夾層板系統(tǒng)可解鋼材價(jià)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(fā)以來(lái)，全球經(jīng)濟(jì)波動(dòng)加劇，主要商品供應(yīng)鏈?zhǔn)艿接绊?。在疫情等因素的綜合推動(dòng)下，最近一段時(shí)間，全球鋼材價(jià)格一路飆升，給修造船市場(chǎng)帶來(lái)了不小的壓力。在這種情況下，船東、船舶運(yùn)營(yíng)商和船廠必須敏捷快速地做出響應(yīng)，才能有效地應(yīng)對(duì)隨之而來(lái)的變局。對(duì)此，總部位于英國(guó)的夾層板系統(tǒng)技術(shù)提供商SPS Technology表示，結(jié)構(gòu)復(fù)合材料解決方案可以為業(yè)界應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)提供一條創(chuàng)新路徑。在接受本刊專(zhuān)訪過(guò)程中，SPS Technology主管Jonny Lim向我們介紹了該公司的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料夾層板系統(tǒng)在海事和海工領(lǐng)域的廣泛用途和優(yōu)勢(shì)亮點(diǎn)，以及該技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保方面的良好效益。

記者：請(qǐng)您介紹一下SPS Technology最初是如何開(kāi)發(fā)出夾層板系統(tǒng)并將其成功實(shí)現(xiàn)商用的？在此過(guò)程中，SPS Technology主要做了哪些重點(diǎn)工作？

Jonny Lim：與大多數(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品一樣，我們的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料解決方案——SPS（夾層板系統(tǒng)）是為了滿足解決特定問(wèn)題的需要而誕生的。

夾層板系統(tǒng)一開(kāi)始是被開(kāi)發(fā)用來(lái)解決波弗特海（Beaufort Sea）的海上結(jié)構(gòu)遭受深厚冰蓋荷載嚴(yán)重破壞問(wèn)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(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，這種構(gòu)造的強(qiáng)度重量比高，耐用性強(qiáng)，能夠使海上結(jié)構(gòu)承受住冰蓋荷載。這個(gè)原始概念后來(lái)被加拿大卡爾頓大學(xué)（Carleton University）發(fā)展成了夾層板系統(tǒng)。

此后，夾層板系統(tǒng)經(jīng)歷了許多重大發(fā)展。在過(guò)去20年里，我們與合作伙伴聯(lián)手在多個(gè)領(lǐng)域投入了3000萬(wàn)英鎊和大約250個(gè)人工年，用以開(kāi)拓夾層板系統(tǒng)的市場(chǎng)成熟度，包括開(kāi)展研發(fā)工作，通過(guò)監(jiān)管批準(zhǔn)，以及獲取知識(shí)產(chǎn)權(quán)。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(jié)構(gòu)復(fù)合材料已經(jīng)在國(guó)際海事行業(yè)、海工行業(yè)以及民用市場(chǎng)應(yīng)用了超過(guò)20年。

記者：SPS Technology的夾層板系統(tǒng)主要可應(yīng)用在海事和海工行業(yè)的哪些領(lǐng)域，有哪些用途？

Jonny Lim：我們的夾層板系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在海事和海工行業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域。作為一種獲得船級(jí)社認(rèn)可而且具有成本效益的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料解決方案，夾層板系統(tǒng)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(yīng)用于現(xiàn)有船舶。

夾層板系統(tǒng)已經(jīng)被有效地用于修復(fù)船底和舷側(cè)殼體結(jié)構(gòu)、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(lèi)船型維修方面的良好應(yīng)用效果已得到實(shí)踐證明。此外，夾層板系統(tǒng)還可以通過(guò)特殊應(yīng)用帶來(lái)附加價(jià)值。例如，它可以用來(lái)提升船舶的冰級(jí)等級(jí)，提供防火和防爆安全屏障，或者強(qiáng)化港口基礎(chǔ)設(shè)施。

夾層板系統(tǒng)還可以被用作一種原位解決方案，用以修復(fù)、加強(qiáng)、升級(jí)、修理一系列海工船舶和海上結(jié)構(gòu)，包括浮式生產(chǎn)和儲(chǔ)油卸油裝置（FPSO）、浮式儲(chǔ)卸油裝置（FSO）、鉆井平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、海上平臺(tái)、自升式平臺(tái)和海工支持船（OSV）等等，而且能夠發(fā)揮卓越的保護(hù)作用。

SPS Technology 是世界領(lǐng)先的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料解決方案供應(yīng)商，殼牌（Shell）、?？松梨冢‥xxonMobil）、雪佛龍（Chevron）、巴西國(guó)家石油公司（Petrobras ）和英國(guó)石油公司（BP）等國(guó)際知名企業(yè)都是我們的海工客戶。

記者：SPS Technology的夾層板系統(tǒng)技術(shù)有哪些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)？為什么適合用在海事和海工行業(yè)？

Jonny Lim：夾層板系統(tǒng)應(yīng)用于海事行業(yè)可以帶來(lái)多種益處。該技術(shù)具有相當(dāng)高的沖擊保護(hù)性能，可以安裝在入徑受限或有限的區(qū)域，而無(wú)需移除絕緣層。將夾層板系統(tǒng)應(yīng)用在船舶維修領(lǐng)域更具可持續(xù)性，而且可與現(xiàn)有的腐蝕鍍層相結(jié)合，與傳統(tǒng)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(jìn)一步將租船或停租因素考慮在內(nèi)，夾層板系統(tǒng)節(jié)省的成本還將大大提高，因?yàn)槭褂迷摷夹g(shù)最高可將維修速度提升4倍。船舶在航線運(yùn)營(yíng)或搭載付費(fèi)乘客期間也可以使用夾層板系統(tǒng)進(jìn)行維修。

對(duì)于海工行業(yè)而言，應(yīng)用夾層板系統(tǒng)可以節(jié)省大量時(shí)間和金錢(qián)。除了比傳統(tǒng)的“剪切和換新”（crop and renewal）修船工藝便宜多達(dá)11倍之外，夾層板系統(tǒng)還避免了進(jìn)一步支出運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的需要。相鄰區(qū)域的作業(yè)可以并行開(kāi)展，而且由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)保持完好，因而項(xiàng)目進(jìn)度表的縮減情況是可以預(yù)測(cè)和維持的。相比于通常的工藝，應(yīng)用夾層板系統(tǒng)進(jìn)行海工維修所需的勞動(dòng)力和鋼材最多可分別降低90%和56%。

與傳統(tǒng)鋼材相比，夾層板系統(tǒng)還可以使用冷作技術(shù)進(jìn)行安裝，這種工藝使設(shè)備能夠在維修完成的同時(shí)保持運(yùn)行狀態(tài)，以便滿足緊迫的工期要求。岸上組件可以預(yù)先制造，這樣就減少了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修所需的時(shí)間和在船人員（POB）數(shù)量。降低在船人員總數(shù)有助于減輕船舶開(kāi)展維修工作時(shí)面臨的許多挑戰(zhàn)，例如床位不足和隔離要求等。由此可見(jiàn)，應(yīng)用夾層板系統(tǒng)可以提高運(yùn)營(yíng)效率，進(jìn)而大幅節(jié)省開(kāi)支。

使用夾層板系統(tǒng)還避免了對(duì)水下圍堰和相關(guān)潛水艇的需求。

圖 夾層板系統(tǒng)用于船舶內(nèi)底板修復(fù)

記者：夾層板系統(tǒng)在造船和修船領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀如何？

Jonny Lim：自1999年以來(lái)，我們的夾層板系統(tǒng)一直成功地應(yīng)用在船舶部件建造和維修。在這22年間，我們累計(jì)完成了500多個(gè)項(xiàng)目，出色的業(yè)績(jī)記錄使我們成為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料市場(chǎng)的領(lǐng)軍者。我們?cè)谛薮I(lǐng)域有著強(qiáng)大的市場(chǎng)影響力，而且得到了世界主要船級(jí)社的船級(jí)認(rèn)證，包括中國(guó)船級(jí)社（CCS）、美國(guó)船級(jí)社（ABS）、英國(guó)勞氏船級(jí)社（LR）、挪威船級(jí)社（DNV）和法國(guó)船級(jí)社（BV）。

隨著鋼材價(jià)格突破記錄，勞動(dòng)力短缺問(wèn)題日益突出，傳統(tǒng)的剪切和換新修船工藝效率越來(lái)越低，成本卻越來(lái)越高，相比之下，夾層板系統(tǒng)則是一種更加環(huán)保、更具吸引力的解決方案。

記者：近期，中國(guó)乃至全球鋼材價(jià)格都出現(xiàn)了大幅上漲，修船成本也隨之水漲船高，SPS Technology的夾層板系統(tǒng)將如何幫助船東和運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)？

Jonny Lim：在中國(guó)和全球范圍內(nèi)，鋼鐵成本都出現(xiàn)了驚人的上漲。由于傳統(tǒng)修船工藝需要大量鋼材，船東和運(yùn)營(yíng)商必須找到新的方法來(lái)抵消不斷上漲的成本。夾層板系統(tǒng)剛好可以解決這個(gè)難題。

采用結(jié)構(gòu)復(fù)合材料可以顯著減少修理船舶所需的鋼材用量。當(dāng)船舶結(jié)構(gòu)腐蝕程度超過(guò)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(shí)，才需要更換鋼材。如果采用傳統(tǒng)修理方法，則需使用相同等級(jí)的鋼材對(duì)受影響的區(qū)域進(jìn)行剪切和換新處理。

應(yīng)用結(jié)構(gòu)復(fù)合材料進(jìn)行船舶修理時(shí)，可以將船舶現(xiàn)有的鋼板作為新的復(fù)合夾層板的一側(cè)來(lái)使用，從而可使修理所需的新鋼材數(shù)量減少60%。采用這種方法還能將項(xiàng)目工期最多縮短40%，而且修理工作可以在船舶營(yíng)運(yùn)期間完成。此外，使用夾層板系統(tǒng)修船需要較薄的鋼鍍層，而這也正是目前更為廣泛供應(yīng)的產(chǎn)品。

新冠肺炎疫情期間，全球出行限制阻止了工人的流動(dòng)，給修船增加了另一層成本，與此同時(shí)，市場(chǎng)上還存在著勞動(dòng)力短缺以及鋼材短缺問(wèn)題，這兩者也是目前導(dǎo)致船舶修理延誤的主要原因。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料能夠幫助業(yè)界應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，與剪切和換新工藝相比，使用夾層板系統(tǒng)所需的勞動(dòng)力可減少2到4倍（取決于具體操作類(lèi)型）。

記者：SPS Technology如何確保夾層板系統(tǒng)的低碳和可持續(xù)性？

Jonny Lim：夾層板系統(tǒng)本身就可以帶來(lái)一系列可持續(xù)性效益。眾所周知，鋼材具有很高的碳足跡。使用夾層板系統(tǒng)可以顯著減少碳排放，因?yàn)榕c剪切和換新修理工藝相比，結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的鋼材消耗降低了60%。而且，夾層板系統(tǒng)是百分之百可回收利用的資源，因此也減少了廢棄物的產(chǎn)生。

在船舶和海上結(jié)構(gòu)修理方面，安裝夾層板系統(tǒng)也可以帶來(lái)綠色環(huán)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(dǎo)管都可以保持完好無(wú)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(yùn)業(yè)面臨的監(jiān)管法規(guī)日趨嚴(yán)格、完善，船舶需要滿足的安全和環(huán)保要求也越來(lái)越高，您認(rèn)為SPS Technology將如何把握機(jī)遇在這方面發(fā)揮重要作用？

Jonny Lim：除了具有環(huán)境效益外，夾層板系統(tǒng)也比傳統(tǒng)修船工藝更加安全。這種創(chuàng)新技術(shù)為實(shí)施修船作業(yè)的工人創(chuàng)造了一種更為安全的工作環(huán)境，因?yàn)椴恍枰獙?duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行剪切處理，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)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(tǒng)的獨(dú)特之處在于其能量吸收能力特別強(qiáng)，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部含有彈性體芯，意味著它可以增強(qiáng)船體安全性能，面對(duì)擱淺或碰撞時(shí)具有更大的抗沖擊性。其內(nèi)置的防火保護(hù)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(jié)構(gòu)火情，保護(hù)海員和貨物安全。

記者：目前SPS Technology的夾層板系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，未來(lái)公司是否還會(huì)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行升級(jí)、創(chuàng)新以便滿足更多需求？

Jonny Lim：我們的夾層板系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)建立起良好的聲望，并且擁有出色的業(yè)績(jī)記錄。從用于固定式平臺(tái)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(wàn)人的體育場(chǎng)館，我們一直在努力開(kāi)拓新市場(chǎng)。

SPS Technology不僅在持續(xù)開(kāi)展產(chǎn)品創(chuàng)新，而且還在不斷創(chuàng)新夾層板系統(tǒng)的安裝方式。對(duì)于海工項(xiàng)目，我們可以在岸上預(yù)制組件以加快項(xiàng)目交付進(jìn)度，同時(shí)減少對(duì)在船人員的影響。我們的冷作安裝方法已經(jīng)過(guò)優(yōu)化，并且完全得到了船級(jí)社的認(rèn)可。

我們始終保持著高度的積極性和決心，致力于確保復(fù)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(yè)的普遍選擇。

◎ 延伸閱讀

Jonny Lim畢業(yè)于新加坡義安理工學(xué)院，在船舶建造、修理以及海工項(xiàng)目方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。他于2008年加入SPS Technology擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，后擔(dān)任SPS Technology亞洲區(qū)海事和海工部門(mén)主管職位，目前主要負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)和業(yè)務(wù)發(fā)展。在加入SPS Technology之前，Jonny Lim曾在吉寶造船廠（Keppel）擔(dān)任助理工程師，后來(lái)還在新加坡海工船舶建造和運(yùn)營(yíng)商O(píng)tto Marine擔(dān)任助理項(xiàng)目經(jīng)理。