浅谈新型轻质防火材料的研究与船舶领域应用

浅谈新型轻质防火材料的研究与船舶领域应用

李凡

上海凌耀船舶工程有限公司  201100 上海市

摘要：利用火作为一种自然力量，是人类生存与发展的一项重大发明。可以说，没有利用“火”，就不会有人类的发展与进步，更不可能有现在的物质文明与精神文明。毫无疑问，火与其它事物是同一种属性的，是为人们创造文明，为人们创造快乐，推动着人类物质文明的进步。然而，火灾也为人们造成了极大的灾害，因为人们自己的疏忽以及其它一些自然原因，对人们的生产、生活造成了不可挽回的破坏。为此，出现了许多新的阻燃材料。

关键词：新型轻质防火材料；船舶领域；应用 ；

引言

防火涂料是一种在发生火灾时，能有效地阻滞或减缓火蔓延速度，防止基础材及背火表面快速变热，从而达到防火、隔热的目的。尤其是在火灾发生的早期阶段，它能有效地防止火势的蔓延，从而为实施灭火争取更多的时间。与纤维毡和板材防火涂料比较，防火涂料的隔热性能好，厚度小，施工简单；造价低廉，无需接头，适用于各种外形复杂的曲面，可大大节约场地，降低船体重量。

1.新型防火材料的类型划分

1.1酚醛新型防火材料

本发明涉及一种新型的有机阻燃剂。它的阻燃性好，而且发烟度比较小，所以它是一种很好的阻燃剂。酚醛树脂具有很好的耐热和抗高温能力，所以用这种材料来防止火灾时的变形。更重要的是，它的氧气含量很高。所以，在遭遇火灾时，它很难自燃，而且发烟能力也很弱，所以当发生火灾时，它会释放出少量的烟雾，在火场中，可以对人身财产进行有效保护。

1.2喷射防火材料

这种材质主要是给被涂覆物起到防火防护作用的一种物质。该材料保温隔热、隔音效果好，且不燃、无烟。防火性能好，遇高温度不会脱落、开裂。目前，这类材料由于其优良的力学性能，在建筑吸声、防火等领域得到了越来越多的应用。经国家质量监督检验，该材质各项指标均可与国外同类产品相媲美。

1.3新型轻质复合材料

这种物质的组成有如下四种：（1）石膏。石膏作为一种新的阻燃剂，其力学性能好，而且在固化后会产生更多的空隙。它具有很好的吸收、保温和隔热性能。遇水就会变硬，变大。虽然它的阻燃性能很好，但它的防水性能比较差。由于其优良的防火性能，能够防止火灾的扩散，因而被用于建筑的墙壁构造中。（2）阻燃剂。结果表明，该产品具有良好的阻燃效果。它没有任何腐蚀性，也没有任何毒性，也没有任何的气味。将阻燃剂应用于棉麻类服装、木材和胶合板中，可以得到较好的阻燃性能。即使遇到火焰，也不会引起火灾。这样一来，大火就不会继续扩散了。（3）金属复合板。它的上、下两面都是薄薄的金属片。它的核心是一种很低的强度，很高的硬度，同时还能够起到隔热的作用。必须要有一条全自动的生产线，才能够制造出来。一般情况下，都是在建筑物的顶部和外墙上使用复合材料板。此外，还可以用于施工现场的办公楼和员工宿舍。（4）采用一种新的防火墙板。它不仅耐腐蚀，阻燃，而且还能吸收热量，而且它的质量很小。因而，它越来越多地被应用于灭火领域，并逐步发展成一种被广泛使用并被广泛认可的防火装修。

2.船舶火灾的特点

2.1船舶空间结构复杂狭窄，一旦发生火情，易酿成恶性伤亡事故

由于船舶是水上运输的主要载体，其内部空间十分狭小，因此其结构设计通常较为紧凑。一艘万吨级货运船舶上设有多个功能各异的舱室及通风管路，当火灾时，可燃气体很容易在受限空间内发生爆炸。而在船舶上，出入口狭窄，过道、楼梯窄，逃生出口少，一旦发生火灾，在疏散过程中，人们容易出现恐惧情绪，从而加大了疏散的难度，甚至引发严重的伤亡。

2.2热传导性强，扑救难度大

作为造船主要构件的钢铁（钢铁）具有很高的导热性能，火灾发生后3 min-5 min的时间里，火源周围的高温可以达到500-900摄氏度，使钢板快速升温，而且受热的钢板也容易点燃周围的其它易燃物，引起连锁效应，使火灾蔓延。同时，由于该船兼具了高层建筑物的高度和地下结构的特征，其船舱内存在着较多的有机物物质。所以，海上火灾是高层火灾、地下火灾和化学火灾的有机结合；由于其具有多个特征，如人流、货栈等，其防火、灭火难度较大。

2.3船舶可燃物多，蔓延速度快

尽管在设计和制造时，对船舱进行了结构上的防火防护，但舱壁、衬板、顶棚及镶板等主要材质均为胶合板。PVC板材，聚氨酯泡沫塑料，化纤等用于装修。客房家具，地毯，窗帘。另外，客轮上的可燃装修材料、家具及寝具等物品的质量在5-9%左右，存在着较大的消防风险。机舱内，到处都是密密麻麻的线路，如果起火，火焰会顺着电缆线和机械设备，以及油管线，很快就会蔓延到上层结构。此外，大部分的船只都贮存了较多的汽油、柴油和重油等以石油为主要能源，尤其是海上船只的油料储备占总排水量的10%左右，一旦起火，极易引发连环爆炸。

3.新型轻质防火材料在船舶领域的应用

3.1电缆的防火保护

用于船上的电缆、管道、围阱、管道等的火灾防护是当前舰船火灾防护的一个盲点。而在海上消防实践中，光缆的火灾特别重要，万一火灾后船上的光缆保护不当；会导致大规模的断电或者其他的连锁反应。在某些先进国家，对船用关键部件的电缆，都要采用阻燃型，并涂以阻燃涂层。尤其是电缆管、围阱、导管等穿过防火分隔壁两边的其他部件，也要进行一定的间隔喷涂。

3.2用于耐火分隔结构

隔热层是指船体隔热层和结构层之间的界限。现有标准着重阐述了隔墙在舰船火灾中的重要性，即通过隔墙把舰船分成几个主要垂直区域。用防火隔板将居住用房和船上其他用房分开。设置防火隔离，以防止逃生及消防出口。防火分区的功能就是在遇到突发情况时，能够在一段时期之内维持船体的整体稳定，把燃烧产生的烟、热和火焰限制在某一区域，阻止火的扩散，给人们的逃生和灭火争取更多的时间，从而达到最小的人民生命和经济损失。我们的船只也有相似的规定。船用防火隔墙，根据防火隔离效果不同，可分为 A类， B类， C类。在国际上，自1960年代中期起，欧美等先进船舶制造企业相继开展了难燃舱体的研究，取得了一些重要的成就，如硅酸钙板、珍珠板、蛭石板、石膏板等。岩棉，陶瓷棉，超细玻璃棉和其他柔软的毛毡地毯和阻燃漆。相对于已有的防火隔离结构，在船体表面涂覆一层防火涂层，既节省了成本，又节省了成本，又增加了船舱面积。但是，以往国内对防火漆的制造工艺比较滞后，无法满足 A类防火隔离的需要。近几年，国内外学者对此进行了广泛的研究，并成功研发出一种可实现A-30等级的阻燃涂层，涂层的涂层厚度只有原来的1/10。通过本项目的研究，可望在一定程度上替代已有的结构隔离耐火材料在舰船上应用。

4.结束语

船舶防火关系到人民的生命和财产安全，各方面应高度关注，在加强安全督查、完善防火措施的前提下，相关部门应杜绝侥幸心理，加大防火材料的投入，全面消除船舶火灾隐患，提高船用材料的防火等级，防患于未然，才能最大限度地保证航运安全。

参考文献

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