夹层板系统可解钢材价格上涨难题——访SPS Technology主管Jonny Lim先生

本刊记者 薛龙玉

自新冠肺炎疫情暴发以来，全球经济波动加剧，主要商品供应链受到影响。在疫情等因素的综合推动下，最近一段时间，全球钢材价格一路飙升，给修造船市场带来了不小的压力。在这种情况下，船东、船舶运营商和船厂必须敏捷快速地做出响应，才能有效地应对随之而来的变局。对此，总部位于英国的夹层板系统技术提供商SPS Technology表示，结构复合材料解决方案可以为业界应对这一挑战提供一条创新路径。在接受本刊专访过程中，SPS Technology主管Jonny Lim向我们介绍了该公司的结构复合材料夹层板系统在海事和海工领域的广泛用途和优势亮点，以及该技术在经济、环保方面的良好效益。

记者：请您介绍一下SPS Technology最初是如何开发出夹层板系统并将其成功实现商用的？在此过程中，SPS Technology主要做了哪些重点工作？

Jonny Lim：与大多数创新产品一样，我们的结构复合材料解决方案——SPS（夹层板系统）是为了满足解决特定问题的需要而诞生的。

夹层板系统一开始是被开发用来解决波弗特海（Beaufort Sea）的海上结构遭受深厚冰盖荷载严重破坏问题的一种措施。研究人员最初探索的解决方案是采用“钢-弹性体-钢”结构的复合材料，这种构造的强度重量比高，耐用性强，能够使海上结构承受住冰盖荷载。这个原始概念后来被加拿大卡尔顿大学（Carleton University）发展成了夹层板系统。

此后，夹层板系统经历了许多重大发展。在过去20年里，我们与合作伙伴联手在多个领域投入了3000万英镑和大约250个人工年，用以开拓夹层板系统的市场成熟度，包括开展研发工作，通过监管批准，以及获取知识产权。如今，这种由两块金属板与一块巴斯夫公司（BASF）制造的弹性体芯粘合而成的模块化结构复合材料已经在国际海事行业、海工行业以及民用市场应用了超过20年。

记者：SPS Technology的夹层板系统主要可应用在海事和海工行业的哪些领域，有哪些用途？

Jonny Lim：我们的夹层板系统广泛应用在海事和海工行业的多个领域。作为一种获得船级社认可而且具有成本效益的结构复合材料解决方案，夹层板系统可以作为建筑材料用于新船建造，也可以作为一种永久性船舶修理方案应用于现有船舶。

夹层板系统已经被有效地用于修复船底和舷侧壳体结构、甲板、舱顶和舱壁。这种解决方案在游轮、散货船、油轮、滚装船、杂货船、挖泥船、驳船等各类船型维修方面的良好应用效果已得到实践证明。此外，夹层板系统还可以通过特殊应用带来附加价值。例如，它可以用来提升船舶的冰级等级，提供防火和防爆安全屏障，或者强化港口基础设施。

夹层板系统还可以被用作一种原位解决方案，用以修复、加强、升级、修理一系列海工船舶和海上结构，包括浮式生产和储油卸油装置（FPSO）、浮式储卸油装置（FSO）、钻井平台、半潜式平台、海上平台、自升式平台和海工支持船（OSV）等等，而且能够发挥卓越的保护作用。

SPS Technology 是世界领先的结构复合材料解决方案供应商，壳牌（Shell）、埃克森美孚（ExxonMobil）、雪佛龙（Chevron）、巴西国家石油公司（Petrobras ）和英国石油公司（BP）等国际知名企业都是我们的海工客户。

记者：SPS Technology的夹层板系统技术有哪些优势和特点？为什么适合用在海事和海工行业？

Jonny Lim：夹层板系统应用于海事行业可以带来多种益处。该技术具有相当高的冲击保护性能，可以安装在入径受限或有限的区域，而无需移除绝缘层。将夹层板系统应用在船舶维修领域更具可持续性，而且可与现有的腐蚀镀层相结合，与传统的更换钢材的维修方法相比使用的钢材更少，因此可以有效降低成本。如果进一步将租船或停租因素考虑在内，夹层板系统节省的成本还将大大提高，因为使用该技术最高可将维修速度提升4倍。船舶在航线运营或搭载付费乘客期间也可以使用夹层板系统进行维修。

对于海工行业而言，应用夹层板系统可以节省大量时间和金钱。除了比传统的“剪切和换新”（crop and renewal）修船工艺便宜多达11倍之外，夹层板系统还避免了进一步支出运营费用的需要。相邻区域的作业可以并行开展，而且由于现有结构保持完好，因而项目进度表的缩减情况是可以预测和维持的。相比于通常的工艺，应用夹层板系统进行海工维修所需的劳动力和钢材最多可分别降低90%和56%。

与传统钢材相比，夹层板系统还可以使用冷作技术进行安装，这种工艺使设备能够在维修完成的同时保持运行状态，以便满足紧迫的工期要求。岸上组件可以预先制造，这样就减少了对结构进行维修所需的时间和在船人员（POB）数量。降低在船人员总数有助于减轻船舶开展维修工作时面临的许多挑战，例如床位不足和隔离要求等。由此可见，应用夹层板系统可以提高运营效率，进而大幅节省开支。

使用夹层板系统还避免了对水下围堰和相关潜水艇的需求。

图 夹层板系统用于船舶内底板修复

记者：夹层板系统在造船和修船领域的应用现状如何？

Jonny Lim：自1999年以来，我们的夹层板系统一直成功地应用在船舶部件建造和维修。在这22年间，我们累计完成了500多个项目，出色的业绩记录使我们成为结构复合材料市场的领军者。我们在修船领域有着强大的市场影响力，而且得到了世界主要船级社的船级认证，包括中国船级社（CCS）、美国船级社（ABS）、英国劳氏船级社（LR）、挪威船级社（DNV）和法国船级社（BV）。

随着钢材价格突破记录，劳动力短缺问题日益突出，传统的剪切和换新修船工艺效率越来越低，成本却越来越高，相比之下，夹层板系统则是一种更加环保、更具吸引力的解决方案。

记者：近期，中国乃至全球钢材价格都出现了大幅上涨，修船成本也随之水涨船高，SPS Technology的夹层板系统将如何帮助船东和运营商应对这一挑战？

Jonny Lim：在中国和全球范围内，钢铁成本都出现了惊人的上涨。由于传统修船工艺需要大量钢材，船东和运营商必须找到新的方法来抵消不断上涨的成本。夹层板系统刚好可以解决这个难题。

采用结构复合材料可以显著减少修理船舶所需的钢材用量。当船舶结构腐蚀程度超过允许剩余厚度（15%～30%蚀耗减小值），即钢材厚度低于原始完工厚度值的70%至85%时，才需要更换钢材。如果采用传统修理方法，则需使用相同等级的钢材对受影响的区域进行剪切和换新处理。

应用结构复合材料进行船舶修理时，可以将船舶现有的钢板作为新的复合夹层板的一侧来使用，从而可使修理所需的新钢材数量减少60%。采用这种方法还能将项目工期最多缩短40%，而且修理工作可以在船舶营运期间完成。此外，使用夹层板系统修船需要较薄的钢镀层，而这也正是目前更为广泛供应的产品。

新冠肺炎疫情期间，全球出行限制阻止了工人的流动，给修船增加了另一层成本，与此同时，市场上还存在着劳动力短缺以及钢材短缺问题，这两者也是目前导致船舶修理延误的主要原因。结构复合材料能够帮助业界应对这些挑战，与剪切和换新工艺相比，使用夹层板系统所需的劳动力可减少2到4倍（取决于具体操作类型）。

记者：SPS Technology如何确保夹层板系统的低碳和可持续性？

Jonny Lim：夹层板系统本身就可以带来一系列可持续性效益。众所周知，钢材具有很高的碳足迹。使用夹层板系统可以显著减少碳排放，因为与剪切和换新修理工艺相比，结构复合材料的钢材消耗降低了60%。而且，夹层板系统是百分之百可回收利用的资源，因此也减少了废弃物的产生。

在船舶和海上结构修理方面，安装夹层板系统也可以带来绿色环保效益。由于既有的钢材保留在原处，因此电线、绝缘材料、管道和导管都可以保持完好无损，从而避免了剪切操作造成的部分钢材消耗。

记者：随着海运业面临的监管法规日趋严格、完善，船舶需要满足的安全和环保要求也越来越高，您认为SPS Technology将如何把握机遇在这方面发挥重要作用？

Jonny Lim：除了具有环境效益外，夹层板系统也比传统修船工艺更加安全。这种创新技术为实施修船作业的工人创造了一种更为安全的工作环境，因为不需要对现有结构进行剪切处理，作业风险得以降低，工人的健康和安全状况也得到了改善。

夹层板系统的独特之处在于其能量吸收能力特别强，因为系统内部含有弹性体芯，意味着它可以增强船体安全性能，面对搁浅或碰撞时具有更大的抗冲击性。其内置的防火保护还给船舶提供了额外的安全保障，有助于控制船上和海上结构火情，保护海员和货物安全。

记者：目前SPS Technology的夹层板系统已经广泛应用在多个领域，未来公司是否还会对该技术进行升级、创新以便满足更多需求？

Jonny Lim：我们的夹层板系统现在已经建立起良好的声望，并且拥有出色的业绩记录。从用于固定式平台的模块化防撞甲板到FPSO上的爆破隧道，再到最多可容纳8万人的体育场馆，我们一直在努力开拓新市场。

SPS Technology不仅在持续开展产品创新，而且还在不断创新夹层板系统的安装方式。对于海工项目，我们可以在岸上预制组件以加快项目交付进度，同时减少对在船人员的影响。我们的冷作安装方法已经过优化，并且完全得到了船级社的认可。

我们始终保持着高度的积极性和决心，致力于确保复合材料解决方案得到大范围推广接受，并使其成为所有需要建造、加固和维修解决方案的行业的普遍选择。

◎ 延伸阅读

Jonny Lim毕业于新加坡义安理工学院，在船舶建造、修理以及海工项目方面拥有丰富的经验。他于2008年加入SPS Technology担任项目经理，后担任SPS Technology亚洲区海事和海工部门主管职位，目前主要负责运营和业务发展。在加入SPS Technology之前，Jonny Lim曾在吉宝造船厂（Keppel）担任助理工程师，后来还在新加坡海工船舶建造和运营商Otto Marine担任助理项目经理。