玻璃鋼復合材料造船技術和漁業船舶市場前景
的玻璃鋼/復合材料船艇工業始于1958年,歷經近50年的發展,就其船體材料、設計和制造技術發展的歷史沿革和技術狀況,可分為以下三個階段:初創階段(1958年~改革開放前)、鞏固階段(改革開放后~20世紀末)和發展階段(2000年起至今)。
前兩個階段中,船體材料、設計計算和制造工藝等方面,技術進展不明顯,表現為:
1.材料方面:四十年來一直采用由E玻纖(甚至中堿玻纖)紡織而成的傳統的無捻粗紗方格布和短切氈及性能一般的不飽和聚酯樹脂作為船體原材料;
2.設計方面:基本上是沿用金屬船舶的設計理念,其船體結構絕大多數采用常規的實板加筋結構形式;
3.制造方面:幾乎所有船廠均采用傳統落后的手糊成型工藝方式,或輔以噴射成型工藝,僅個別船廠曾局部采用過真空袋壓成型技術。
在這兩個階段中,從事玻璃鋼/復合材料船艇制造的船廠屬于原船舶工業總公司的只有幾家,絕大多數均為地方上的中小型船廠以及90年代后到大陸設廠的臺資企業。曾經提出過以玻璃鋼漁船為突破口來推進復合材料在我國船艇工業中的發展,但都收效甚微。
第三階段的前幾年中,國內有些大的集團公司和歐美澳等外資公司已紛紛涉足我國的游艇行業,因而國內復合材料造船技術發展的步伐已明顯加快。特別是2006年,以太陽鳥船艇制造有限公司等為代表的國內復合材料船艇制造商已經在采用先進的材料、設計和制造工藝技術方面邁出了可喜的一大步。如珠海太陽鳥游艇制造有限公司的62英尺機動游艇,采用多軸向縫(經)編織物、PVC泡沫夾層結構和真空輔助成型工藝成功制造了該艇的船體;再加佛山市寶達船舶工程有限公司的13.6米海關超高速摩托艇,采用了含有芳綸纖維的混雜增強材料與乙烯基樹脂復合,同樣也用真空輔助成型工藝來制造艇體。第三階段前期國內復合材料造船技術的進展表現在以下幾個方面:
1.打破了國內船艇一直沿用的普通方格布作為增強材料和聚酯樹脂作為基體的局面,開始采用先進的多軸向縫編織物和乙烯基等高性能樹脂,大大提高了艇體的性能;
2.結束了單一的實板加筋結構這種傳統艇體設計模式,開始進行夾層結構、硬殼式結構和波形結構等各種艇體結構形式的設計和建造實踐。
3.打破了長期采用陳舊的手糊成型工藝之落后局面,實現了復合材料真空輔助成型工藝在船體制造中的突破。
值得提出的是,國務院不久前審議通過的《船舶工業中長期發展規劃》中提出,為適應國內旅游休閑等行業的發展,要大力開發個性化游艇等產品。為此,船舶工業集團公司與上海奉賢區政府近在北京簽訂了合作開發建設上海中船游艇制造基地的框架協議,擬將該基地建成大的游艇制造基地。這不僅將進一步激活上海及長三角地區的游艇技術,還將有力地推動復合材料船艇工業技術的脫胎換骨,在更高的層次和水平上參與國際競爭,從而實現船艇工業新的突破。推廣玻璃鋼漁業船舶玻璃鋼自誕生以來,已被廣泛應用于各個行業,特別是它特有的性能以及其它造船材料無法比擬的優越性,已成為發達用于建造中小型漁業船舶和游艇的選材料。我國雖然在上世紀60年代已開始用于小型船艇的建造,但在漁業船舶的建造中使用玻璃鋼材料始終未形成規模?!傲濉?、“七五”期間也曾對玻璃鋼造船加大了研制開發力度,由于缺乏政策扶持、宣傳力度不夠、社會購買力差等因素,―直未能得到漁民的懇。早研制玻璃鋼漁船的生產廠相繼轉產游艇及其它玻璃鋼制品,玻璃鋼漁船發展至上世紀90年代初,在漁船總量中的占有率尚不足萬分之一。而在發達玻璃鋼漁船的占有率已達90%以上。
為改變這一現狀,1994年農業部、科技部將玻璃鋼漁船的建造及產業化列為“九五”科技攻關項目,并出臺了優先發放捕撈許可證,三年減半收取資源費,減半收取船檢費,減半收取保險費,優先貸款五項優惠政策。
玻璃鋼漁船之所以能在漁船中占絕對優勢,是因為玻璃鋼這種材料具有鋼材、木材無法比擬的優越性。
玻璃鋼是一種復合材料,上世紀40年代誕生于美國,開始主要用于軍事和航空,50年代逐漸轉為民用,它是以樹脂為基體,玻璃纖維為增強材料復合而成,也稱為玻璃纖維增強塑料,主要具有以下特點,1.質輕高強,抗拉強度是普通鋼的4倍~6倍。2.耐腐蝕、抗老化,使用壽命可達50年。3.易成型、可設計性強。4.有良好的絕緣性和耐熱性。
玻璃鋼漁船正是充分利用了玻璃鋼這些特點,使其具有了以下優于鋼質和木質漁船的特點:
1.航速快。玻璃鋼船船體整體一次成型,船體表面光滑,阻力小,與同馬力同尺度鋼質漁船相比,航速可提高0.5節~1節左右。
2.穩性好、抗風能力強。玻璃鋼比重約1.5~2.0,是鋼材的1/4在右,玻璃鋼船壓載重心低,與同類鋼質船相比,在其他參數不變的情況下,玻璃鋼船的橫搖周期與鋼質船相比可縮短2秒~3秒,在風浪中起浮性好,回復能力強,相對而言抗風能力增強,因此被漁民譽為“海上不倒翁”。
3.使用壽命長,維修費用低。鋼質漁船易銹蝕,在群眾漁業中使用年限一般在10年~15年。如再繼續使用,維修費用將大大增加,鋼質船要保證使用20年,每年必須要加強維護保養、去銹涂漆,每三年還需進行一次大修。玻璃鋼漁船由于具有良好的耐腐蝕性,船體永不銹蝕,使用壽命可達50年之久,而且如無損傷不需像鋼質船每年進行維護。經過多年比較,30m左右玻璃鋼漁船年均維修費用只有鋼質船的十分之一。
4.節能效果好。玻璃鋼導熱系數只有鋼質的百分之一,由此具有良好的隔熱性,經與其它材質漁船相比,節冰可達20%~40%左右。
玻璃鋼漁船表面光滑、阻力小、航速與同尺度同馬力鋼質漁船相比可提高0.5節~1節左右。因此可縮短航行時間,提高出海率,增加捕魚航次,也可達到節油的目的,與拖網漁船比較,比同尺度同馬力鋼質漁船節油可達10%~15%左右。
5.經濟性好。由于玻璃鋼漁船具有節能、維修費用低、使用壽命長、維修方便等特點,雖然一次性投資高于鋼質船15%~25%,但其經濟效益仍高于鋼質漁船。
玻璃鋼漁船除具有良好經濟效益外,還具有良好的社會效益。據不完全統計,我國現有機動和非機動木質漁船90多萬艘,這些木質漁船用料混雜,技術性能差,主機耗油大,年維修費用高,而且大量消耗木材,而我國森林資源貧乏,供需矛盾突出。上世紀90年代用以建造和維修船只的木材,每年達200萬立方米,如果20年內將90多萬艘木質漁船更新為玻璃鋼漁船,可節約木材930萬立方米(平均每艘用料10立方米)。據1999年統計,我國現有不同尺度鋼質漁船5萬艘,每兩年去銹一次,以每艘船產生污染物250公斤計算,平均每年向海洋傾倒6250噸污銹,嚴重地破壞了海洋生態環境。玻璃鋼漁船則無需去銹和耗用大量木材,這樣對保護海洋生態環境和森林資源起到積極的作用,具有良好的社會效益。
前兩個階段中,船體材料、設計計算和制造工藝等方面,技術進展不明顯,表現為:
1.材料方面:四十年來一直采用由E玻纖(甚至中堿玻纖)紡織而成的傳統的無捻粗紗方格布和短切氈及性能一般的不飽和聚酯樹脂作為船體原材料;
2.設計方面:基本上是沿用金屬船舶的設計理念,其船體結構絕大多數采用常規的實板加筋結構形式;
3.制造方面:幾乎所有船廠均采用傳統落后的手糊成型工藝方式,或輔以噴射成型工藝,僅個別船廠曾局部采用過真空袋壓成型技術。
在這兩個階段中,從事玻璃鋼/復合材料船艇制造的船廠屬于原船舶工業總公司的只有幾家,絕大多數均為地方上的中小型船廠以及90年代后到大陸設廠的臺資企業。曾經提出過以玻璃鋼漁船為突破口來推進復合材料在我國船艇工業中的發展,但都收效甚微。
第三階段的前幾年中,國內有些大的集團公司和歐美澳等外資公司已紛紛涉足我國的游艇行業,因而國內復合材料造船技術發展的步伐已明顯加快。特別是2006年,以太陽鳥船艇制造有限公司等為代表的國內復合材料船艇制造商已經在采用先進的材料、設計和制造工藝技術方面邁出了可喜的一大步。如珠海太陽鳥游艇制造有限公司的62英尺機動游艇,采用多軸向縫(經)編織物、PVC泡沫夾層結構和真空輔助成型工藝成功制造了該艇的船體;再加佛山市寶達船舶工程有限公司的13.6米海關超高速摩托艇,采用了含有芳綸纖維的混雜增強材料與乙烯基樹脂復合,同樣也用真空輔助成型工藝來制造艇體。第三階段前期國內復合材料造船技術的進展表現在以下幾個方面:
1.打破了國內船艇一直沿用的普通方格布作為增強材料和聚酯樹脂作為基體的局面,開始采用先進的多軸向縫編織物和乙烯基等高性能樹脂,大大提高了艇體的性能;
2.結束了單一的實板加筋結構這種傳統艇體設計模式,開始進行夾層結構、硬殼式結構和波形結構等各種艇體結構形式的設計和建造實踐。
3.打破了長期采用陳舊的手糊成型工藝之落后局面,實現了復合材料真空輔助成型工藝在船體制造中的突破。
值得提出的是,國務院不久前審議通過的《船舶工業中長期發展規劃》中提出,為適應國內旅游休閑等行業的發展,要大力開發個性化游艇等產品。為此,船舶工業集團公司與上海奉賢區政府近在北京簽訂了合作開發建設上海中船游艇制造基地的框架協議,擬將該基地建成大的游艇制造基地。這不僅將進一步激活上海及長三角地區的游艇技術,還將有力地推動復合材料船艇工業技術的脫胎換骨,在更高的層次和水平上參與國際競爭,從而實現船艇工業新的突破。推廣玻璃鋼漁業船舶玻璃鋼自誕生以來,已被廣泛應用于各個行業,特別是它特有的性能以及其它造船材料無法比擬的優越性,已成為發達用于建造中小型漁業船舶和游艇的選材料。我國雖然在上世紀60年代已開始用于小型船艇的建造,但在漁業船舶的建造中使用玻璃鋼材料始終未形成規模?!傲濉?、“七五”期間也曾對玻璃鋼造船加大了研制開發力度,由于缺乏政策扶持、宣傳力度不夠、社會購買力差等因素,―直未能得到漁民的懇。早研制玻璃鋼漁船的生產廠相繼轉產游艇及其它玻璃鋼制品,玻璃鋼漁船發展至上世紀90年代初,在漁船總量中的占有率尚不足萬分之一。而在發達玻璃鋼漁船的占有率已達90%以上。
為改變這一現狀,1994年農業部、科技部將玻璃鋼漁船的建造及產業化列為“九五”科技攻關項目,并出臺了優先發放捕撈許可證,三年減半收取資源費,減半收取船檢費,減半收取保險費,優先貸款五項優惠政策。
玻璃鋼漁船之所以能在漁船中占絕對優勢,是因為玻璃鋼這種材料具有鋼材、木材無法比擬的優越性。
玻璃鋼是一種復合材料,上世紀40年代誕生于美國,開始主要用于軍事和航空,50年代逐漸轉為民用,它是以樹脂為基體,玻璃纖維為增強材料復合而成,也稱為玻璃纖維增強塑料,主要具有以下特點,1.質輕高強,抗拉強度是普通鋼的4倍~6倍。2.耐腐蝕、抗老化,使用壽命可達50年。3.易成型、可設計性強。4.有良好的絕緣性和耐熱性。
玻璃鋼漁船正是充分利用了玻璃鋼這些特點,使其具有了以下優于鋼質和木質漁船的特點:
1.航速快。玻璃鋼船船體整體一次成型,船體表面光滑,阻力小,與同馬力同尺度鋼質漁船相比,航速可提高0.5節~1節左右。
2.穩性好、抗風能力強。玻璃鋼比重約1.5~2.0,是鋼材的1/4在右,玻璃鋼船壓載重心低,與同類鋼質船相比,在其他參數不變的情況下,玻璃鋼船的橫搖周期與鋼質船相比可縮短2秒~3秒,在風浪中起浮性好,回復能力強,相對而言抗風能力增強,因此被漁民譽為“海上不倒翁”。
3.使用壽命長,維修費用低。鋼質漁船易銹蝕,在群眾漁業中使用年限一般在10年~15年。如再繼續使用,維修費用將大大增加,鋼質船要保證使用20年,每年必須要加強維護保養、去銹涂漆,每三年還需進行一次大修。玻璃鋼漁船由于具有良好的耐腐蝕性,船體永不銹蝕,使用壽命可達50年之久,而且如無損傷不需像鋼質船每年進行維護。經過多年比較,30m左右玻璃鋼漁船年均維修費用只有鋼質船的十分之一。
4.節能效果好。玻璃鋼導熱系數只有鋼質的百分之一,由此具有良好的隔熱性,經與其它材質漁船相比,節冰可達20%~40%左右。
玻璃鋼漁船表面光滑、阻力小、航速與同尺度同馬力鋼質漁船相比可提高0.5節~1節左右。因此可縮短航行時間,提高出海率,增加捕魚航次,也可達到節油的目的,與拖網漁船比較,比同尺度同馬力鋼質漁船節油可達10%~15%左右。
5.經濟性好。由于玻璃鋼漁船具有節能、維修費用低、使用壽命長、維修方便等特點,雖然一次性投資高于鋼質船15%~25%,但其經濟效益仍高于鋼質漁船。
玻璃鋼漁船除具有良好經濟效益外,還具有良好的社會效益。據不完全統計,我國現有機動和非機動木質漁船90多萬艘,這些木質漁船用料混雜,技術性能差,主機耗油大,年維修費用高,而且大量消耗木材,而我國森林資源貧乏,供需矛盾突出。上世紀90年代用以建造和維修船只的木材,每年達200萬立方米,如果20年內將90多萬艘木質漁船更新為玻璃鋼漁船,可節約木材930萬立方米(平均每艘用料10立方米)。據1999年統計,我國現有不同尺度鋼質漁船5萬艘,每兩年去銹一次,以每艘船產生污染物250公斤計算,平均每年向海洋傾倒6250噸污銹,嚴重地破壞了海洋生態環境。玻璃鋼漁船則無需去銹和耗用大量木材,這樣對保護海洋生態環境和森林資源起到積極的作用,具有良好的社會效益。










































