【分享】我國(guó)第三艘航母下水，淺談氣凝膠在船舶上的應(yīng)用
【分享】我國(guó)第三艘航母下水，淺談氣凝膠在船舶上的應(yīng)用
6月17日上午，我國(guó)第三艘航空母艦的下水命名儀式在中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司江南造船廠舉行。經(jīng)中央軍委批準(zhǔn)，我國(guó)第三艘航空母艦命名為"中國(guó)人民解放軍海軍福建艦"，福建艦是我國(guó)完全自主設(shè)計(jì)建造的首艘彈射型航空母艦，滿載排水量8萬(wàn)余噸，采用平直通長(zhǎng)飛行甲板，配置電磁彈射和阻攔裝置。
船舶需要在有限的空間內(nèi)需要集成多個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，船舶上的人員密集，對(duì)使用的材料不但要有安全性考慮，還需要關(guān)注對(duì)有限空間、環(huán)境高濕度和高腐蝕性的特點(diǎn)，氣凝膠作為絕熱阻燃材料的性能優(yōu)勢(shì)非常明顯。
船舶的動(dòng)系統(tǒng)一般是燃燒柴油的、也有少量燃燒天然氣的，動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫氣體通過(guò)三聯(lián)供系統(tǒng)為船舶采暖、制冷、發(fā)電，動(dòng)力艙內(nèi)管道的排布密集，有些高溫管道已經(jīng)沒(méi)有足夠的空間保證絕熱材料的厚度。采用氣凝膠絕熱氈替換硅酸鋁纖維氈，可將540℃、DN350管道的保溫層從250mm減薄到60—70mm，施工難度大大降低。
船舶可以被看作一個(gè)水上的公共場(chǎng)所，防火安全不容小覷。根據(jù)1974年制定的《國(guó)際海上人命安全公約》及后續(xù)的修正要求，規(guī)定了不同船舶結(jié)構(gòu)的防火等級(jí)和形式，把不同船舶類型、不同船舶部位劃分為A、B和C三級(jí)耐火程度，在鋼制海船建造規(guī)范中，對(duì)耐火分隔的等級(jí)劃分給出了定義。對(duì)載客超過(guò)36人的客船，船體、上層建筑及甲板室應(yīng)以"A-60"級(jí)分隔分。A-60也就是使用不燃材料進(jìn)行隔熱，其結(jié)構(gòu)在60分鐘的標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)結(jié)束能夠防止火焰和煙的通過(guò)，材料加熱到1000℃下背火面的溫度上升不超過(guò)139℃、任何一點(diǎn)（包括任何接頭部位）升溫不超過(guò)180℃。使用氣凝膠做A60模塊的隔熱材料，厚度僅有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)纖維材料的1/3，重量減少1/2以上，是當(dāng)前最輕、最薄的選材。軍用水面艦艇和潛艇與普通船舶一樣，艙室內(nèi)的人員和設(shè)備非常密集，對(duì)使用的材料不但要有安全性考慮，還需要關(guān)注對(duì)有限空間、環(huán)境高濕度和高腐蝕性的特點(diǎn)，氣凝膠作為絕熱阻燃材料的性能優(yōu)勢(shì)非常明顯。無(wú)論是柴油常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng)還是核能動(dòng)力系統(tǒng)，軍用水面艦艇和潛艇的動(dòng)力艙室內(nèi)空間狹小，高溫管道排布非常密集，保溫材料的安裝和更換的難度都比較大。另外，大量的分隔用A60防火模塊，也使得本就有限的艙室空間更加狹窄。對(duì)比傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)纖維類絕熱材料用于軍艦，氣凝膠絕熱材料的壽命更長(zhǎng)、免維護(hù)、安裝更方便，綜合優(yōu)勢(shì)越來(lái)越被認(rèn)可。美國(guó)航空母艦甲板上都配備輔助戰(zhàn)斗機(jī)起飛的蒸汽彈射器，這種裝置是將高壓蒸汽的熱能積攢到足夠大，然后瞬間釋放做功，將蒸汽的熱轉(zhuǎn)變成飛機(jī)的動(dòng)能。高壓蒸汽來(lái)源于與航母的動(dòng)力系統(tǒng)，從熱源輸送到甲板的蒸汽管道全部使用氣凝膠絕熱氈保溫，一方面將絕熱層的重量和厚度降到最低，也最大限度的保證了彈射器蒸汽的品質(zhì)。
在船舶領(lǐng)域的氣凝膠產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)大多都是美國(guó)阿斯彭氣凝膠制定的，我國(guó)的氣凝膠企業(yè)還需要在該領(lǐng)域奮起直追。
本文來(lái)源：中國(guó)絕熱節(jié)能材料協(xié)會(huì) 氣凝膠分會(huì)
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