近日，時(shí)代新材與南通中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司簽訂了國家創(chuàng)新專項(xiàng)任務(wù)合同書，對(duì)深水半潛式支持平臺(tái)用高效隔音、輕量化和阻燃復(fù)合材料進(jìn)行研發(fā)。這是公司首次承接工業(yè)和信息化部高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目。

 

　　項(xiàng)目的全名叫高效隔音、輕量化和阻燃復(fù)合材料研制及應(yīng)用研究，為了這個(gè)項(xiàng)目，技術(shù)中心主任親自披掛上陣，由技術(shù)管理部統(tǒng)籌，集結(jié)了一批聲學(xué)和材料方面的精英，經(jīng)過近一年的鏖戰(zhàn)，才成功拿下。

 

　　一目了然，這個(gè)項(xiàng)目是南通中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司從工信部申報(bào)的國家重大科技專項(xiàng)的一個(gè)子課題，所以南通中遠(yuǎn)就是我們的甲方。

 

　　南通中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司是國內(nèi)知名的海工企業(yè)，在深水半潛式生活平臺(tái)設(shè)計(jì)及建造領(lǐng)域處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位，他們承擔(dān)的這個(gè)專項(xiàng)是要研發(fā)新一代的深水半潛式支持平臺(tái)。

 

　　【深水半潛式支持平臺(tái)】

 

　　從名稱來解讀，首先它是一個(gè)深水平臺(tái)，然后有一半是潛在水里面的，再然后是起支持作用的輔助海工平臺(tái)。

 

　　深水平臺(tái)，我們見得最多的就是海洋鉆井平臺(tái)，用來為深海和遠(yuǎn)海開采石油和天然氣提供鉆井服務(wù)。比如大名鼎鼎的海洋平臺(tái)981，曾因獲得2014年國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)而名揚(yáng)四海。

 

 

　　981屬于鉆井平臺(tái)，主要是用來鉆井作業(yè)的。而支持平臺(tái)，則是輔助生產(chǎn)的，更像是作業(yè)人員的生活平臺(tái)，畢竟長期飄在茫茫大海上，也實(shí)在是艱苦。從一開始配套深遠(yuǎn)海油氣資源開發(fā)起源，慢慢演化成應(yīng)用更廣的海工輔助平臺(tái)。

 

　　既然是新一代的深水半潛式支持平臺(tái)，當(dāng)然各方面都會(huì)有更高的技術(shù)追求，而新型平臺(tái)艙室內(nèi)裝板就是其中一個(gè)重要的技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)點(diǎn)。

 

　　主要是源于以下幾個(gè)需求：

 

　　（1）高效隔音

 

　　國際海事組織以MSC337(91) 決議通過的《船上噪聲等級(jí)規(guī)則》對(duì)噪聲控制涉及的范圍擴(kuò)大到了全船，工作區(qū)和生活區(qū)的最大噪聲極限值在原有規(guī)則的基礎(chǔ)上再降低5-10dB，對(duì)2018年7月1日后出廠的包括海洋工程平臺(tái)在內(nèi)的船舶強(qiáng)制執(zhí)行，這就要求平臺(tái)采取新措施、新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)減振降噪，而提高內(nèi)裝板的隔聲性能就是一個(gè)高效的方法。更高的燃油費(fèi)效比和更多的甲板可變載荷對(duì)于船東業(yè)主是永恒的追求，有些船東業(yè)主因此在建造合同中提出了十分苛刻的重量懲罰性條款。而半潛式支持平臺(tái)作為人員富集居住的海工輔助平臺(tái)，采用更輕的材料制造艙室內(nèi)裝板以達(dá)到減輕重量的目的，將有助于改善平臺(tái)的燃油費(fèi)效比和增加甲板可變載荷。

 

　　（2）輕量化

 

　　更高的燃油費(fèi)效比和更多的甲板可變載荷對(duì)于船東業(yè)主是永恒的追求，有些船東業(yè)主因此在建造合同中提出了十分苛刻的重量懲罰性條款。而半潛式支持平臺(tái)作為人員富集居住的海工輔助平臺(tái)，采用更輕的材料制造艙室內(nèi)裝板以達(dá)到減輕重量的目的，將有助于改善平臺(tái)的燃油費(fèi)效比和增加甲板可變載荷。

 

　　（3）阻燃

 

　　國際海域航行的船舶都要遵循SOLAS（海上人命安全公約）的規(guī)定，由于船舶發(fā)生火災(zāi)時(shí)不易逃生，所有用于船舶上的材料都要進(jìn)行防火測試認(rèn)證，這是一項(xiàng)上船應(yīng)用的必要條件。

 

　　珠鏈動(dòng)態(tài)分割線

 

　　目前海工平臺(tái)生活艙室的隔板和裝飾板主要使用的是復(fù)合巖棉板材料，其特點(diǎn)是價(jià)格低廉，工藝成熟；缺點(diǎn)是巖棉比重較重、生產(chǎn)污染大、隔聲性能也不能滿足國際海事組織的最新要求，因此不宜繼續(xù)作為該平臺(tái)居住艙隔板來使用。

 

　　而現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于建筑物、地面交通和航空等領(lǐng)域的有機(jī)高分子復(fù)合材料，具有多方面的優(yōu)異性能，但目前尚不能同時(shí)滿足防火、隔音及輕量化的綜合要求，仍需進(jìn)一步的技術(shù)攻關(guān)。

 

　　所以，開展這個(gè)項(xiàng)目，就是要用高分子復(fù)合材料替代現(xiàn)有的復(fù)合巖棉板，同時(shí)突破隔音、輕量化和防火的綜合技術(shù)要求。

 

　　國家愿意撥付專項(xiàng)資金來支持的重點(diǎn)項(xiàng)目，必然是有難度的，那這個(gè)項(xiàng)目難在哪里呢？

 

　　（1）高隔聲與輕量化的矛盾

 

　　有一定聲學(xué)基礎(chǔ)的人都知道，一般情況下，隔聲性能與重量是正相關(guān)的。也就是說要提高隔聲性能，往往需要用增加重量來作為犧牲。而該項(xiàng)目卻要在降低重量的情況下大大提高板材的隔聲性能，這就需要用高超的復(fù)合材料聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)來逆天改命！

 

　　（2）有機(jī)高分子材料與阻燃的矛盾

 

　　船舶領(lǐng)域?qū)τ诓牧献枞挤阑鸬囊螅芍^“滅絕人性”，要求所有材料均能通過不燃性試驗(yàn)。以我們目前所掌握的知識(shí)來看，阻燃性最好的有機(jī)高分子材料，也頂多達(dá)到難燃的水平，要求不燃，那就是考驗(yàn)高分子結(jié)構(gòu)阻燃技術(shù)的時(shí)候了。

 

　　（3）復(fù)合結(jié)構(gòu)成型

 

　　如果足夠厲害，突破了前面的兩個(gè)核心技術(shù)，那接下來就要面臨不同材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的成型工藝難題，能否將復(fù)雜的設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化成可靠的產(chǎn)品，將是理論研究能否成為工程實(shí)踐的關(guān)鍵。

 

　　（4）復(fù)合材料平臺(tái)應(yīng)用

 

　　我們的終極目標(biāo)，是將新型材料做成的產(chǎn)品應(yīng)用到平臺(tái)上，那么平臺(tái)的應(yīng)用要求、內(nèi)裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝等一系列麻煩還會(huì)接踵而至。材料的更新?lián)Q代，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有想象中那么輕松。

 

　　雖然是一塊硬骨頭，但這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)時(shí)代新材高分子復(fù)合材料在船舶領(lǐng)域的導(dǎo)入具有重要的意義。同時(shí)，如果我們可以完成這類材料及產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)制造和試驗(yàn)檢測平臺(tái)建設(shè)，以及完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量和服務(wù)體系，將在很大程度上提升中國半潛式平臺(tái)產(chǎn)業(yè)的自主配套能力，為半潛式平臺(tái)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)效益的提升注入新的活力,帶動(dòng)相關(guān)民族工業(yè)的發(fā)展。