热塑性聚合物船舶建造技术规范

ICS47.020.01U 06DB37山东省地方标准DB37/T XXXXXXXXXX热塑性聚合物船建造技术规范热塑船建造规则XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施山东省市场监督管理局发布DB37/T XXXXXXXXXX内容序言二1范围12规范性参考文献13术语和定义1材料44.1一般要求44.2材料性能要求44.3材料防火要求54.4对其他辅助材料的要求54.5检验要求5流程55.1滚塑工艺55.2焊接成型工艺65.3铆接工艺65.4其他66船体结构要求66.1负载66.2结构设计原则76.3结构设计荷载96.4船体结构的部件尺寸126.5总强度166.6部件稳定性177其他要求177.1电气装置177.2装配设备18前言本标准根据GB/T 1.1-2009的规定起草。本标准由山东省农业和农村事务部提出并实施。本标准由山东省农业标准化委员会渔业子技术委员会管辖。本标准起草人：潘海海洋工程(山东)智能设备有限公司、山东延浦智能技术有限公司、国家船舶制造工程研究中心、大连理工大学、山东省海洋与渔业监察队、烟台经济技术开发区农业与水利局日照海洋与渔业监察支队、威海蓝博海洋设备有限公司、烟台华为旋转塑料技术有限公司、威海郑明海洋技术开发有限公司本标准主要起草人：潘岩、王普、孙一超、何、李凯、阿波罗、庞、孙春禄、丛晓峰、张复梅、程云模、于荣启、江泽民、连。19热塑性聚合物船建造技术规范1范围本标准规定了热塑性聚合物运输术语和定义、材料要求、工艺要求、结构设计和布局原则、最低结构要求等。本标准适用于在山东省行政区域内建造的船体材料为热塑性聚合物的船舶。除非另有规定，本标准适用于船长大于等于5米但小于20米的船舶。对于船长小于5米的船舶，可适用本标准。2规范性参考文件以下文件对本文件的应用至关重要。对于注明日期的参考文件，只有注明日期的版本适用于本文件。对于未注明日期的参考文件，最新版本(包括所有修订)适用于本文件。GB/T 1033(所有零件)塑料非泡沫塑料密度的测定GB/T 1040.2塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件热塑性聚合物维卡软化温度(VST)的测定GB/T 1634(所有零件)塑性载荷变形温度的测定塑料悬臂梁冲击强度的测定GB/T 2035塑料术语和定义GB/T 3682.1塑料-热塑性塑料-熔体质量流率和熔体体积流率的测定(MVR)-第1部分：标准方法塑料弯曲性能的测定GB/T 9345(所有零件)塑料中灰分的测定GB/T 11546(所有零件)塑料蠕变性能的测定GB/T 13021聚乙烯管材和管件中炭黑含量的测定(热重法)GB/T 18251聚烯烃管道、管件和混合物中颜料或炭黑分散性的测定GB/T 19466.6塑料差示扫描量热法第6部分：氧化诱导时间(等温OIT)和氧化诱导温度(动态OIT)的测定国际耐火试验程序应用规则（FTP）国际海事组织(2010)材料与焊接规范中国船级社(2018)海上高速船入级与建造规范中国船级社(2015年，含2017年修订通知)内河小型船舶检验技术规则中华人民共和国海事局(2016年，含2019年修订通知)沿海小型船舶检验技术规则中华人民共和国海事局(2016)内河小型渔船法定检验技术规则中华人民共和国海事局(2019)国内海洋小型渔船法定检验技术规则中华人民共和国海事局(2019)3术语和定义以下术语和定义适用于本文件。3.1热塑性聚合物指具有加热后软化、冷却时固化、再软化等特性的聚合物。热塑性聚合物的分子链是线性或支化结构。它们受热时会软化并流动，冷却和硬化的过程是一种物理变化。具体材料包括聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物及其等效材料。3.2热塑性聚合物粉末在热塑性聚合物的聚合过程中，从聚合釜中出来的产品是粉末形式，以下称为“粉末”。3.3热塑性聚合物粒料该粉末通过挤出机造粒，并且是粒状产品，以下称为“颗粒”。3.4热塑性聚合物混合物该产品由粉末或颗粒与各种添加剂均匀混合分散而成。混合过程是简单的物理混合过程，也称为干混合，以下称为“混合配料”。3.5热塑性聚合物型材使用粒料或混合粒料作为原料通过挤出成型沿挤出方向具有相等横截面的产品在下文中被称为“型材”。3.6热塑性聚合物再生剂所有可在工业上回收并通过某种加工过程再利用的热塑性聚合物原料在下文中被称为“回收材料”。3.7热塑性聚合物船船体材料是由热塑性聚合物树脂原料、混合成分或型材通过一定的成型工艺制成的船舶。3.8滚塑工艺该方法包括以下步骤：将原料加入专用模具中，不断旋转模具并加热模具，使模具中的原料在重力和热能的作用下逐渐均匀包覆、熔化并粘附在模具型腔的整个表面，形成所需的形状；冷却、成型、脱模，最后成型为完整产品的制造工艺。3.9焊接成型工艺通过加热和对对接焊缝施加压力来连接型材的制造工艺。3.10脱模在滚塑过程中，滚塑产品冷却后会有一定程度的收缩，使滚塑产品尽快与滚塑模具分离，达到方便取出产品的目的。其原理是在滚塑模具的型腔表面形成一层光滑薄膜，以减少滚塑产品在滚塑模具表面的吸附力。3.11压入铆接压入铆接是一种利用压铆机产生的静压形成镦粗头的铆接方法。铆压机可分为便携式铆压机和固定式铆压机。3.12主要骨材料指船体结构中的主要部件，如纵向桁架、龙骨、强梁、强肋和实心肋板。3.13次生骨它是指船体结构中的次要部件，如纵肋、横梁(肋)、舱壁加强件等。3.14设计荷载船体局部强度计算中构件单位面积正压的设计值。3.15面板的短边长度取次骨骼之间的距离和主骨骼承重区域的平均宽度。3.16板栅长边长度对于次生骨，当末端没有设置肘板时，跨度点取在末端。当肘板布置在其端部时，跨度点可以是肘板长度的一半。主骨端通常设置有肘板，并且其跨度点应该在距主骨端ke一定距离处取得，如图1所示。Ke是根据公式(1)计算的。ke=Kb1-dwdb(1)图1跨度点示意图3.17压力计算点对于承受不均匀载荷的垂直板，取板的下边缘。对于次生骨，通常取跨度的中点。例如，当骨骼上的压力为非线性时，设计压力是跨度中点和骨骼两端压力的平均值中的最大值。对于主骨，取承载区域的中点。4种材料4.1一般要求4.1.1禁止使用任何含石棉材料，包括在加工过程中可能接触或污染船体材料的任何物品(包括但不限于织物、防火毯、润滑剂、手柄、仪表板等)。)。4.1.2船体结构中使用的热塑性聚合物不允许添加回收材料。4.2材料性能要求4.2.1无论使用何种工艺，如果使用聚乙烯材料，其氧化诱导时间，最小(210) 100 20GB/T 19466.6灰分，%0.10.1GB/T 9345炭黑(或母料)含量，%22.522.5GB/T 13021炭黑(或母料)分散，等级33GB/T 18251表1船用聚乙烯材料的性能要求(续)项目低密度/线性低密度聚乙烯高密度聚乙烯试验标准拉伸屈服强度，兆帕13208 65 23.52013.565GB/T 1040.2拉伸弹性模量，兆帕250600GB/T 1040.2拉伸断裂伸长率，%500350GB/T 1040.2拉伸蠕变强度，%4.5(4 MPa，100小时)1.5(4 MPa，100小时)GB/T 11546弯曲强度，MPa1520GB/T 9341缺口冲击强度，kJ/m27030GB/T 1843维卡软化温度，115120GB/T 1633热变形温度，45(0.45 MPa)60(0.45 MPa)GB/T 16344.3材料防火要求4.3.1船体材料阻燃材料要求是指具有以下性能要求并符合国际耐火试验程序应用规则(文件传输协议规则)的材料：a)表面火焰蔓延较低；b)高温下不会产生过多的烟雾和有毒物质，对船上人员构成危险。4.3.2防火分隔结构(如机舱等)中使用的绝缘材料。)不可燃材料应根据国际耐火试验程序应用规则确定。其他材料除上述材料外，用于隔热和隔音的其他绝缘材料至少应是阻燃材料，并应符合限制使用可燃材料的相关要求，应根据国际耐火试验程序应用规则确定。4.4对其他辅助材料的要求脱模剂要求：a)具有一定的热稳定性和化学惰性；b)不会腐蚀模具表面，不会在产品表面留下分解产物；c)不影响船体的颜色和老化稳定性。4.5检验要求工艺中使用的热塑性聚合物原料和添加剂应持有供应商检验文件、产品合格证书和样品，以便于检验。5流程5.1滚塑工艺5.1.1成型工艺要求滚塑工艺还应满足以下要求：a)通过模具试验来修正成型机的控制程序，以保证成型后的船壳厚度符合要求；b)成型过程中，模具各测点的温度变化范围为3；c)熔化时间和熔化后期的时间根据所生产的船形的测量厚度来确定，以确保材料在模具上均匀分布。生产时间的偏差不得超过1分钟的批准时间。5.1.2制造设备要求首选摆动滚塑设备和封闭热风循环加热设备，禁止使用明火加热成型设备。5.1.3测试要求应提供常规测试设备，如尺寸测量装置和相应的测试能力。5.2焊接成型工艺5.2.1成型工艺要求通过测量施工前选择的剖面，可以确保成型船体的厚度满足要求。5.2.2制造设备要求首选挤压焊接设备，禁止使用明火加热焊接设备。5.2.3测试要求应提供常规测试设备，如尺寸测量装置和相应的测试能力。5.3铆接工艺5.3.1热塑性聚合物板的铆接方法可采用金属制品的铆接方法，金属铆钉或热塑性聚合物铆钉可根据不同的铆接位置进行选择。5.3.2铆接推荐压入铆接法。垫圈应附在铆钉的两端。5.3.3根据结构强度的特殊要求，可采用其他铆接方法。5.4其他5.4.1生产船舶的工艺应经船舶检验机构或工厂认可。5.4.2同类型船舶的生产过程基本相同。6船体结构要求6.1负载6.1.1船体结构应能承受在船舶“临界设计条件”下作用在船体结构上的各种静态和动态力(包括周期性激振力)，且无损坏。6.1.2静力，如结构的自重、船上人员、设备、车辆、行李和货物的重力、船内的静水压、船外水的浮力、停泊船体的支架的支撑力、提升船体的提升力6.1.4周期性激振力主要指主机、螺旋桨和波浪周期性运行产生的激振力。6.2结构设计原则一般要求设计船体结构时，应优先考虑并同时满足以下要求：a)单体船的船体结构通常是交叉框架型。各种双体船的两片通常采用纵向框架型，但连接两片的连接桥必须是横向框架型；b)纵向骨架结构的纵向骨间距和横向骨架结构的肋(或梁)间距一般不大于500mm；c)纵向骨架结构的纵向构件应保持连续。当纵向次骨在隔板处中断时，应提供连接肘板，以确保结构的纵向连续性。隔板两侧的纵向二级接骨板和肘板应对齐；d)十字框架结构的十字构件也应尽可能连续。当横向次生骨在纵向隔板或纵向主要部件处中断时，还应提供肘板，且骨和肘板应对齐。e)底部实心肋、侧肋和甲板梁应在同一横截面内有效连续；f)如果需要在主要骨材料上钻孔以穿过电缆和管道，则孔的拐角应为圆角。当孔的高度超过桁架材料或强梁腹板高度的三分之一时，必须加固开口。然而，上述构件的端部不应穿孔；g)热塑性聚合物船应根据高速船的要求设计船体结构的构件尺寸。如果设计速度小于10 kn，则按10 kn计算；h)设计部门可以根据平板架或实心刚架的