玻璃钢拉挤型材在船舶领域的核心优势在于轻质高强、耐腐蚀及低维护特性。其适用于各类船型的结构与功能部件,兼具卓越的适应性和成本效益。
I. 核心应用场景与典型构件
船体结构件:小型船舶(工作船、游艇、渔船)的肋骨、纵向纵梁、甲板梁及舱壁加固件;高速艇/双体船的上层建筑支撑与侧框架;大型船舶局部轻量化构件(如集装箱船导向框架、滚装船坡道侧梁)。
甲板及登船系统:防滑踏板(带菱形纹路的L型/I型截面)、通道格栅、栏杆立柱/扶手、登船梯踏板——适用于潮湿盐雾环境。
管道与通风系统:海水/污水管道、通风管道、电缆桥架——具备化学耐腐蚀性,重量仅为钢管的1/4至1/5。
舾装设备:舱室隔舱龙骨、家具框架、系缆柱衬套、雷达桅杆/天线支架(绝缘、透波)、救生艇存放架、机舱格栅。
防腐维护:金属部件防腐涂层;老化船舶局部腐蚀区域的替换部件,延长结构使用寿命。
II. 关键性能与材料选择标准
机械性能与轻量化:抗拉强度150–300兆帕,弯曲强度200–300兆帕;在同等强度下比钢材轻60%–70%,可降低燃油消耗与排放。
耐腐蚀性与耐久性:抗海水、盐雾、酸碱侵蚀;吸水率<0.5%;经1000小时老化后强度保持率≥78%;热变形温度约186°C;-60°C环境下无脆化现象。
- 工艺与材料选择:树脂优先选用乙烯基酯(耐腐蚀)或环氧树脂(高强度);纤维采用无碱玻璃纤维;添加阻燃剂以满足国际海事组织防火测试规范要求。
III. 合规性与成本优势
合规性:满足船级社(如CCS、DNV)对结构强度、耐火性及环保的标准;大型船舶应用需进行结构强度与耐火性能测试。
生命周期成本:初始成本略高,但免除涂装并减少维护,使生命周期成本较钢材降低30%-50%。
建造效率:拉挤型材可达12米以上长度,切割/拼接便捷,缩短建造周期。
IV. 应用案例
欧盟FIBRESHIP项目:85米渔业研究船采用FRP拉挤型材建造上层建筑和舱壁,实现结构重量减轻69.6%,并通过国际海事组织防火测试。
工作船应用:采用拉挤工字梁作为甲板纵梁,减重55%,提速8%,年维护成本降低约40%。
V. 选材与设计建议
1. 按载荷选择截面:弯曲受力用工字梁/箱型截面,拉伸受力用圆钢/角钢,防滑用L型型材+砂粒。
2. 连接方式:优先采用粘接+机械紧固(不锈钢螺栓),避免异种金属电化学腐蚀。
3. 防火措施:机舱/上层建筑构件添加阻燃剂;必要部位涂覆防火涂料。
4. 设计规范:按船级社标准进行有限元分析,确保结构强度与稳定性。
VI. 总结
玻璃钢拉挤型材是船舶应用中实现轻量化结构与防腐蚀性能的理想解决方案。该材料适用于从小型船只到大型船舶的各类船体建造,具备卓越的综合性能与成本效益。其在海洋运输、风电运维及渔业等领域的船舶建造与升级改造中尤为适用。
