邮轮风管绝缘的设计研究

邮轮风管绝缘的设计研究

王雪峰

上海市安装工程集团有限公司第四工程公司 上海市 200434

摘要：HVAC是邮轮设计中的重要一环，其设计效果直接关乎到邮轮交付使用后全船上千人居住的安全性和舒适程度，而风管绝缘设计的合理性直接影响着HVAC系统的保温和防火性能，如果项目设计不当，会直接导致能源浪费、造价提高、甚至防火功能失效，造成人员伤亡；因此本人觉得邮轮风管绝缘的设计是一个很值得研究的议题。本文首先简单介绍了邮轮风管绝缘的种类和材料，然后分析了风管绝缘敷设的关键问题以及解决策略，以供相关人员研究和参考。

关键词：风管、保温绝缘、防火绝缘、穿舱件

引言

近些年来，我国船舶工业不断朝着国际方向迈近，作为行业翘楚的外高桥造船也在这个时候开始挑战设计建造高附加值的船舶——大型邮轮。但是由于我国邮轮领域的研究起步较晚，相较于其他西方国家，特别是在HVAC系统设计方面，还处于发展阶段，所以必须通过攻克HVAC系统里一个个设计关键点，以缩短差距。

本文选用邮轮风管绝缘作为研究对象，通过对邮轮上绝缘材料的分析，研究风管在不同情况下绝缘材料的敷设情况；进一步通过Smart 3D软件，在模型中展示典型绝缘材料的实际定义情况。由于目前很少有对邮轮风管绝缘归纳总结的文献，所以可以通过本文，对以后邮轮风管绝缘的设计起到一定的参考作用。

一、风管绝缘材料详细介绍

1.1风管绝缘材料功能

绝缘材料在风管上的使用，不仅仅起到降低风管震动和保温这些比较直观的作用，而且要可以通过在关键部位敷设起到风管防火的作用；因此风管绝缘材料的敷设要严格遵循邮轮建造规范和行业公约的要求。

1.2风管绝缘材料的种类

1、岩棉：风管保温绝缘材料和防火绝缘材料最主要的组成部分；它是通过将硅质、铝、火山和玄武岩的团聚体熔融并转变成硬化纤维（直径约5um）而制成的岩石纤维，并与热固性树脂浸渍制成，密度从40kg/ m³到180kg/ m³，最高使用温度为700℃。

2、A-60替代材料：微孔纳米隔热材料，其为分子直径约5-25nm的二氧化硅多孔结构。

3、玻璃丝纤维布：由连续的玻璃纤维丝组成，重型玻璃丝布密度约为500g/m³，该玻璃丝布可喷涂油漆；轻型玻璃丝布密度约为120-150g/m³。

二、风管防火绝缘的设计

2.1“A”级分隔的定义

“A”级分隔系指由符合下列衡准的舱壁与甲板所组成的分隔：

1、用钢或者其他等效的材料制成；

2、有适当的防挠加强；

3、用认可的不燃材料隔热，使之在下列时间内，其背火一面的平均温度较初始温度升高不超过140℃，且在包括任何接头在内的任何一点的温度较初始温度升高不超过180℃：

“A-60”级 60min

“A-30”级 30min

“A-15”级 15min

“A-0”级 0min

4、其构造应在1H的标准耐火试验至结束时能防止烟及火焰通过。

2.2风管防火绝缘敷设位置

1、A类机器处所、车辆处所、滚装处所、厨房、特种处所和货物处所等的通风系统一般彼此独立，与其他处所的通风系统分开，但当风管跨越以上不同的处所时，需要在穿舱处设置相应的穿舱件，并对穿舱件及穿出的风管敷设“A-60”级标准的防火绝缘材料，如图2.1和图2.2所示。

图2.1 跨越不同处所穿舱典型模型

图2.2 详细设计图纸

图2.1中紫色送风管和绿色回风管穿舱区域处于图2.2中的红色圈中，可以观察到它们贯穿了楼梯处所和走廊，因而此穿舱件需要敷设“A-60”级标准的防火绝缘材料。

2、当风管必须通过主竖区分隔，应在分隔临近处装设故障安全型自动关闭挡风闸，分隔与挡火闸之间的风管应为钢质或其他等效材料，如果此处分隔需要贯穿舱壁，那么该穿舱件应敷设与该分隔同样级别的防火绝缘材料。

2.3穿舱件敷设细节

1、当穿过“A”级舱壁的风管有效截面积小于等于0.02m²时，设置的穿舱件长度至少要200mm，且在舱壁两侧长度各100mm为宜；并对穿舱件敷设防火绝缘材料，该隔热应至少与风管所贯穿的舱壁具有相同的耐火完整性，如图2.3和图2.4所示。

图2.3

图2.4 贯穿“A”级舱壁的风管防火绝缘模型

2、当穿过“A”级甲板的风管有效截面积小于等于0.02m²时，设置的穿舱件长度至少要250mm，其中甲板上侧50mm，下侧200mm为宜；并对穿舱件敷设防火绝缘材料，该隔热应至少与风管所贯穿的舱壁具有相同的耐火完整性，如图2.5和图2.6所示。

图2.5

图2.6 贯穿“A”级甲板的风管防火绝缘模型

3、当穿过“A”级舱壁或甲板的风管有效截面积大于0.02m²时，设置的穿舱件长度至少要900mm，且在舱壁两侧长度各450mm为宜；并对穿舱件敷设防火绝缘材料，该隔热应至少与风管所贯穿的舱壁具有相同的耐火完整性，如图2.7和图2.8所示。

图2.7

图2.8 贯穿“A”级舱壁的风管防火绝缘模型

2.4邮轮风管防火绝缘及附件详情见表2.1

表2.1 邮轮风管防火绝缘及附件

三、风管保温绝缘的设计

风管保温绝缘只用于空调送风系统，系统编号见下表：

3.1风管保温绝缘敷设位置

1、当预绝热螺旋风管贯穿舱壁时，我们需要对该穿舱件敷设25mm厚的保温绝缘。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一

2、对于矩形风管，一般需要全程敷设25mm厚的保温绝缘，包括与螺旋风管连接处的方接圆结构一并敷设如图3.1；但是如果该矩形风管Dunt ID的结尾是AI则不需要加保温绝缘，例如：AT.01.4.01/01的矩形风管需要敷设保温绝缘，AT.01.4.01/AI的矩形风管不需要敷设保温绝缘。

图3.1 矩形送风管保温绝缘模型

3.2邮轮风管保温绝缘及附件详情见表3.1

表3.1 邮轮风管保温绝缘及附件

四、结语

通过本文能够了解到邮轮HVAC系统设计中，风管防火和保温绝缘的功能及其材料种类，并且通过在Smart 3D软件中对典型风管定义其绝缘材料，可以直观了解风管绝缘的选用。

最后，总结归纳了一些风管防火绝缘敷设的细节问题，从而对后续邮轮风管绝缘的设计起到一定的参考作用。

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