一、引言
随着船舶工业和海洋工程的不断发展,对船用结构材料提出了更高的要求。传统钢质材料虽然强度高,但在海洋高盐雾、高湿度、高腐蚀的环境下,极易锈蚀,维护成本高,安全隐患大。作为替代材料的玻璃钢模压格栅(Fiberglass Molded Grating),凭借其轻质高强、耐腐蚀、绝缘、阻燃等优越性能,逐渐被广泛应用于船舶舷梯甲板(gangway deck)等特殊功能区域。本文将系统介绍高性能玻璃钢模压格栅在舷梯甲板上的应用优势、设计选型、实际案例及未来发展趋势。
二、舷梯甲板的使用环境与需求特点
舷梯甲板是船舶上下船人员必经之处,具有如下特点:
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高频使用:频繁通行,要求表面防滑可靠。
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接触海水与盐雾:长期暴露在恶劣海洋环境,腐蚀风险高。
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承载能力要求高:需承载人流及潜在的载重工具。
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安装维护难度大:更换材料需耗费大量人工和时间成本。
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安全防火要求高:舷梯靠近船体主结构,必须具备一定阻燃性能。
因此,舷梯甲板所使用材料必须同时满足轻质、高强、耐腐蚀、防滑和阻燃等多重性能要求。
三、玻璃钢模压格栅的材料特性
玻璃钢模压格栅是采用玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂,经模具一次整体加热模压成型的结构材料,具有以下优势:
1. 耐腐蚀性强
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能耐受海水、盐雾、酸碱等介质腐蚀,适用于高湿、高盐环境。
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使用寿命远超钢质,且无需防锈油漆或频繁维护。
2. 质量轻,强度高
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密度仅为钢材的1/4,但结构强度可满足人行区域的载荷要求。
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减轻整体结构重量,有利于船舶节能降耗。
3. 防滑性能好
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表面可设计为砂面、凹凸齿面等多种形式,提高摩擦系数。
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即使在潮湿或结露环境下仍具有优异防滑性,保障通行安全。
4. 阻燃绝缘
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可按需求加入阻燃剂,实现UL94 V-0或ASTM E84 Class 1防火标准。
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不导电,保障电气安全,特别适用于电气设备周边区域。
5. 安装维护便捷
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可根据舷梯尺寸预制成型,现场仅需螺栓或卡扣连接。
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后期可局部更换损坏格栅,维护成本低。
四、模压格栅在舷梯甲板上的结构应用
1. 规格选型
在舷梯甲板上应用时,常见模压格栅选用参数如下:
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2. 安装工艺
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结构支撑:格栅铺设于钢制骨架结构上,钢结构需防锈处理。
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固定方式:采用不锈钢U型卡、M型卡或L型卡固定,防止格栅位移或翘起。
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边缘处理:建议使用防滑边条或防撞护角,提升安全性。
3. 安全设计细节
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在舷梯顶部与底部设置黄色边缘警示线。
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可结合应急照明或荧光反光条,提升夜间通行可见性。
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配合扶手结构,整体形成完整安全防护系统。
五、典型应用案例
案例一:远洋渔船舷梯平台
某远洋渔船在改造过程中,将原有钢板舷梯表面更换为玻璃钢模压格栅。更换后,舷梯重量减少约40%,防滑效果显著增强。船员反馈“雨天上船更稳了,鞋子不再打滑”。同时,格栅3年内几乎无维修,显著降低维护成本。
案例二:海上风电运维船
用于风电安装与维修的多功能运维船,其舷梯甲板采用阻燃型乙烯基玻璃钢格栅。该类树脂抗紫外性能强,长期暴晒不褪色不粉化。格栅抗压强度高,运维人员推送设备、工具时稳定可靠,获得运营单位高度评价。
案例三:邮轮舷梯系统
在大型豪华邮轮中,为满足美观与安全双重需求,选用浅灰色防滑砂面玻璃钢格栅,同时嵌入LED导光条。白天美观,夜晚安全,既提升了乘客体验,又体现船舶高端设计理念。
六、经济效益与环保价值
1. 长期成本节约
虽然玻璃钢格栅初期投入略高于普通钢格栅,但综合考虑寿命、维护、停船损失等因素,总成本远低于传统方案。
2. 维护节省人力
格栅无需涂装、防锈处理,仅需定期清洗,大幅降低人工维护成本和频率。
3. 可回收利用
高性能玻璃钢格栅可在役役期满后回收处理,用于道路填料或复合板再利用,符合绿色船舶发展趋势。
七、存在问题与未来趋势
尽管玻璃钢模压格栅优势明显,但在应用推广过程中仍存在一些限制:
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高温下力学性能下降:需结合热稳定性更强的树脂体系优化;
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紫外老化问题:需进一步增强防紫外配方;
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高端市场认知不足:部分传统船厂仍偏好金属材料。
未来发展趋势包括:
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树脂体系升级:开发更耐高温、抗UV性能强的新型基体;
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模具工艺精进:提升格栅表面品质,满足高端美观需求;
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智能嵌入集成:结合传感器、照明系统实现“智能甲板”功能。
八、结语
高性能玻璃钢模压格栅作为舷梯甲板的理想材料,已在多个船型中实现了成功应用。它以其耐腐蚀、轻质高强、防滑阻燃等综合优势,正逐步取代传统钢制材料,成为现代船舶工程尤其是海洋作业领域的重要构件。随着材料技术的不断发展与行业认知的提升,玻璃钢模压格栅在舷梯甲板乃至更多船舶区域的应用前景将更加广阔。