Inleiding tot scheepsbouwstaalplaten
Scheepsbouwstaalplaten, ook wel marine staalplaten genoemd, zijn gespecialiseerde warmgewalste staalproducten die strikt worden vervaardigd volgens de bouwvoorschriften en specificaties van internationale classificatiebureaus voor gebruik in scheepsrompconstructies deze platen worden doorgaans vervaardigd uit hoogwaardig koolstofstaal en laaggelegeerd staal, ontworpen om de zware mariene omgeving te weerstaan, die wordt gekenmerkt door chemische corrosie, electrochemische corrosie en biologische aanvallen van zeewezens en micro-organismen. Scheepsplaten moeten een combinatie van essentiële eigenschappen bezitten: voldoende sterkte en taaiheid, goede prestaties bij lage temperaturen, uitstekende corrosieweerstand en superieure lasbaarheid ze worden geproduceerd door grote staalfabrieken wereldwijd en zijn essentiële materialen voor de constructie van vrijwel elk onderdeel van een vaartuig, van de romp en het dek tot de schotten en de kiellijn .
Algemene sterkte- en hoogsterkteclassificatiesystemen
Constructiestalen voor scheepsbouw worden op basis van hun minimale stroomsterkte verdeeld in twee hoofdcategorieën: constructiestaal met algemene sterkte en constructiestaal met hoge sterkte constructiestaal met algemene sterkte is verdeeld in vier kwaliteitsklassen: A, B, D en E —alle vier de kwaliteitsgraden hebben identieke sterkte bij vloeien (minimaal 235 N/mm²) en treksterkte (400–520 N/mm²) . Het verschil tussen de kwaliteitsgraden ligt in hun slagvastheid bij verschillende temperaturen: kwaliteitsgraad A vereist geen slagproef (getest bij kamertemperatuur); kwaliteitsgraad B wordt getest bij 0 °C; kwaliteitsgraad D bij –20 °C; en kwaliteitsgraad E bij –40 °C . Hoogwaardige constructiestaal wordt verder onderverdeeld op basis van sterkteniveaus en kwaliteitsgraden. De sterkteniveaus worden aangegeven met cijfers: 32 (minimale vloeisterkte 315 N/mm²), 36 (minimale vloeisterkte 355 N/mm²) en 40 (minimale vloeisterkte 390 N/mm²) . Elk sterkteniveau is verkrijgbaar in vier kwaliteitsgraden—A, D, E en F—die respectievelijk overeenkomen met slagproeftemperaturen van 0 °C, –20 °C, –40 °C en –60 °C. Veelvoorkomende hoogwaardige kwaliteitsgraden zijn AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 en EH40 . De letterprefixen geven het taaiheidsniveau aan: "A" voor 0 °C, "D" voor -20 °C, "E" voor -40 °C en "F" voor -60 °C, waarbij klasse F de hoogste taaiheid biedt.
Internationale normen en goedkeuringen van classificatiebureaus
Platen van scheepsbouwstaal moeten worden gecertificeerd door internationaal erkende classificatiebureaus om te garanderen dat zij voldoen aan strenge veiligheids- en kwaliteitsnormen. Belangrijke classificatiebureaus zijn ABS (American Bureau of Shipping), Ik ben er. (Lloyd's Register), DNV (Det Norske Veritas), BV (Bureau Veritas), CCS (China Classification Society), GL(Germanischer Lloyd), NK (Nippon Kaiji Kyokai) KR (Koreaanse register), en RINA (Italiaans Register voor Scheepsbouw) . De belangrijkste internationale normen voor scheepsplaten zijn onder andere ASTM A131 (de meest gebruikte Amerikaanse norm voor constructiestaal voor schepen), GB/T 712 (de Chinese norm voor scheepsbouwstaal), en EN 10225 (de Europese norm voor staal voor offshore constructies) . ASTM A131 omvat de kwaliteiten A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 en EH40 . De Chinese norm GB/T 712 specificeert algemene sterktekwaliteiten CCSA, CCSB, CCSC en CCSD, evenals hoogsterktekwaliteiten CCS-A32 en CCS-A36 . Platen kunnen in verschillende toestanden worden geleverd, afhankelijk van de kwaliteit: gestuurd gewalst, genormaliseerd of thermomechanisch gestuurd verwerkt (TMCP) .
Afmetingspecificaties en diktebereiken
Platen voor scheepsbouwstaal worden geproduceerd in een breed scala aan afmetingen om te voldoen aan diverse schepenafmetingen en structurele eisen. Het typische diktebereik ligt tussen 4 mm en 260 mm , met breedtes van 1200 mm tot 4000 mm en lengtes van 3000 mm tot 18000 mm voor gespecialiseerde toepassingen kunnen platen worden geproduceerd met een dikte tot 300 mm of zelfs 450 mm. Algemene sterkteklassen A, B, D en E zijn doorgaans verkrijgbaar in dikten tot 22 mm. Hoogsterktekwaliteiten AH32 en AH36 worden veelal geleverd in diverse diktebereiken, waarbij platen met een dikte van meer dan 30 mm gemakkelijk verkrijgbaar zijn de mechanische eigenschappen van scheepsplaten variëren met de dikte, en de regels van classificatiebureaus specificeren maximale diktegrenzen voor elke kwaliteit. Voor dikten boven de 30 mm is doorgaans voorverwarming tot 120–150 °C vereist vóór het lassen .
Toepassingen in verschillende schipstypen en constructieonderdelen
Staalplaten voor scheepsbouw zijn fundamentele materialen die worden gebruikt bij de constructie van vrijwel elk onderdeel van een schip . Algemene sterktegraden A en B worden voornamelijk gebruikt voor minder kritische constructie-onderdelen en vertegenwoordigen ongeveer 90% van de totale productie van scheepsplaten. Deze graden worden veelal toegepast bij de bouw van bovenste dekken, waterdichte wanden, luikdeksels en niet-kritische rompsecties. .
Hoogsterktegraden AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 en EH36 worden gebruikt voor kernconstructie-onderdelen, waaronder de romp, dekken, longitudinale waterdichte wanden en luikdeksels van tankers, bulkcarriers, containerschepen en LNG-carriers . Deze hoogsterkteplaten worden gewaardeerd om hun uitstekende lasbaarheid en worden veelal gebruikt bij de fabricage van de meest kritische dragende elementen van schepen bijvoorbeeld AH36-staal (vloeigrens ≥355 MPa) maakt dunner scheepsplaatwerk mogelijk, waardoor het staalgewicht met 15–20% wordt verminderd bij grote containerschepen specifieke toepassingen omvatten langsspantenplaten, bovenste platenstroken naast de krachtige dekken en andere sterk belaste gebieden in de offshoresector worden scheepsplaten gebruikt voor offshore olieboorplatforms , platformpijpkoppelingen en andere mariene constructies voor LNG-schepen, die materialen vereisen voor -162 °C-opslag, wordt 9% nikkelstaal gebruikt voor membraantanks, terwijl ASTM A131-kwaliteiten zijn gespecificeerd voor secundaire constructies die een slagproef bij -40 °C vereisen scheepsplaten zijn ook essentieel voor containerschepen, bulkgoedvaartuigen, cruiseschepen, veerboten en jachten de keuze van de juiste staalkwaliteiten hangt af van de constructielocatie, de verwachte belastingen en de operationele omgeving van het vaartuig, om veilige en betrouwbare prestaties gedurende de gehele levensduur van het schip te garanderen.
