造船用鋼板：包括的な分類、材料特性、および海洋用途

造船用鋼板の紹介

造船用鋼板（通称：海洋用鋼板）は、船体構造に使用するために、国際的な船級協会が定める建造規則および仕様に厳密に従って製造された特殊な熱間圧延鋼板です。 これらのプレートは通常、高品質の炭素鋼および低合金鋼で製造されており、化学腐食、電気化学腐食、および海洋生物や微生物による生体的攻撃といった過酷な海洋環境に耐えるよう設計されています。船舶用プレートには、十分な強度と靭性、優れた低温特性、優れた耐食性、および卓越した溶接性という重要な特性が求められます。 これらは世界中の主要な製鉄所で生産されており、船体や甲板から隔壁、竜骨に至るまで、船舶のほぼすべての構造部材を建造するための不可欠な材料です。 .

一般強度および高強度の分類体系

造船用構造用鋼は、その最小降伏強さに基づき、一般強度構造用鋼および高強度構造用鋼の2つの主要なカテゴリーに分けられます。 一般強度構造用鋼は、以下の4つの品質等級に分けられます。 A、B、D、およびE —4つの等級すべてが、同一の降伏強度（最小235 N/mm²）および引張強度（400～520 N/mm²）を有する 。等級間の違いは、異なる温度における衝撃吸収性にあり、等級Aは衝撃試験を実施しない（常温で試験）、等級Bは0°Cで試験、等級Dは-20°Cで試験、等級Eは-40°Cで試験する。 高張力構造用鋼は、さらに強度レベルと品質等級によって分類される。強度レベルは数値で表され、32（最小降伏強度315 N/mm²）、36（最小降伏強度355 N/mm²）、40（最小降伏強度390 N/mm²）である。 各強度レベルは、A、D、E、Fの4つの品質等級で提供されており、それぞれの衝撃試験温度は0°C、-20°C、-40°C、-60°Cである。一般的な高張力鋼の等級には、 AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36、AH40、DH40、EH40がある 文字接頭辞は靭性レベルを示しており、「A」は0°C、「D」は-20°C、「E」は-40°C、「F」は-60°Cを表します。グレードFが最も高い靭性を提供します。

国際規格および船級協会の認証

造船用鋼板は、厳格な安全性および品質基準への適合を保証するため、国際的に認められた船級協会による認証を受ける必要があります。主な船級協会には以下があります。 ABS （アメリカン・ビューロー・オブ・シャイピング） LR （ロイド・レジスター） ドイツ （デット・ノルスケ・ヴェリタス） BV （ビューロー・ヴェリタス） Ccs （中国船級社） GL（ゲルマニッシャー・ロイド） NK （日本海事協会） Kr （韓国登録）および RINA （イタリア船舶登録局） 船舶用鋼板を規制する主な国際規格には、 ASTM A131 （船舶用構造鋼材の米国主流規格）、 GB/T 712 （中国の造船用鋼材規格）および EN 10225 （海洋構造用鋼材の欧州規格）があります aSTM A131規格では、グレードA、B、D、E、AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36、AH40、DH40、およびEH40が規定されています。 中国のGB/T 712規格では、一般強度グレードCCSA、CCSB、CCSC、CCSDおよび高強度グレードCCS-A32、CCS-A36が規定されています。 プレートは、グレードに応じて、制御圧延材、正火材、または熱機械的制御加工（TMCP）材として納入されます。 .

寸法仕様および厚さ範囲

造船用鋼板は、多様な船体サイズおよび構造要件に対応するため、幅広い寸法で製造されます。一般的な厚さ範囲は 4mm～260mm 、幅は 1200mm～4000mm 、長さは 3000mm～18000mm 特殊用途向けには、板厚300mm、あるいは450mmに達するプレートの製造も可能です。一般的な強度等級（A、B、D、E）は通常、最大板厚22mmまで供給されます。高強度等級（AH32、AH36）は、さまざまな板厚範囲で供給されており、30mmを超えるプレートも容易に入手可能です。 船用プレートの機械的性質は板厚によって変化し、各等級について分類協会の規則では最大板厚が定められています。板厚が30mmを超える場合、溶接前の予熱温度は通常120～150°Cが必要です。 .

船舶種別および構造部品にわたる応用

造船用鋼板は、船舶のほぼすべての部位を構築するための基本的な材料です。 一般強度鋼板のグレードAおよびBは、比較的重要度の低い構造部品に主に使用され、船用鋼板全体の生産量の約90％を占めます。これらのグレードは、上部甲板、隔壁、ハッチカバー、および重要度の低い船体部分の製造に広く採用されています。低温靭性に優れたグレードDおよびE鋼板は、外板、強度甲板、および寒冷地環境で運用される重要な構造部品など、より厳しい要求条件を満たす用途に指定されます。 .

高強度グレード AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36 は、タンカー、バルクキャリアー、コンテナ船、LNGキャリアーの船体、甲板、縦隔壁、ハッチカバーなどの主要構造部品の製造に使用されます。 タンカー、バルクキャリアー、コンテナ船、LNGキャリアー これらの高強度鋼板は優れた溶接性を有しており、船舶の最も重要な荷重支持部品の製造に頻繁に用いられます。 例えば、AH36鋼（降伏強度≥355 MPa）を用いることで船体外板の厚さを薄くでき、大型コンテナ船では鋼材重量を15～20％削減できる。 具体的な用途には、縦隔壁板、強度甲板に隣接する上部舷側板、およびその他の高応力が発生する部位が含まれる。 オフショア分野では、船舶用鋼板は以下の用途に使用される。 海上石油掘削プラットフォーム 、プラットフォーム配管継手、およびその他の海洋構造物 lNG運搬船では、-162℃での貯蔵を要するため、膜式タンクには9％ニッケル鋼が用いられ、二次構造部材には-40℃衝撃試験を満たすASTM A131規格鋼種が指定される。 船舶用鋼板はまた、以下の船舶においても不可欠である。 コンテナ船、バルク貨物船、クルーズ船、フェリー、ヨット 適切な鋼種の選定は、船体の構造的位置、想定荷重、および運用環境に応じて行われ、船舶の耐用年数を通じて安全かつ信頼性の高い性能を確保する。