冷藏运输船隔热系统设计及施工工艺

廖振宇

摘 要：本文简要介绍了冷藏运输船隔热系统常用的几种隔热材料、节点形式和安装工艺要求，以供大家在设计同类船型时参考。

关键词：冷藏运输船；隔热系统；隔热材料；安装工艺

中图分类号：U661.43 文献标识码：A

Abstract： This paper states several kinds of heat insulation materials and the parameter of the materials commonly used in heat insulation system of a refrigerated cargo carrier， and introduces the specific design methods， the details and the installation technology of heat insulation system in different locations.

Key words： Refrigerated cargo carrier； Heat insulation system； Heat insulation materials； Installation

1 引言

隔熱系统是冷藏运输船设计的一个重要部分，隔热系统设计和施工的质量，直接关系到该船的保温效果及后期运营质量。通过对冷藏运输船隔热系统设计方法和工艺研究，可以提高隔热系统设计/施工质量。合理选用隔热材料和施工方法，对制造成本也有较大影响。

2 隔热材料

隔热材料品种较多，下面介绍几种常用的隔热材料：

（1）玻璃棉：玻璃棉是船舶常规保温材料，价格较低，常用于大面积区域保温材料，如货舱等。

（2）聚氨酯：聚氨酯隔热材料有软质成品保温板和硬质成品保温板两种（见图1、图2）。聚氨酯材料孔隙率结构稳定，基本上是闭孔结构，不仅保温性能优良，而且抗冻融、吸声性能良好，但价格较高。

表1 是聚氨酯隔热材料技术参数。

（3）闭泡发泡隔热材料：这是一种基于丁晴橡胶的高弹性的隔热材料，其特点是保温防晒、防水阻燃、隔热隔音，并且安装时对接缝只需用胶水粘合即可，施工方便。该材料价格较高，有管材和板材两大类（见图3、图4），是管路和设备的隔热材料的最佳选择。表2是福乐斯绝热材料的技术参数。

（4）胶合板：主要用作货舱的地板、壁板、天花，导热系数约为0.14-0.16 w/m.k，冷藏货舱应使用不低于二类胶合板（见表3）。具体胶合板的厚度须根据承重要求选择：壁板、天花不用承重，选用薄的胶合板；货舱地板需要承受人、货物、甚至叉车的重量，需选用厚的板材。

3 隔热系统设计及施工工艺

3.1 冷藏设备隔热材料的选择及施工工艺

冷藏设备主要是由冷藏压缩机组、制冷剂贮液器、蒸发器和冷凝器、盐水箱、冷风机、泵及其他附件组成。冷藏压缩机组、制冷剂贮液器需要考虑隔热措施，而蒸发器和冷凝器、冷风机通常安装在冷藏货舱内部或者在冷风机房里，设备本身不需要隔热措施，在设计时只需要对它们的支架进行隔热。

考虑到不能破坏冷藏设备外观，板材闭泡发泡隔热材料是理想的选择。图5是冷藏设备包隔热材料后的效果图。

冷藏压缩机组绝缘施工后的效果：制冷剂贮液器绝缘施工后的效果：

3.2 冷藏系统管路隔热材料的选择及施工工艺

（1）管支架的隔热措施：主要是实现管子支架与管子之间的绝缘隔离，预防管支架与管子间的热传导。有多家隔热管支架可供选择，表4是HILTI：MRP-RP型管支架的技术参数。

（2）管子的隔热措施：主要是实现管路与外界环境的隔离，预防管路与空气之间的热传导，选用管材闭泡发泡隔热材料。图6、图7为管汇绝缘施工前后的效果对比。

图8为冷藏系统管路绝缘施工后的效果图。

3.3 电缆/管路通过舱壁隔热材料的选择及施工工艺

管路通过舱壁时，不仅要考虑管子与舱壁之间的隔热问题，还要根据舱室的水密、气密、防火等级的定义，并满足相应的要求。采用模块式密封通舱件是不错的选择，其特点是安装方便，有多款产品可供选用。图9为其中一款产品的安装实例。

3.4 货舱内各种支架隔热材料的选择及施工工艺

货舱内各种电缆支架、管子支架、设备支架如与货舱内部的钢壁连接，主要是为防止支架与船体结构之间热传递，采取隔断的隔热措施。节点形式如图10、图11所示。

其他设备支架可采取类似的支架形式，用货舱隔热材料包裹支架隔断处，防止热传递。绝缘垫板可采用铁氟龙材料。

3.5 货舱壁的隔热材料的选择及施工工艺

货舱壁的绝缘设计是冷藏运输船隔热系统的重点。货舱隔热系统的工艺方法：① 常规工艺方法，是用木块支架和胶合板组成框架结构，框架结构内部铺设一种或几种成品绝缘材料，这些绝缘材料可以是玻璃棉、聚氨酯、闭泡发泡隔热材料或这几种材料的组合；②现场喷涂发泡法，是用木块支架和胶合板组成框架结构，框架结构内部现场喷涂发泡聚氨酯材料。

上述两种方法各有优缺点：常规方法的优点是可以根据需要使用价格较低的玻璃棉等隔热材料，并且安装工具比较简单；缺点是接口处可能形成空隙，影响绝缘效果，玻璃棉类绝缘材料需要安装大量碰钉，油漆返工量大：现场喷涂发泡方法的优点是绝缘材料形成一个整体，与舱壁的贴合效果好，绝缘效果好；缺点是必须有专用的发泡工具。以下介绍货舱隔热措施的几种形式。

（1）天花隔热节点形式

铺设玻璃棉或玻璃棉+胶合板的形式：这是通常采用的方法，能更好控制成本。铺设玻璃棉前，需预装胶合板的吊顶支架。吊顶支架可以采用一排排的方木块，方木块与扁钢螺栓连接，扁钢另一端焊接在船体结构的T型梁下或者球扁钢的侧面。每行吊顶支架大约间距1 200～1 400 mm，吊顶扁钢之间间距大约600 mm。最后用螺丝钉枪把胶合板钉在方木块上。安装节点形式如图12、图13所示。

（2）货舱四壁的隔热节点形式

有三种形式：采用上述（1）中的形式；采用发泡材料+胶合板的形式；采用带金属包板发泡材料（金属包板聚氨酯保温板）。

采用发泡材料+胶合板的节点形式，即用方木块做支架，钢壁与胶合板之间填充发泡材料，最后用螺丝钉枪把胶合板钉在方木块上。

采用带金属包板发泡材料的节点形式，安装发泡材料前需要先预装双头螺栓，金属包板聚氨酯保温板开的安装小孔要与双头螺栓位置一致，保温板到位后通过橡胶螺丝与双头螺栓固定。

（3）货舱底部的隔热节点形式

船底板上铺设方木块作为支撑，方木块上铺胶合板，船体和胶合板之间的空间铺设发泡隔热材料。由于底部经常有人员工作，所以支撑方木块需要铺设的密些，支撑方木块间距约400～500 mm；胶合板要选厚些，通常用24 mm厚胶合板；方木块与船体底板用双头螺栓连接，双头螺栓需要先预装；胶合板铺好后用平头钉与方木块固定。

（4）关键位置的隔热处理。

对于污水井、人孔位置，须制作可移动的绝缘盖板以保证污水井、人孔盖位置的检修。设计/施工时需要注意扁铁/围水扁铁的预装。

（5）焊接工具的选择

如上面的介绍，有大量的螺栓需要安装，而螺栓的安装阶段又在其他工种完成后，并且双层底舱有PSPC要求。为了不破坏反面油漆，选择了一种螺栓焊机，这种焊接工具不会破坏反面油漆。