Вступ до суднобудівних сталевих плит
Суднобудівні сталеві плити, які також називають морськими сталевими плитами, — це спеціалізовані гарячекатані сталеві вироби, що виготовляються строго відповідно до правил будівництва та специфікацій міжнародних класифікаційних товариств для використання в конструкціях корпусів суден ці плити зазвичай виготовляються з високоякісної вуглецевої сталі та низьколегованої сталі, розробленої для витримування жорстких морських умов, що характеризуються хімічною корозією, електрохімічною корозією та біологічним ураженням морськими організмами й мікроорганізмами. Корабельні плити повинні мати комбінацію критичних властивостей: достатню міцність і в’язкість, хорошу працездатність при низьких температурах, відмінну стійкість до корозії та високу зварювальність їх виробляють великі сталеплавильні заводи по всьому світу, і це є основними матеріалами для будівництва практично всіх частин судна — від корпусу й палуби до перегородок і кіля .
Загальна міцність і класифікаційні системи високої міцності
Конструкційні сталі для суднобудування поділяються на дві основні категорії за мінімальним значенням границі текучості: конструкційна сталь загальної міцності та конструкційна сталь високої міцності конструкційна сталь загальної міцності поділяється на чотири класи якості: A, B, D та E —всі чотири класи мають однакову межу текучості (мінімум 235 Н/мм²) та межу міцності при розтягуванні (400–520 Н/мм²) . Відмінність між класами полягає в їх ударній в’язкості за різних температур: клас А не потребує випробування на ударну в’язкість (випробування проводиться за кімнатної температури); клас В випробовується за температури 0 °C; клас D — за температури –20 °C; а клас Е — за температури –40 °C . Сталь конструкційна високоміцна поділяється також за рівнями міцності та класами якості. Рівні міцності позначаються цифрами: 32 (мінімальна границя текучості — 315 Н/мм²), 36 (мінімальна границя текучості — 355 Н/мм²) та 40 (мінімальна границя текучості — 390 Н/мм²) . Кожен рівень міцності доступний у чотирьох класах якості — A, D, E та F, що відповідають температурам випробування на ударну в’язкість 0 °C, –20 °C, –40 °C та –60 °C відповідно. Поширені високоміцні марки сталі включають AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 та EH40 літерні префікси вказують рівень ударної в’язкості: «А» — для 0 °C, «D» — для −20 °C, «E» — для −40 °C та «F» — для −60 °C; сталь класу F має найвищу ударну в’язкість.
Міжнародні стандарти та схвалення класифікаційних товариств
Сталеві суднобудівні листи повинні мати сертифікати міжнародно визнаних класифікаційних товариств, щоб забезпечити відповідність жорстким стандартам безпеки та якості. Серед провідних класифікаційних товариств — ABS (Американське бюро судноплавства), LR (Ллойдс Регістер), DNV (Дет Норске Верітас), BV (Бюро Верітас), CCS (Китайське класифікаційне товариство), GL(Німецький Ллойд), NK (Ніпон Кайдзі Кьокай), KR (корейський реєстр) та RINA (Італійський морський реєстр) . Основні міжнародні стандарти, що регулюють суднові плити, включають ASTM A131 (основний американський стандарт на конструкційну сталь для суден), GB/T 712 (китайський стандарт на сталі для суднобудування) та EN 10225 (європейський стандарт на сталі для офшорних конструкцій) . Стандарт ASTM A131 охоплює марки A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36, AH40, DH40 та EH40 . Китайський стандарт GB/T 712 визначає марки звичайної міцності CCSA, CCSB, CCSC та CCSD, а також марки підвищеної міцності CCS-A32 та CCS-A36 . Плити можуть поставлятися в різних станах залежно від марки: контролювано прокатані, нормалізовані або термомеханічно контролювано оброблені (TMCP) .
Розмірні специфікації та діапазони товщин
Сталеві суднобудівні плити виготовляються в широкому діапазоні розмірів для задоволення потреб різноманітних розмірів суден та конструктивних вимог. Типовий діапазон товщин — від 4 мм до 260 мм , ширина — від 1200 мм до 4000 мм та довжина — від 3000 мм до 18000 мм для спеціальних застосувань плити можуть вироблятися товщиною до 300 мм або навіть до 450 мм. Загальні класи міцності A, B, D та E зазвичай доступні в товщинах до 22 мм. Плити з високоміцних класів AH32 та AH36 зазвичай поставляються в різних діапазонах товщин, причому плити товщиною понад 30 мм легко доступні механічні властивості суднових плит залежать від їхньої товщини, а правила класифікаційних товариств встановлюють максимальні граничні значення товщини для кожного класу. Для плит товщиною понад 30 мм перед зварюванням зазвичай потрібне попереднє нагрівання до 120–150 °C .
Застосування в різних типах суден та конструктивних елементах
Суднобудівна сталь є основним матеріалом, який використовується при будівництві практично всіх частин судна загальні класи міцності А та В переважно використовуються для менш критичних конструктивних елементів і становлять приблизно 90 % загального обсягу виробництва суднових листів. Ці класи зазвичай застосовуються при будівництві верхніх палуб, перегородок, кришок люків та некритичних ділянок корпусу. .
Класи підвищеної міцності AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 та EH36 використовуються для основних конструктивних елементів, зокрема корпусу, палуб, поздовжніх перегородок та кришок люків танкерів, вантажних суден, контейнеровозів та суден для перевезення рідкого природного газу (LNG) ці плити підвищеної міцності цінуються завдяки чудовій зварюваності й часто застосовуються для виготовлення найбільш критичних несучих елементів суден. наприклад, сталь AH36 (межа текучості ≥355 МПа) дозволяє використовувати тонші листи корпусу, що зменшує вагу сталі на 15–20 % у великих контейнеровозах зокрема, такі листи застосовуються для поздовжніх перебірок, верхніх поясів, суміжних із міцними палубами, та інших зон з високим навантаженням у офшорному секторі корабельні листи використовуються для офшорних нафтових бурових платформ , з’єднань трубопроводів платформ та інших морських споруд для танкерів для перевезення СПГ, які вимагають матеріалів, стійких до температур −162 °C, для мембранних резервуарів застосовується сталь з вмістом 9 % нікелю, тоді як для вторинних конструкцій, що потребують ударної витривалості при −40 °C, використовуються марки сталі ASTM A131 корабельні листи також є обов’язковими для контейнеровозів, вантажних суден, круїзних лайнерів, паромів та яхт вибір відповідних марок сталі залежить від конструктивного розташування елементів, передбачуваних навантажень та експлуатаційного середовища судна, забезпечуючи безпечну й надійну роботу протягом усього терміну служби судна.
