Einführung in Schiffbaustahlplatten
Schiffbaustahlplatten, auch maritime Stahlplatten genannt, sind spezielle warmgewalzte Stahlprodukte, die streng nach den Bauvorschriften und Spezifikationen internationaler Klassifikationsgesellschaften für den Einsatz in Schiffsrumpfkonstruktionen hergestellt werden diese Platten bestehen in der Regel aus hochwertigem Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl und sind für die harten maritimen Umgebungsbedingungen ausgelegt, die durch chemische Korrosion, elektrochemische Korrosion sowie biologische Angriffe durch Meerestiere und Mikroorganismen gekennzeichnet sind. Schiffsplatten müssen eine Kombination kritischer Eigenschaften aufweisen: ausreichende Festigkeit und Zähigkeit, gutes Verhalten bei niedrigen Temperaturen, hervorragende Korrosionsbeständigkeit und überlegene Schweißbarkeit sie werden von großen Stahlwerken weltweit hergestellt und sind wesentliche Werkstoffe für den Bau nahezu aller Schiffskomponenten – vom Rumpf und dem Deck bis hin zu Schotten und Kielen .
Systeme zur Einteilung in allgemeine Festigkeit und hohe Festigkeit
Schiffbaustähle mit struktureller Funktion werden anhand ihrer Mindeststreckgrenze in zwei Hauptkategorien unterteilt: Stähle mit allgemeiner Festigkeit und Stähle mit hoher Festigkeit stähle mit allgemeiner Festigkeit werden in vier Qualitätsklassen unterteilt: A, B, D und E —alle vier Güteklassen weisen dieselbe Streckgrenze (mindestens 235 N/mm²) und dieselbe Zugfestigkeit (400–520 N/mm²) auf . Der Unterschied zwischen den Güteklassen liegt in ihrer Schlagzähigkeit bei verschiedenen Temperaturen: Güteklasse A erfordert keine Kerbschlagbiegeprüfung (Prüfung bei Raumtemperatur); Güteklasse B wird bei 0 °C geprüft; Güteklasse D bei −20 °C; und Güteklasse E bei −40 °C . Hochfeste Baustähle werden weiter nach Festigkeitsklassen und Güteklassen unterteilt. Die Festigkeitsklassen werden durch Zahlen gekennzeichnet: 32 (mindestens 315 N/mm² Streckgrenze), 36 (mindestens 355 N/mm² Streckgrenze) und 40 (mindestens 390 N/mm² Streckgrenze) . Jede Festigkeitsklasse ist in vier Güteklassen erhältlich – A, D, E und F –, die sich jeweils auf Prüftemperaturen von 0 °C, −20 °C, −40 °C und −60 °C beziehen. Zu den gängigen hochfesten Güteklassen zählen AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 und EH40 die Buchstabenpräfixe geben die Zähigkeit an: „A“ für 0 °C, „D“ für –20 °C, „E“ für –40 °C und „F“ für –60 °C; dabei bietet die Güteklasse F die höchste Zähigkeit.
Internationale Normen und Zulassungen durch Klassifikationsgesellschaften
Schiffbaustahlplatten müssen von international anerkannten Klassifikationsgesellschaften zertifiziert sein, um die Einhaltung strenger Sicherheits- und Qualitätsstandards zu gewährleisten. Wichtige Klassifikationsgesellschaften sind ABS (American Bureau of Shipping), LR (Lloyd’s Register), DNV (Det Norske Veritas), BV (Bureau Veritas), CCS (China Classification Society), GL(Germanischer Lloyd), NK (Nippon Kaiji Kyokai) KR (Koreanisches Register) und RINA (Italienisches Schiffahrtsregister) die wichtigsten internationalen Normen für Schiffsplatten umfassen ASTM A131 (die vorherrschende amerikanische Norm für Baustahl im Schiffbau), GB/T 712 (die chinesische Norm für Schiffbaustahl) und EN 10225 (die europäische Norm für Stähle für Offshore-Konstruktionen) . ASTM A131 umfasst die Güteklassen A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 und EH40 . Der chinesische Standard GB/T 712 legt allgemeine Festigkeitsklassen CCSA, CCSB, CCSC und CCSD sowie hochfeste Klassen CCS-A32 und CCS-A36 fest . Die Platten können je nach Güteklasse in verschiedenen Zuständen geliefert werden: kontrollegiert gewalzt, normalgeglüht oder thermomechanisch kontrolliert verarbeitet (TMCP) .
Abmessungsspezifikationen und Dicchenbereiche
Schiffbaustahlplatten werden in einer breiten Palette von Abmessungen hergestellt, um unterschiedliche Schiffsgroßen und konstruktive Anforderungen zu erfüllen. Typische Dickenbereiche liegen zwischen 4 mm und 260 mm , mit Breiten von 1200 mm bis 4000 mm und Längen von 3000 mm bis 18000 mm für spezielle Anwendungen können Platten mit einer Dicke von bis zu 300 mm oder sogar 450 mm hergestellt werden. Die allgemeinen Festigkeitsklassen A, B, D und E sind üblicherweise in Dicken bis zu 22 mm erhältlich. Hochfeste Klassen AH32 und AH36 werden häufig in verschiedenen Dickenbereichen geliefert; Platten mit einer Dicke über 30 mm sind problemlos verfügbar. die mechanischen Eigenschaften von Schiffsplatten variieren je nach Dicke, und die Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften legen für jede Güteklasse maximale Dickenbegrenzungen fest. Für Dicken über 30 mm ist vor dem Schweißen üblicherweise eine Vorwärmung auf 120–150 °C erforderlich. .
Anwendungen in verschiedenen Schiffstypen und strukturellen Komponenten
Schiffbaustahlplatten sind Grundmaterialien, die beim Bau nahezu aller Schiffsteile eingesetzt werden. allgemeine Festigkeitsklassen A und B werden überwiegend für weniger kritische Strukturkomponenten verwendet und machen etwa 90 % der gesamten Schiffplattenproduktion aus. Diese Klassen finden häufig Verwendung beim Bau von Oberdecks, Schotten, Lukenabdeckungen und nicht-kritischen Rumpfabschnitten. Platten der Klassen D und E mit ihrer hervorragenden Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen werden für anspruchsvollere Anwendungen wie Außenhüllen, Festigkeitsdecks und kritische Strukturelemente in kalteren Umgebungen vorgeschrieben. .
Hochfeste Klassen AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 und EH36 werden für zentrale Strukturkomponenten eingesetzt, darunter Rumpf, Decks, Längsschotten und Lukenabdeckungen von tankern, Massengutfrachtern, Containerschiffen und LNG-Transportern diese hochfesten Platten zeichnen sich durch ihre ausgezeichnete Schweißbarkeit aus und werden häufig zur Herstellung der kritischsten tragenden Elemente von Schiffen verwendet. beispielsweise ermöglicht Stahl der Güte AH36 (Streckgrenze ≥ 355 MPa) dünnere Außenhüllenplatten und reduziert so das Stahlgewicht bei großen Containerschiffen um 15–20 % zu den spezifischen Anwendungen zählen Längswandplatten, obere Bordstreifen an den Festigkeitsdecks sowie andere stark beanspruchte Bereiche im Offshore-Bereich werden Schiffsplatten eingesetzt für offshore-Ölbohrplattformen , Plattform-Rohrverbindungen und andere maritime Konstruktionen bei LNG-Tankern, die Materialien für die Aufbewahrung bei −162 °C erfordern, wird 9 % Nickel-Stahl für Membrantanks verwendet, während für Sekundärkonstruktionen, die Schlagzähigkeitstests bei −40 °C erfordern, Stahlsorten gemäß ASTM A131 vorgeschrieben sind schiffsplatten sind außerdem unverzichtbar für containerschiffe, Massengutfrachter, Kreuzfahrtschiffe, Fähren und Yachten die Auswahl der geeigneten Stahlsorten hängt von der strukturellen Lage, den zu erwartenden Lasten und der Betriebsumgebung des Schiffes ab und gewährleistet eine sichere und zuverlässige Leistung während der gesamten Einsatzdauer des Schiffes.
