緣層下的電纜托架

圖3 鋪設(shè)完防護(hù)布后絕緣層下通過(guò)的風(fēng)管

圖4 防護(hù)布包裹露出的馬腳，護(hù)管

圖5 結(jié)構(gòu)開(kāi)口四周邊緣包覆的防護(hù)布

復(fù)合巖棉板系統(tǒng)在安裝過(guò)程中如遇到門(mén)開(kāi)孔、壁掛設(shè)備、防火風(fēng)閘、進(jìn)出風(fēng)口、穿艙件、檢修門(mén)、電纜、水管等其他設(shè)備安裝的情況，還要在安裝時(shí)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)孔。在雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布的鋪設(shè)后，露出電纜托架、馬腳等，不會(huì)使電纜，風(fēng)管刮碰絕緣層。如遇開(kāi)口位置，可直接沿開(kāi)口邊緣包裹。

3)儲(chǔ)存、運(yùn)輸方便，材料費(fèi)用經(jīng)濟(jì)適用。由于軟質(zhì)材料的特性，儲(chǔ)存、搬運(yùn)時(shí)也相當(dāng)便捷、節(jié)省占地空間，不容易損壞；另外材料費(fèi)也比常規(guī)材料低廉。

4)施工方便、效率高。雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布的安裝方式為：直接鋪設(shè)、壓蓋固定以及接縫處膠黏劑粘接，根據(jù)其安裝方式即可看出，雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布在施工過(guò)程中更簡(jiǎn)單，不需焊接吊掛支撐件，無(wú)帶火作業(yè)，可節(jié)省更多的人力物力，縮短工時(shí)。

5)易于拆改。在施工過(guò)程中，若遇不可抗力需對(duì)保溫層覆蓋區(qū)域進(jìn)行修改時(shí)，該種保護(hù)形式也比一般的復(fù)合巖棉壁板及鍍鋅鐵皮易于拆改。一般復(fù)合巖棉壁板及鍍鋅鐵皮下有修改時(shí)，需將板材/鍍鋅鐵皮進(jìn)行切割拆卸，改動(dòng)大時(shí)還需修改相應(yīng)的支撐吊掛件及輕鋼龍骨；而雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布在改動(dòng)時(shí)，不需動(dòng)火操作，只需要將修改區(qū)域的防護(hù)布切割剪裁下來(lái)，在修改完成后再拿適當(dāng)大小的一塊防護(hù)布，進(jìn)行修補(bǔ)粘結(jié)即可。

2.5 雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布的應(yīng)用前景

通過(guò)在生產(chǎn)項(xiàng)目中的實(shí)際使用情況可以看出，雙面涂覆高強(qiáng)防護(hù)布這種保護(hù)方式，從材料性能、現(xiàn)場(chǎng)施工便利性、經(jīng)濟(jì)效益以及最終完成狀態(tài)等多方面考察，該方式均有較高的適用性。

但同時(shí)，該方式也有一定的局限性。

1)對(duì)保溫層鋪設(shè)的平整度要求較高。

2)軟質(zhì)材料，完成后內(nèi)飾層的硬度和平面度有一定局限。

因此，在項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)時(shí)，可以將它作為一種新的選擇，綜合考慮多種裝飾材料的組合使用。例如：

1)對(duì)于空間狹小的非居住區(qū)，內(nèi)飾要求不高的情況下，可以選擇用雙面涂覆高強(qiáng)度防護(hù)布。

2)對(duì)于內(nèi)飾要求一般，但需達(dá)到一定硬度的區(qū)域，可選用鍍鋅鐵皮。

3)人員居住區(qū)域仍選用復(fù)合巖棉壁板、吸音板。

這樣的組合，一是可以節(jié)省出同面積下的材料費(fèi)用；同時(shí)節(jié)省了角鋼、吊掛件等附件的材料費(fèi)；再者減少了施工時(shí)的焊接作業(yè)，在施工的工時(shí)和費(fèi)用上都會(huì)有相應(yīng)降低。

3 結(jié)束語(yǔ)

絕緣層在內(nèi)舾裝結(jié)構(gòu)中有十分重要的地位，在絕緣層的保護(hù)上，可以有多種選擇方式，每種方式都有自己的優(yōu)點(diǎn)和局限性。雙面涂覆防護(hù)布包裹保溫層，填補(bǔ)了公司平臺(tái)房間內(nèi)舾裝保溫工作的一個(gè)空白，作為一種新型保護(hù)方式為以后的工作提供了更多的選擇。實(shí)際設(shè)計(jì)工作可以不僅僅局限于舾裝板和鍍鋅鐵皮兩種形式，可根據(jù)項(xiàng)目的需要及自身特點(diǎn)，合理選擇絕緣層的保護(hù)形式，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)施工的便利性，材料選用的適宜性以及相關(guān)費(fèi)用，以達(dá)到最佳的防護(hù)效果。