arcainnovАрктика и инновацииArctic and Innovations3034-1434ФГАОУ ВО «МАУ»10.21443/3034-1434-2026-4-3-47-57arcainnov-124Research ArticleСтатьиИсследование производства конструктивных элементов судов из полиэтилена низкого давленияResearch into the production of structural elements for low-pressure polyethylene vesselsПетровА. Л.PetrovA. L.

Петров Артем Леонидович — старший преподаватель кафедры судовых энергетических установок и судоремонта

AuthorID: 1062631

183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13

Artem L. Petrov — Senior Lecturer, Department of Ship Power Plants and Ship Repair

AuthorID: 1062631

183010, Murmansk, Sportivnaya St., 13

petroval@mauniver.ruПетроваН. Е.PetrovaN. E.

Петрова Наталья Евгеньевна — кандидат технических наук, доцент кафедры судовых энергетических установок и судоремонта

AuthorID: 773121

183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13

Natalya E. Petrova — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Department of Ship Power Plants and Ship Repair

AuthorID: 773121

183010, Murmansk, Sportivnaya St., 13

petrovane@mauniver.ruКумоваЖ. В.KumovaZh. V.

Кумова Жанна Викторовна — старший преподаватель кафедры судовых энергетических установок и судоремонта

AuthorID: 769947

183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13

Zhanna V. Kumova — Senior Lecturer, Department of Ship Power Plants and Ship Repair

AuthorID: 769947

183010, Murmansk, Sportivnaya St., 13

kumovazhv@mauniver.ruФГАОУ ВО «Мурманский арктический университет»РоссияMurmansk Arctic UniversityRussian Federation202616092026434757Copyright © Петров А.Л., Петрова Н.Е., Кумова Ж.В., 20262026Петров А.Л., Петрова Н.Е., Кумова Ж.В.Petrov A.L., Petrova N.E., Kumova Z.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.arcainnov.ru/jour/article/view/124

Древесина и полимерные композиционные материалы, армированные стекловолокном или углеволокном, традиционно являются основными конструкционными материалами для маломерных судов. В последние годы в качестве альтернативы все чаще применяется полиэтилен низкого давления (ПНД). Данный материал характеризуется повышенной стойкостью к воздействию морской среды, полной перерабатываемостью, низкой плотностью и конкурентоспособной стоимостью. Однако исследования, посвященные технологии изготовления конструктивных элементов судов из ПНД, остаются фрагментарными. В настоящей работе представлен комплексный анализ процессов строительства судов из ПНД, охватывающий доступные производственные технологии. В статье детально рассмотрены технологии сварки, применяемые для соединения элементов корпуса. Кроме того, проведена критическая оценка преимуществ и ограничений ПНД в качестве конструкционного материала для судостроения. Результаты исследования способствуют формированию стандартизированных подходов к изготовлению маломерных судов из полиэтилена низкого давления.

Most small vessels have been constructed using wood or fiberglass-/carbon fiber-reinforced polymer composite materials. Increasingly, low-pressure polyethylene, or high-density polyethylene (HDPE), has been adopted as an alternative material. It combines enhanced resistance to marine environments with full recyclability, as well as a low density and competitive price. However, research on producing vessel structural components from HDPE is limited. Thus, this study aims to thoroughly analyze the production processes for HDPE vessels, detailing available manufacturing technologies. In particular, the welding technologies used to join hull components are closely examined. Additionally, the advantages and limitations of applying HDPE as a structural material in shipbuilding are critically evaluated. Results from this study contribute to the development of standardized approaches for manufacturing small vessels from low-pressure polyethylene.

полиэтилен низкого давлениямаломерные судаконструктивные элементы корпусасварка полимеровполимерные материалыlow-pressure polyethylenesmall vesselshull structural elementspolymer weldingpolymer materialsThe research team expresses its gratitude to Pavel I. Koltsa, a Murmansk shipbuilder who leads the design and construction of small vessels under the SEA DYNAMICS brand, for his support in providing information and technical assistance for our study. We would also like to thank Yuri M. Bakshandayev, Chief Engineer-Inspector of the Murmansk branch of the Russian Maritime Register of Shipping, for his attention to detail and thorough assistance.ReferencesКулагин В.Д. Конструкция и прочность корпуса малого судна. СПб.: СПБГУВК; 2018.Kulagin V.D. The design and strength of the hull of a small vessel. St. Petersburg: SPBGUVK; 2018. (In Russ.).Мелешин М.А., Али C., Мазен A. Опыт применения композитных материалов в судостроении. Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2022;(2):44–50. https://doi.org/10.24143/2073-1574-2022-2-44-50Meleshin M.A., Ali S., Mazen A. The experience of using composite materials in shipbuilding. Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and Technology. 2022;(2):44–50. (In Russ.). https://doi.org/10.24143/2073-1574-2022-2-44-50Федарович Е.Г. Перспективные технологии утилизации отходов стеклопластика на основе термореактивного связующего (обзор). Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. 2025;(2):87–101.Fedorovich E.G. Promising technologies for the disposal of fiberglass waste based on a thermosetting binder (review). Proceedings of BSTU. Series 2: Chemical technologies, biotechnology, geoecology. 2025;(2):87–101. (In Russ.).Афанасьева Е.А., Ширякина Ю.М., Китаева Н.С., Новикова А.А. Полимерные биндеры в прогрессивных технологиях получения полимерных композиционных материалов (обзор) // Труды ВИАМ. 2022;(2):75–87. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2022-0-2-75-87Afanasyeva E.A., Shiryakina Yu.M., Kitaeva N.S., Novikova A.A. Polymer binders in advanced technologies for obtaining polymer composite materials (review). Proceedings of VIAM. 2022. №2 (108):75–87. (In Russ.). https://doi.org/10.18577/2307-6046-2022-0-2-75-87Ляпина Н.Ш., Мясникова И.Б. Экологические аспекты в применении полимерных материалов в судостроении. Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2004;(8):175–177.Lyapina N.S., Myasnikova I.B. Environmental aspects in the application of polymer materials in shipbuilding. Bulletin of the Volga State Academy of Water Transport. 2004;(8):175-177. — EDN RCJUER.Романюта Д.А. Перспективы использования жесткого поливинилхлорида в малотоннажном судостроении. Известия КГТУ. 2024;(73):111–124. https://doi.org/10.46845/1997-3071-2024-73-111-124Romanyuta D.A. Prospects of using rigid polyvinyl chloride in low-tonnage shipbuilding. Izvestiya KSTU. 2024;(73):111–124. https://doi.org/10.46845/1997-3071-2024-73-111-124Chrysafi E., Papadakis K. Sustainable marine engineering: Recyclability and lifecycle assessment of thermoplastic hulls. Journal of Cleaner Production. 2022;345:131145.Chrysafi E., Papadakis K. Sustainable marine engineering: Recyclability and lifecycle assessment of thermoplastic hulls. Journal of Cleaner Production. 2022;345:131145.ГОСТ 18599-2001. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия. Москва: Стандартинформ; 2008.State Standard 18599-2001. Polyethylene pressure pipes. Specifications. Moscow: Standartinform Publ.; 2008. (In Russ.).ISO 12215-6:2008. Small craft — Hull construction and scantlings — Part 6: Construction and arrangements. Geneva: ISO; 2008.ISO 12215-6:2008. Small craft — Hull construction and scantlings — Part 6: Construction and arrangements. — Geneva: ISO; 2008.ISO 12215-5:2019. Ships and marine technology — Hull construction and scantlings for small craft — Part 5: Design pressures for monohulls,design stresses, scantlings determination. Geneva: ISO; 2019.ISO 12215-5:2019. Ships and marine technology — Hull construction and scantlings for small craft — Part 5: Design pressures for monohulls, design stresses, scantlings determination. Geneva: ISO; 2019.Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 026/2012. О безопасности маломерных судов: утв. решением Комиссии Таможенного союза от 15.06.2012 № 373. Москва: Росстандарт; 2012.Technical Regulations of the Customs Union TR CU 026/2012. On the safety of small vessels: approved by the decision of the Commission of the Customs Union dated 06/15/2012 No. 373. Moscow: Rosstandart; 2012. (In Russ.).Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Ч. 2. Корпус. СПб.: РМРС; 2026. Режим доступа: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=FA701667-33D8-42A5-9B23-5F5E8764DD98&f=2-020101-174-2Rules of classification and construction of naval vessels. Russian Maritime Register of Shipping. Part 2. Hull. St. Petersburg: RMRS; 2026. Available: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=FA701667-33D8-42A5-9B23-5F5E8764DD98&f=2-020101-174-2. (In Russ.).Türk Loydu. Tentative Rules for Polyethylene Crafts. Istanbul: Türk Loydu Vakfı; 2014. Avail able at:https://turkloydu.org/pdf-files/turk-loydu-kurallari/ek-kurallar/tentative-rules-for-polyethylene-crafts.pdf (accessed 03 April 2026).Türk Loydu. Tentative Rules for Polyethylene Crafts. Istanbul: Türk Loydu Vakfı; 2014. Available at: https://turkloydu.org/pdf-files/turk-loydu-kurallari/ek-kurallar/tentative-rules-for-polyethylene-crafts.pdf (accessed 03 April 2026).Bureau Veritas. NR546 R04: Hull in composite, plywood and high density polyethylene materials [internet]; 2022. Available at: https://rulesexplorer-docs.bureauveritas.com/documents/nr546/nov2022/546-NR_2022-11.pdf (accessed 03 April 2026).Bureau Veritas. NR546 R04: Hull in composite, plywood and high density polyethylene materials [internet]; 2022. Available at: https://rulesexplorer-docs.bureauveritas.com/documents/nr546/nov2022/546-NR_2022-11.pdf (accessed 03 April 2026).Korean Register (KR). Guidelines for Ships of Polyethylene. Busan: KR; 2023. Available at: https://www.krs.co.kr/eng/Webzine/View.aspx?WMDR=328&WCDR=5653 (accessed 03 April 2026).Korean Register (KR). Guidelines for Ships of Polyethylene. Busan: KR; 2023. Available at: https://www.krs.co.kr/eng/Webzine/View.aspx?WMDR=328&WCDR=5653 (accessed 03 April 2026).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.