F
TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP TÀU THUỶ VIỆT NAM
DỰ ÁN KH&CN : “Phát triển KH&CN Phục vụ đóng tàu chở dầu thô 100.000 DWT”
[ \
vinashinBÁO CÁO TỔNG KẾT
DỰ ÁN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP NHÀ NƯỚC
Tên dự án:” HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ TẠO VẬT
LIỆU PHỦ SÀN BOONG CÓ KHẢ NĂNG CÁCH ÂM, CÁCH
NHIỆT, CHỐNG CHÁY, CÓ ĐỘ BỀN CƠ HỌC CAO PHỤC VỤ
THI CÔNG SÀN NỘI THẤT TÀU CHỞ DẦU THÔ 100.000 T”
MÃ SỐ: 04 DA/ HĐ-DAKHCN
Cơ quan chủ quản: TẬP ĐOÀN CÔNG NGHIỆP
TÀU THUỶ VIỆT NAM
Cơ quan chủ trì : CÔNG TY ĐÓNG TÀU PHÀ RỪNG
Chủ nhiệm dự án : Ks NGUYỄN VĂN HỌC
7975
2. Khảo sát các đơn hàng hiện nay của Vinashin đến năm 2010
13
3.Phân tích nhu cầu sử dụng vật liệu phủ sàn boong
13
4. Kết cấu vật liệu phủ sàn boong của dự án phục vụ tàu chở dầu thô
14
Chương 2: Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
18
1. Giới thiệu chung
18
2. Các loại vật liệu của nước ngoài sản xuất
18
3. Các nghiên cứu trong nước
30
Phần II: Các nội dung nghiên cứu về yêu cầu công nghệ sản xuất
vật liệu phủ sàn boong
31
I. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của vật liệu phủ sàn boong
31
II. Phân thích thành phần vật liệu nước ngoài
31
1. Mục đích
31
2. Các kết quả phân tích của Viện vật liệu xây dựng
32
3. Khảo sát nguồn nguyên liệu trong nước để sản xuất vật liệu phủ sàn boong
37
Phần III. Các nội dung nghiên cứu thiết kế và hoàn thiện công nghệ sản xuất
vật liệu phủ sàn boong
49
60
3. Xác định chủng loại và số lượng thiết bị trong dây chuyền sản xuất
60
4. Xác định trình độ và quy mô của dây chuyền thiết bị
61
5. Thiết kế dây chuyền thiết bị sản xuất vật liệu Maritex
61
6. Thiết kế thiết bị dây chuyền sản xuất tấm HTB
66
7. Kiểm tra chạy thử dây chuyền thiết bị
70
8. Tổ chức hội nghị, hội thảo xin ý kiến đóng góp
71
Chương 2: Nghiên cứu cấp phối và các thông số kỹ thuật của sản phẩm trong
phòng thí nghiệm
71
I. Nghiên cứu cấp phối và các thông số kỹ thuật của vật liệu Maritex trong phòng thí
nghiệm
71
II. Nghiên cứu cấp phối và các thông số kỹ thuật của tấm HTB trong phòng thí
nghiệm
74
Chương 3. Kết quả thử nghiệm vật liệu Maritex và tấm HTB theo tiêu chuẩn vật
liệu kết cấu hàng hải
81
I. Quá trình thử khói, khí độc vật liệu phủ sàn boong sơ cấp tàu thuỷ Maritex MX-B
81
1. Nguyên tắc
81
2. Thiết bị, hoá chất và thuốc thử
II. Hướng dẫn sử dụng vật liệu phủ sàn boong của dự án
110
1. Quy trình sử dụng vật liệu phủ sàn boong sơ cấp Maritex MX-B
110
2. Quy trình sử dụng lớp vật liệu phủ sàn boong HTB A60-FU
112
Chương 6. Đánh giá chung
115
Phần III. Kết luận và kiến nghị
119
I. Các kết luận chính
119
II. Một số kiến nghị
120
Phần IV. Lời cảm ơn
122
Phần V. Tài liệu tham khảo
123
5- Thời gian thực hiện dự
án: 27 tháng (từ tháng 3/2006 đến tháng 6/2008 (dự án
được gia hạn từ tháng 3/2008 đến 6/2008)
a. Kinh phí thực hiện : 11.793,0 triệu đồng
Trong đó, từ ngân sách sự nghiệp khoa học : 2.668,0 triệu đồng
Kinh phí thu hồi :
b. Kinh phí đề nghị thu hồi : 2.134.400.000 đồng
Thời gian đề nghị thu hồi (sau thời gian thực hiện):
Đợt 1: Năm 2009 Đợt 2: Năm 2010
6- Cơ quan phối hợp chính:
- Tập đoàn Công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam
Địa chỉ : 109 - Quán Thánh - Ba Đình - Hà Nội
Điện thoại : 04-7339697 Fax: 04-7330167
- Viện Vật liệu Xây dựng : Bộ Xây Dựng
Địa chỉ : 235 Nguyễn Trãi – Thanh Xuân – Hà Nội
Điện thoại : 04 - 8583185 Fax : 04 – 8581112
- 2 -
- Ban CBSX Nhà máy liên hợp công nghiệp tàu thuỷ DUNG QUẤT :
Địa chỉ : 109 – Quán Thánh – Ba Đình – Hà Nội
Điện thoại : 04 – 7341435
- Công ty TNHH công nghiệp hoá chất INCHEMCO
Địa chỉ : 114 Đà Nẵng – TP Hải Phòng
Điện thoại : 031 – 3761675 Fax : 031.3760784
DANH SÁCH CÁ NHÂN THAM GIA THỰC HIỆN
(Họ, tên, học vị, chuyên môn của các cá nhân tham gia chính)
TT Họ và tên Cơ quan công tác
8
Phạm Quyết Ban KHCN & NCPT 8
9
Ngô Đức Dũng
Ths. Kỹ sư Chế tạo máy
Ban KHCN & NCPT 8
- 3 -
BÀI TÓM TẮT
Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ và chế tạo vật liệu phủ sàn boong
có khả năng cách âm, cách nhiệt, chống cháy, có độ bền cơ học cao phục vụ đóng tàu chở
dầu thô 100.000T” thuộc Dự án KH&CN “Phát triển KH&CN phục vụ đóng tàu chở dầu
thô 100.000 DWT”. Dự án nhằm mục đích nghiên cứu, thiết kế và hoàn thiện công nghệ chế
tao vật liệu phủ sàn boong và tiến tới chủ động chế tạo, thay thế nhập khẩu vật liệu phủ sàn
boong cho tàu 100.000 T và các tàu khác, góp phần tăng hàm lượng nội địa hóa, giảm giá
thành đóng mới tàu thủy tại Việt Nam.
Phương pháp nghiên cứu của dự án này là trên cơ sở phân tính, đánh giá tổng quan tình
hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước, phân tích các mẫu vật liệu phủ sàn boong của
nước ngoài từ đó đư
a ra phương án công nghệ, chế tạo thiết bị phục vụ cho việc sản xuất thử
vật liệu phủ sàn boong trên cơ sở các điều kiện công nghệ chế tạo và vật liệu trong nước.
Sản phẩm của dự án được ứng dụng chủ yếu trên tàu chở dầu 100.000T theo dự án và cũng
phổ biến được sử dụng trên nhiều loại tàu khác nhau:
- Sản xuất vật liệu Maritex MX-B gồm 4 loại :
+ Bột Maritex MX – Primer
+ Bột Maritex MX – Base
+ Bột Maritex MX – Top
+ Dung dịch Maritex MX – R131
Vật liệu
MARITEX
Các phễu
đựng nguyên
liệu đầu vào
Hệ thống
định lượng
vật liệu
đầu vào
Tr
ộ
n c
ư
ỡn
g
bức
Lò chưng hấp
t
ấ
thiết kế
Nguyên liệu (silíc, CaO,
bột lưu cao, Polyme,
ximăng )
- 5 -
MỤC LỤC
Trang
Thông tin chung về dự án 2
Bài tóm tắt
4
Mở đầu
8
Phần I: Tổng quan
12
Chương I: Nghiên cứu tổng quan nhu cầu sử dụng vật liệu phủ sàn boong
12
I. Khảo sát, phân tích nhu cầu sử dụng vật liệu phủ sàn boong trong nghành đóng tàu ở
Việt Nam
12
1. Khảo sát nhu cầu sử dụng vật liệu phủ sàn boong trong ngành đóng tàu Việt Nam
12
2. Khảo sát các đơn hàng hiện nay của Vinashin đến năm 2010
13
3. Phân tích nhu cầu sử dụng vật liệu phủ sàn boong
23
4. Xác định các đối tượng sử dụng vật liệu phủ sàn boong
23
II. Các tiêu chuẩn quốc tế đối với vật liệu phủ sàn boong
24
4. Yêu cầu của nguyên liệu dùng để sản xuất Maritex và các bảo quản Maritex
49
5. Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất vật liệu Maritex cấu tử rắn
50
6. Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất vật liệu Maritex cấu tử lỏng
53
II. Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất tấm HTB
55
1. Giới thiệu chung
55
2. Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất tấm HTB
62
- 6 -
III. Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị để sản xuất vật liệu phủ sàn boong
65
1. Yêu cầu về sản xuất
65
2. Yêu cầu về năng suất
65
3.Xác định chủng loại và số lượng thiết bị trong dây chuyền sản xuất
65
4. Xác định trình độ và quy mô của dây chuyền thiết bị
66
5. Xây dựng dây chuyền thiết bị sản xuất vật liệu Maritex
66
6. Thiết kế thiết bị dây chuyền sản xuất tấm HTB
3. Bước kiểm tra
114
4. Kết quả kiểm tra
114
5. Kết luận
116
Chương III. Kết quả thử nghiệm vật liệu Maritex và tấm HTB của dự án tại viện vật liệu
xây dựng - Bộ xây dựng
117
I. Kết quả thử nghiệm vật liệu phủ boong sơ cấp tàu thuỷ Maritex MX-B
117
II. Kết quả thử nghiệm tấm HTB
117
III. Nhận xét kết quả thử nghiệm trên
119
Chương IV: Ứng dụng sản phẩm của dự án vào thực tế
120
I. Ứng dụng trên các tàu đóng mới
120
- 7 -II. Hướng dẫn sử dụng vật liệu phủ sàn boong của dự án
121
Chương V. Đánh giá chung
125
- 8 -
MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp nước ta trong những năm gần đây đã có sự tiến bộ đáng kể và có vai
trò rất quan trọng trong sự phát triển nền kinh tế quốc dân, đáp ứng được một phần không nhỏ
trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Trong đó ngành công nghiệp tàu
thủy có một vị trí nhất định trong sự phát triển đó.
Những năm đầu thế kỷ XXI, công nghiệp đóng tàu d
ịch chuyển từ châu Âu sang một số
nước Đông á như Nhật Bản, Hàn Quốc, gần đây lại đang có xu thế dịch chuyển dần sang
các nước Đông nam á. Đó là một thuận lợi rất lớn đối với ngành công nghiệp tàu thủy của
Việt nam để có thể tham gia thật sự vào tiến trình hội nhập - quốc tế hoá và trở thành lực
lượng cạnh tranh có uy lực trên thế giớ
i.
Kể từ khi được thành lập đến nay, nhờ có định hướng, chỉ đạo đúng đắn và sự nỗ lực
vượt bậc của toàn ngành với nòng cốt là Tổng công ty công nghiệp tàu thủy Việt nam trước
đây (nay là Tập đoàn công nghiệp tàu thủy Việt nam), ngành công nghiệp tàu thủy Việt nam
đã có một diện mạo mới. Theo đề án phát triển của Tập đoàn (QĐ số 1420/QĐ-TTg ngày
thực hiện phân tích mẫu, hoàn thiện sản phẩm; Bộ KH&CN đã cho phép thực hiện một loạt
các đề tài, dự án làm cơ sở KH&CN cho ngành đóng tàu.
- 10 -
PHẦN I: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 1:
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PHỦ SÀN BOONG VÀ CÁC KẾT CẤU
CHỐNG CHÁY TRÊN TÀU THUỶ
I. CÁC TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ ĐỐI VỚI VẬT LIỆU PHỦ SÀN BOONG
Sàn nội thất tàu thủy được sử dụng để cách ly phần kết cấu thép của tàu với môi trường
xung quanh, đặc biệt là các khu vực có tiếp xúc với thủy thủ và hành khách phục vụ nhu cầu
sinh hoạt. Vật liệu phủ sàn boong, ngoài nhiệm vụ như vật liệu phủ sàn phục vụ sinh hoạt,
còn phải đáp ứng được các yêu cầu khác của tàu thủy, đó là đảm bảo an toàn về phòng chống
cháy n
ổ trên tàu thủy.
1. Các mục tiêu đảm bảo an toàn phòng cháy và các yêu cầu cơ bản của tàu thuỷ
* Các mục tiêu để đảm bảo an toàn về cháy trên tàu thuỷ
Các mục tiêu để đảm bảo an toàn về cháy nhằm mục đích:
- Đề phòng cháy và nổ
- Giảm nguy cơ do cháy gây ra đối với con người
- Giảm nguy cơ hư hỏng do cháy đối với tàu, hàng hoá trên tàu và môi trường
- Cô lập, khống chế và dập cháy, nổ trong khoang phát sinh ban đầu
- Trang bị đầ
y đủ và luôn tiếp cận được phương tiện thoát thân cho hành khách và thuyền
viên
* Các yêu cầu cơ bản:
Để đạt được các mục tiêu an toàn về cháy phải đưa các yêu cầu cơ bản sau đây vào các
quy định của tàu thuỷ một cách thích hợp:
Phải được làm bằng thép hoặc vật liệu tương đương ;
Phải được gia cường thích đáng;
Các kết cấu này phải được bọc bằng vật liệu không cháy đã được Đăng kiểm hoặc tổ
chức được Đăng kiểm ủy quyền công nhận để sao cho nhiệt độ trung bình ở bề mặt không
tiếp xúc với nguồn nhiệt không vượt quá 140oC so với nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ ở điểm
bất kỳ kể cả điểm nằm trên mố
i nối không vượt quá 180oC so với nhiệt độ ban đầu, trong thời
gian tương ứng với các cấp nêu dưới đây :
Cấp “A -60” 60 phút ;
Cấp “A -30” 30 phút ;
Cấp “A -15” 15 phút ;
Cấp “A - 0” 0 phút.
Phải được cấu tạo sao cho có khả năng chặn không cho khói và lửa đi qua sau một giờ
thử tiêu chuẩn chịu lửa.
Phải được đảm bảo qua việc thử vách hoặc boong nguyên mẫu phù hợp với Bộ luật về
qui trình thử
lửa để đảm bảo rằng chúng đáp ứng được các yêu cầu trên về sự nguyên vẹn và
độ tăng nhiệt độ. Ngoài ra, chúng phải được Đăng kiểm hoặc Tổ chức được Đăng kiểm công
nhận duyệt.
Kết cấu cấp "B"
- 12 -
Kết cấu cấp "B” là kết cấu được tạo bởi vách, boong, trần hoặc tấm bọc thỏa mãn các
yêu cầu sau đây: .
Phải được chế tạo bằng các vật liệu không cháy được duyệt. Tất cả vật liệu sử dụng
trong kết cấu cấp "B" phải là loại không cháy, nhưng trường hợp ngoại lệ có thể cho phép lớp
ốp mặt bằng vật liệu cháy được nế
u chúng thỏa mãn các yêu cầu thích hợp khác;
Phải được bọc cách nhiệt sao cho nhiệt độ trung bình của bề mặt không tiếp xúc với
nguồn nhiệt không vượt quá 140
BẢNG 2: NHU CẦU VẬT LIỆU PHỦ SÀN (VLPS) CỦA TẬP ĐOÀN CNTT
VIỆT NAM ĐẾN 2010
(Theo đề án phát triển của Tập đoàn)
- 13 -
2 Khảo sát các đơn hàng hiện nay của Vinashin đến năm 2010:
Phụ lục 03:
BẢNG 3: TỔNG HỢP CÁC ĐƠN HÀNG HIỆN NAY CỦA VINASHIN
THEO CÁC NHÀ MÁY ĐẾN NĂM 2010BẢNG 4: NHU CẦU VẬT LIỆU PHỦ SÀN (VLPS) CỦA VINASHIN
(Theo các đơn hàng đã có đến 2010)
Vật liệu phủ sàn của 01 tàu 6.500 DWT
Nhu cầu VLPS
cho tàu đóng mới
TT Vật liệu ĐVT S.lg 2006
Số tàu đóng mới theo đơn vị tàu 6.500 DWT: 505
I Vật liệu Maritex: kg 13.82 6,985
1 MX_Base (lớp lót) kg 12.0 6,065
2 MX_Top (lớp mặt) kg 0.90 455
3
MX_Primer
(lớp kết dính) kg 0.92 465
II Tấm chịu nhiệt HTB: kg 1.53 773
Tổng nhu cầu VLPS các loại cho tàu đóng mới:
7,758
Dự kiến VLPS cho tàu sửa chữa bằng 30%:
lang, nhà vệ sinh, phòng ở, văn phòng, buồng y tế, buồng chiếu, buồng vui chơi giải trí,
phòng cắt tóc, bếp không có thiết bị nấu và các không gian tương tự khác. Tàu chở dầu thô là
loại tàu chở hàng lỏng có điểm chớp cháy không vượt quá 60
0
C. Điểm chớp cháy là nhiệt độ
tính theo độ Celsius (theo phương pháp thử cốc kín) mà tại đó một sản phẩm sẽ tỏa ra lượng
hơi cháy đủ để cháy và được xác định bằng dụng cụ thử điểm chớp cháy được duyệt.
- Vật liệu của dự án được sử dụng vào các kết cấu của tàu chở dầu thô phải đáp ứng
các yêu cầu kỹ thu
ật theo qui định của IMO và đặc biệt đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật
theo qui định trên đây của Đăng kiểm Việt nam. Để đảm bảo tính chất cách nhiệt, cách âm,
chống cháy theo đúng yêu cầu của vật liệu phủ sàn boong sử dụng trên tàu chở dầu thô, dự án
đã nghiên cứu, đưa ra phương pháp sử dụng vật liệu với các kết cấu theo các yêu cầu của từng
vị trí sàn boong tàu.
- Dưới đây là các minh họa đề nghị sử dụng vật liệu phủ sàn boong cho dự án. Các
nghiên cứu về kỹ thuật, công nghệ sẽ được trình bày ở các chuyên đề khoa học khác của dự
án.
- 15 -
Líp mÆt (Top coat)
Líp kÕt dÝnh (Base coat)
Líp lãt (Primer coat)
VËt liÖu nÒn (Steel deck)
TÊm tr¶i (Vynyl sheet)
Được áp dụng cho khu vực phòng sĩ quan, câu lạc bộ, phòng ytế.
Líp mÆt (Top coat) Líp mÆt (Top coat)
Líp kÕt dÝnh (Base coat)
Líp lãt (Primer coat)
VËt liÖu nÒn (Steel deck)
Keo d¸n (Bond coat)
TÊm c¸ch nhiÖt (HTB)
L−íi thÐp (Metal lath)
§inh ghim
VËt liÖu nÒn (Steel deck)
G¹ch men
Xi m¨ng c¸t
Được áp dụng cho khu vực các phòng tắm, WC.
Được áp dụng cho khu vực lầu lái, boong chính, bếp…
- 17 -
G¹ch men (t)
Được áp dụng cho một số khu vực khác
Được áp dụng cho khu vực bếp…
- 18 -
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1. Giới thiệu chung
Các vật liệu cách âm, cách nhiệt, chống cháy truyền thống được sử dụng phổ biến trên tàu
là amiăng và bông thủy tinh. Những vật liệu này đóng một vai trò quan trọng trong những giai
đoạn trước đây. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng trên tàu thủy đã bộc lộ những nhược điểm
nhất định, đó là:
- Amiăng là một loại khoáng t
ự nhiên được khai thác từ các mỏ, nó có dạng sợi mảnh
ngắn hoặc rất ngắn (dạng bột). Trong quá trình sử dụng lâu dài nó đã gây nên các tác động
xấu đối với sức khỏe con người. Vì vậy, hiện nay phần lớn các nước trên thế giới đã nghiêm
cấm sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ amiăng cho các vùng có người ở.
- Bông thủy tinh được sản xuất từ khố
i thủy tinh nóng chảy, các mảnh vụn silicát hoặc các
sơị cực ngắn mảnh từ hỗn hợp nóng chảy của các khoáng vật Việc sử dụng vật liệu này
cũng có những nhược điểm nhất định: do tàu thủy thường xuyên làm việc ở điều kiện có rung
động lớn, một số bông thủy tinh bị gãy vụn biến thành bụi, tạo ra tác động phụ gây độc hại
cho ngườ
i sử dụng và công nhân trong quá trình lắp đặt.
Vì vậy, hiện nay trên thế giới có rất nhiều các nghiên cứu sản xuất các sản phẩm thay thế
các loại vật liệu truyền thống trên đây. Đã có nhiều hãng nghiên cứu và sản xuất thành công
loại vật liệu có cấu trúc từ các chất khoáng vô cơ để sử dụng trên tàu thủy. Dự án sản xuất thử
nghiệm vật liệu phủ sàn boong của công ty đóng tàu Phà R
ừng được đúc kết từ các nghiên
cứu trước đây trong nước, các nghiên cứu của nước ngoài nhằm mục đích tạo ra một loại sản
3. Technical Date
Color
BX -PRIMER, BASE, TOP
BX - L103
Powder:Grey
Liquid : White
Density (g/ )
HTB board
BILLYTEX BX-B
Approx. 0.2 (applied)
Approx. 1.8 (applied)
Heat conductivity
(kcal/mhr )
0.047
Fire resistance Fire resistant
Thickness (mm)
Standard
Minimum
Maximum
37
37
62
4. Application method
Quantity (kg/m 2 )
Process Materials Unit
37mm38mm39mm40mm
Standard
Thickness
(mm)
Hãng DAEHYUP Co. Ltd. còn có loại sản phẩm Primary Deck Covering dùng để phủ
boong nền bên trong các buồng, được cấu thành bởi các thành tố silica sand, cement, gypsum,
phụ gia lỏng làm tang độ cứng, polymer powder. Đây là sản phẩm được phát triển theo công
nghệ mới làm cho môi trường thân thiện hơn. Primary Deck Covering có rất nhiều loại, tham
khảo các thông số kỹ thuật dưới đây:
- BILLYTEX SL-1800 kỹ thuật và tính năng như sau: BX-PRIMER KG 1.8 1.8 1.8 1.8
PRIMER
coat
BX-L103 KG 0.3 0.6 0.6 0.6
1.5 -
BX-BASE KG 14.4 16.2 18 19.8
BASE
coat
BX-L103 KG 1.3 1.5 1.6 1.8
8
16~24
hours
Application Method
Quantity (kg/ )
Materials
6mm 8mm 10mm
Open time for
foot traffic
(hours)
Complete
curing time
(days)
SL-1800 POWDER 10.8 14.4 18
Water 2.16 2.9 3.6
7~12 hours 3~5 days
Sectional view