Introdução às Chapas de Aço para Construção Naval
As chapas de aço para construção naval, comumente denominadas chapas de aço marítimo, são produtos especiais de aço laminado a quente fabricados rigorosamente de acordo com as regras e especificações de sociedades de classificação internacionais para uso nas estruturas dos cascos de embarcações essas chapas são normalmente fabricadas em aço carbono de alta qualidade e aço de baixa liga, projetadas para suportar o rigoroso ambiente marinho, caracterizado por corrosão química, corrosão eletroquímica e ataque biológico da vida marinha e de microrganismos. As chapas para construção naval devem apresentar uma combinação de propriedades críticas: resistência e tenacidade adequadas, bom desempenho em baixas temperaturas, excelente resistência à corrosão e superior soldabilidade são produzidas por grandes usinas siderúrgicas em todo o mundo e constituem materiais essenciais para a construção de praticamente todas as partes de uma embarcação, desde o casco e o convés até os anteparos e a quilha .
Sistemas de Classificação de Resistência Geral e Alta Resistência
Os aços estruturais para construção naval dividem-se em duas categorias principais com base em sua tensão de escoamento mínima: aço estrutural de resistência geral e aço estrutural de alta resistência o aço estrutural de resistência geral divide-se em quatro classes de qualidade: A, B, D e E —todos os quatro graus possuem resistência ao escoamento idêntica (mínimo de 235 N/mm²) e resistência à tração (400–520 N/mm²) . A distinção entre os graus reside na sua tenacidade ao impacto em diferentes temperaturas: o Grau A não exige ensaio de impacto (ensaiado à temperatura ambiente); o Grau B é ensaiado a 0 °C; o Grau D é ensaiado a -20 °C; e o Grau E é ensaiado a -40 °C . O aço estrutural de alta resistência é ainda subdividido por níveis de resistência e graus de qualidade. Os níveis de resistência são indicados por números: 32 (escoamento mínimo de 315 N/mm²), 36 (escoamento mínimo de 355 N/mm²) e 40 (escoamento mínimo de 390 N/mm²) . Cada nível de resistência está disponível em quatro graus de qualidade — A, D, E e F — representando temperaturas de ensaio de impacto de 0 °C, -20 °C, -40 °C e -60 °C, respetivamente. Os graus comuns de alta resistência incluem AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 e EH40 as letras iniciais indicam o nível de tenacidade: "A" para 0 °C, "D" para -20 °C, "E" para -40 °C e "F" para -60 °C, sendo o Grau F o que oferece a maior tenacidade.
Normas Internacionais e Certificações das Sociedades Classificadoras
As chapas de aço para construção naval devem ser certificadas por sociedades classificadoras internacionalmente reconhecidas para garantir conformidade com rigorosos padrões de segurança e qualidade. As principais sociedades classificadoras incluem ABS (American Bureau of Shipping), - Não. (Lloyd's Register), DNV (Det Norske Veritas), Bv (Bureau Veritas), Ccs (China Classification Society), GL(Germanischer Lloyd), NK (Nippon Kaiji Kyokai) Kr (Registro Coreano) e RINA (Registro Italiano Navale) . Os principais padrões internacionais que regem as chapas para navios incluem ASTM A131 (o principal padrão norte-americano para aço estrutural para navios), GB/T 712 (o padrão chinês para aço para construção naval) e EN 10225 (o padrão europeu para aços estruturais offshore) . A ASTM A131 abrange os graus A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 e EH40 . A norma chinesa GB/T 712 especifica graus de resistência geral CCSA, CCSB, CCSC e CCSD, bem como graus de alta resistência CCS-A32 e CCS-A36 . As chapas podem ser entregues em diversas condições, dependendo do grau: laminadas com controle de temperatura, normalizadas ou processadas termomecanicamente com controle (TMCP) .
Especificações dimensionais e faixas de espessura
As chapas de aço para construção naval são fabricadas em uma ampla gama de dimensões para atender a diversos tamanhos de embarcações e requisitos estruturais. As faixas típicas de espessura vão de 4 mm a 260 mm , com larguras de 1200 mm a 4000 mm e comprimentos de 3000 mm a 18000 mm . Para aplicações especializadas, placas podem ser produzidas com espessuras de até 300 mm ou mesmo 450 mm. As classes gerais de resistência A, B, D e E estão normalmente disponíveis em espessuras de até 22 mm. As classes de alta resistência AH32 e AH36 são comumente fornecidas em diversas faixas de espessura, com placas superando 30 mm facilmente disponíveis . As propriedades mecânicas das placas para construção naval variam conforme a espessura, e as normas das sociedades classificadoras especificam limites máximos de espessura para cada classe. Para espessuras superiores a 30 mm, normalmente é exigido pré-aquecimento a 120–150 °C antes da soldagem .
Aplicações em Diversos Tipos de Embarcações e Componentes Estruturais
As placas de aço para construção naval são materiais fundamentais utilizados na construção de praticamente todas as partes de uma embarcação . As classes gerais de resistência A e B são predominantemente utilizadas em componentes estruturais menos críticos, representando aproximadamente 90% da produção total de chapas para navios. Essas classes são comumente aplicadas na construção de convés superiores, anteparas, tampas de escotilhas e seções não críticas do casco. .
Classes de alta resistência AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 e EH36 são empregadas em componentes estruturais principais, incluindo o casco, convés, anteparas longitudinais e tampas de escotilhas de petroleiros, graneleiros, porta-contêineres e transportadores de GNL . Essas chapas de alta resistência são valorizadas por sua excelente soldabilidade e são frequentemente utilizadas na fabricação dos elementos estruturais portantes mais críticos dos navios . Por exemplo, o aço AH36 (resistência ao escoamento ≥355 MPa) permite chapas de casco mais finas, reduzindo o peso do aço em 15–20% em grandes navios porta-contêineres . Aplicações específicas incluem chapas de anteparos longitudinais, faixas superiores adjacentes aos convés de resistência e outras áreas submetidas a altas tensões . No setor offshore, as chapas para navios são utilizadas em plataformas de perfuração de petróleo offshore , juntas de tubulações de plataformas e outras estruturas marinhas . Para transportadores de GNL, que exigem materiais capazes de suportar temperaturas de -162 °C, o aço com 9% de níquel é utilizado em tanques tipo membrana, enquanto as classes ASTM A131 são especificadas para estruturas secundárias que requerem ensaios de impacto a -40 °C . As chapas para navios também são essenciais para navios porta-contêineres, navios graneleiros, navios de cruzeiro, ferry boats e iates . A seleção das classes adequadas de aço depende da localização estrutural, das cargas previstas e do ambiente operacional da embarcação, garantindo desempenho seguro e confiável durante toda a vida útil do navio.
