Bevezetés a hajóépítési acéllemezekbe
A hajóépítési acéllemezeket, amelyeket gyakran tengeri acéllemezeknek is neveznek, speciális meleghengerelt acéltermékek, amelyeket szigorúan az nemzetközi osztályozó társaságok építési szabályzatai és előírásai szerint gyártanak a hajótest szerkezeteinek készítésére ezeket a lemezeket általában nagy minőségű szénacélból és alacsonyan ötvözött acélból készítik, amelyeket úgy terveztek, hogy ellenálljanak a kemény tengeri környezetnek, amelyet kémiai korrózió, elektrokémiai korrózió, valamint a tengeri élővilág és mikroorganizmusok biológiai támadása jellemez. A hajólemezeknek egyidejűleg több kritikus tulajdonsággal kell rendelkezniük: megfelelő szilárdság és ütőszilárdság, jó alacsony hőmérsékleten való viselkedés, kiváló korrózióállóság és kiváló hegeszthetőség ezeket a lemezeket a világ vezető acélgyárai állítják elő, és elengedhetetlen anyagok minden hajóalkatrész gyártásához – a hajótesttől és a fedélzetig, a válaszfalaktól kezdve a kilincslemezig .
Általános és nagy szilárdságú besorolási rendszerek
A hajóépítési szerkezeti acélok két fő csoportra oszlanak a minimális folyáshatár alapján: általános szilárdságú szerkezeti acél és nagy szilárdságú szerkezeti acél az általános szilárdságú szerkezeti acél négy minőségi osztályra oszlik: A, B, D és E —mind a négy minőség azonos folyáshatárral (minimum 235 N/mm²) és szakítószilárdsággal (400–520 N/mm²) rendelkezik . A minőségek közötti különbség az ütésállóságukban rejlik különböző hőmérsékleteken: az A minőség esetében nem szükséges ütéspróba (szobahőmérsékleten történik a vizsgálat); a B minőséget 0 °C-on, a D minőséget −20 °C-on, az E minőséget pedig −40 °C-on tesztelik . A nagy szilárdságú szerkezeti acélt további erősség-szintek és minőségi osztályok szerint osztják fel. Az erősség-szinteket számok jelölik: 32 (minimum folyáshatár 315 N/mm²), 36 (minimum folyáshatár 355 N/mm²) és 40 (minimum folyáshatár 390 N/mm²) . Minden erősség-szint négy minőségi osztályban érhető el – A, D, E és F –, amelyek az ütéspróba hőmérsékletét jelölik: rendre 0 °C, −20 °C, −40 °C és −60 °C. Gyakori nagy szilárdságú minőségek: AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 és EH40 a betűprefixumok a szilárdsági szintet jelzik: „A” 0 °C-ra, „D” –20 °C-ra, „E” –40 °C-ra és „F” –60 °C-ra, ahol az F osztály nyújtja a legmagasabb szilárdságot.
Nemzetközi szabványok és besorolási társaságok jóváhagyása
A hajóépítési acéllemezeket nemzetközileg elismert besorolási társaságoknak kell tanúsítaniuk annak biztosítására, hogy megfelelnek a szigorú biztonsági és minőségi szabványoknak. A fő besorolási társaságok közé tartoznak ABS (American Bureau of Shipping), LR (Lloyd’s Register), A DNV (Det Norske Veritas), BV (Bureau Veritas), CCS (China Classification Society), GL(Germanischer Lloyd), NK (Nippon Kaiji Kyokai), KR (koreai regiszter), és RINA (Olasz Hajóregiszter) a hajólemezekre vonatkozó fő nemzetközi szabványok közé tartozik ASTM A131 (az amerikai szabvány a hajók szerkezeti acéljára, amely a legelterjedtebb), GB/T 712 (a kínai szabvány a hajóépítési acélra), és EN 10225 (az európai szabvány a tengeri szerkezeti acélra) . Az ASTM A131 szabvány az A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 és EH40 minőségi osztályokat foglalja magában . Kína GB/T 712 szabványa általános szilárdsági osztályokként meghatározza a CCSA, CCSB, CCSC és CCSD, valamint a magas szilárdságú osztályokat (CCS-A32 és CCS-A36) . A lemezeket a minőségi osztálytól függően különböző állapotban szállíthatják: szabályozottan hengerelt, normalizált vagy termomechanikailag szabályozott folyamatban (TMCP) előállított állapotban .
Méretmegadások és vastagságtartományok
A hajóépítési acéllemezeket széles mérettartományban gyártják, hogy megfeleljenek a különféle hajók méretének és szerkezeti igényeinek. A tipikus vastagságtartomány 4 mm-től 260 mm-ig , a szélesség 1200 mm-től 4000 mm-ig és a hossz 3000 mm-től 18000 mm-ig speciális alkalmazásokhoz lemezeket készíthetnek akár 300 mm-es, sőt akár 450 mm-es vastagságig is. Az általános szilárdsági osztályok (A, B, D és E) általában legfeljebb 22 mm vastagságig érhetők el. A nagy szilárdságú osztályok (AH32 és AH36) különböző vastagságtartományokban állnak rendelkezésre, és 30 mm-nél vastagabb lemezek is könnyen beszerezhetők. a hajólemezek mechanikai tulajdonságai a vastagságtól függően változnak, és a besorolási társaságok szabályzatai meghatározzák az egyes osztályokra vonatkozó maximális vastagsági korlátozásokat. 30 mm-nél vastagabb lemezek hegesztése előtt általában 120–150 °C-ra kell előmelegíteni őket. .
Alkalmazások különféle hajótípusokon és szerkezeti elemeken
A hajóépítési acéllemezek alapanyagok, amelyeket gyakorlatilag minden hajó részének elkészítéséhez használnak . Az általános szilárdsági osztályok, A és B, elsősorban kevésbé kritikus szerkezeti elemekhez használatosak, és kb. a hajólemez-termelés 90%-át teszik ki. Ezeket az osztályokat gyakran alkalmazzák felső fedélzetek, válaszfalak, nyílásfedelek és nem kritikus hajótest-szakaszok építésére. A D és E osztályú lemezek, amelyek kiváló alacsony hőmérsékleti ütőszilárdsággal rendelkeznek, olyan igényesebb alkalmazásokra kerülnek előírásba, mint a külső hajótest burkolat, a teherhordó fedélzetek és a hidegebb környezetben működő kritikus szerkezeti elemek. .
Nagy szilárdságú osztályok AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 és EH36 a hajótest, a fedélzetek, a hosszirányú válaszfalak és a nyílásfedelek központi szerkezeti elemeinek gyártásához használatosak olajszállító tankhajók, tömegáru-szállító hajók, konténerszállító hajók és LNG-szállító hajók . Ezeket a nagy szilárdságú lemezeket kiváló hegeszthetőségük miatt értékelik, és gyakran a hajók legkritikusabb terhelés alatti elemeként alkalmazzák. például az AH36 acél (folyáshatár ≥355 MPa) lehetővé teszi a vékonyabb hajótestlemezek alkalmazását, ami 15–20%-os acél súlycsökkenést eredményez nagy konténerhajóknál konkrét alkalmazási területek például a hosszirányú válaszfal-lemezek, az erősségadó fedélzetekhez csatlakozó felső lemezszalagok és egyéb erősen igénybe vett területek a tengeri olaj- és gázipari szektorban a hajólemezeket használják tengeri olajfúróplatformokhoz , platformcsövek illesztési pontjaihoz és egyéb tengeri szerkezetekhez lNG-szállító hajók esetében, ahol -162 °C-os tartályanyagokra van szükség, membrántartályokhoz 9%-os nikkelacélt használnak, míg a másodlagos szerkezetekhez, amelyeknél -40 °C-os ütőszilárdsági vizsgálatot írnak elő, az ASTM A131 szabvány szerinti minőségeket határoznak meg a hajólemezek elengedhetetlenek továbbá konténerhajókhoz, tömegáru-szállító hajókhoz, kruizerkorabiztosító hajókhoz, kompokhoz és jachtokhoz a megfelelő acélminőségek kiválasztása a szerkezeti helytől, a várható terhelésektől és a hajó üzemeltetési környezetétől függ, így biztosítva a hajó teljes élettartama alatt biztonságos és megbízható működést.
