Дмитрий Александрович Романюта, главный конструктор конструкторского бюро Научно-исследовательского центра судостроения, аспирант кафедры судостроения, судоремонта и морской техники
Калининград
Dmitriy A. Romanyuta, chief designer of the design bureau of the shipbuilding research center, graduate student of the department of Shipbuilding, ship repair and marine technology
Kaliningrad
В работе исследуется вопрос возможности применения жесткого поливинилхлорида (ПВХ) в качестве основного материала корпусов малотоннажных судов. Представлена статистика применения материалов корпусов маломерных судов. На 2019 г. в России количество судов, изготовленных из полимерных материалов, не превышало 9 %. Из полимерных материалов подробно рассмотрено применение полиэтилена низкого давления (ПНД) и ПВХ. Приведены основные отечественные организации, занимающиеся проектированием и постройкой судов из ПНД, а также примеры их работ. Выполнено сравнение физико-механических характеристик ПНД и жесткого ПВХ. На основании сравнительного анализа показано, что жесткий поливинилхлорид, с точки зрения физико-механических характеристик, во многом лучше, чем полиэтилен низкого давления. Выделены характеристики и свойства жесткого поливинилхлорида, ограничивающие его использование в качестве основного материала корпуса судна. Проведено сравнительное исследование ползучести образцов из жесткого ПВХ и ПНД. Испытания проводились при усилиях, соответствующих растягивающим напряжениям 5–15 МПа. Каждый образец испытывался на протяжении 2 часов. При выбранных расчетных значениях напряжений образцы из ПНД показали ярко выраженную ползучесть в отличие от образцов из жесткого ПВХ. Отмечено, что кривая ползучести образцов из полиэтилена низкого давления имеет ярко выраженную ступенчатую форму. Представлены примеры способов, позволяющих уменьшить токсичность при горении и улучшить сопротивляемость ползучести, устойчивость к ультрафиолетовому излучению (фотодеструкцию), ударную прочность и морозостойкость жесткого ПВХ, чтобы расширить возможность применения материала в качестве основного в корпусах малотоннажных судов.
The paper studies the application of rigid polyvinyl chloride (PVC) as the main material of hulls of small vessels. The paper presents the statistics of application of materials of hulls of small vessels. As of 2019, the number of vessels made of polymeric materials in Russia did not exceed 9%. Out of all polymeric materials, the paper considers in detail application of low-pressure polyethylene (LDPE) and PVC is considered. The main domestic organizations engaged in design and construction of HDPE vessels and examples of their works are given. Physical and mechanical charateristics of HDPE and rigid PVC are compared. On the basis of comparative analysis it is shown that rigid PVC is better than low-pressure polyethylene in many respects from the point of view of physical and mechanical characteristics. The characteristics and properties of rigid polyvinylchloride, limiting its use as the main material of the ship hull, are highlighted. A comparative study of creep behavior of rigid PVC and HDPE specimens has been carried out. The tests have been carried out at forces corresponding to tensile stresses of 5–15 MPa. Each sample has been tested for 2 hours. At the selected design stress values, the HDPE specimens showed pronounced creep, in contrast to the rigid PVC specimens. It has been noted that the creep curve of low-pressure polyethylene samples has a pronounced step form. Examples of methods to reduce toxicity in combustion and improve resistance are presented.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.