Корпусная конструкция представляет собой остов и оболочку корабля, от которых напрямую зависит несущая способность, мореходные качества, безопасность и срок службы корабля. Как основной корпус судна, корпус должен выдерживать сложные комбинации нагрузок: гидростатическое давление, воздействие волн, вес груза, вибрацию машин и оборудования и потенциальный риск столкновения на море. При проектировании современных кораблей делается упор на легкий вес, при этом обеспечивая прочность конструкции, чтобы повысить энергоэффективность и грузоподъемность.
Преимущества и ключевые особенности
Точный баланс между высокой прочностью и ударной вязкостью.
Современные пластины из морской стали, такие как сталь обычной прочности класса A/B и высокопрочная серия AH32/DH36/EH40, реализовали оптимальное сочетание прочности и ударной вязкости за счет микролегирования и технологии контролируемой прокатки и охлаждения. Высокая прочность позволяет уменьшить толщину стальной пластины, значительно уменьшить вес порожнего судна, тем самым увеличивая грузоподъемность или снижая расход топлива; Превосходная низко-температурная вязкость (особенно стали марки E-) гарантирует, что корабли смогут противостоять риску хрупкого разрушения при низкой температуре во время плавания в полярных регионах или холодных морях.
Отличная пластичность и технологичность.
Корпус имеет сложную криволинейную структуру поверхности, от прямого бортового листа до носового наружного листа с гиперболой. Сталь (особенно морская сталь) обладает хорошей обрабатываемостью в холодном и горячем состоянии, а сложные обводы корпуса могут быть точно сформированы путем холодной гибки, горячей и холодной гибки или прокатки на большом прессе. Эта пластичность является ключом к достижению обтекаемой конструкции стальных кораблей и снижению сопротивления навигации.
Развитые сварочные технологии и эффективность строительства
Свариваемость стали является основой для современных кораблей, использующих секционный метод строительства. Корпус разделен на сотни сборных секций, которые оперативно свариваются в цеху, а затем собираются и складываются в доке. Отработанные технологии автоматической сварки, такие как сварка под флюсом и сварка в среде защитного газа CO, обеспечивают масштабное-, высокое-качество и высокую-эффективность строительства, благодаря чему за короткое время можно построить сотни тысяч тонн судов.
Превосходная усталостная устойчивость и безопасность при поломках.
Когда корабль плывет по волнам, конструкция корпуса выдерживает сотни миллионов циклов переменных напряжений. Морская сталь и ее сварные соединения обладают хорошей усталостной прочностью и могут эффективно препятствовать возникновению и распространению трещин. Кроме того, пластичность стали позволяет корпусу поглощать энергию за счет пластической деформации в случае локального повреждения (например, столкновения), чтобы предотвратить катастрофическое хрупкое разрушение и выиграть время для эвакуации персонала и оказания неотложной помощи.
Типичный Приложения
Главный корпус больших контейнеровозов
Палуба, борта и обшивка днища изготовлены из высокопрочной-стали EH36/EH40, способной выдерживать огромные продольные изгибающие моменты и сосредоточенные нагрузки.
Двойное дно и внутренняя оболочка VLCC
Для снижения веса конструкции используется-высокопрочная сталь, а в ключевых частях (например, в грузовом отсеке) используются коррозионно--стойкие стальные пластины или на воздухе распыляются износостойкие-/коррозионно--стойкие покрытия.
Усиление конструкции полярного ледокола в ледовой зоне
Корпус и носовая колонна вблизи ватерлинии изготовлены из специальной морской стали с более высокой прочностью и вязкостью (например, арктического класса EH36/40), устойчивой к экструзии и воздействию льда.
Мембранная защитная система для танкеров сжиженного природного газа (СПГ).
Хотя сам грузовой танк изготовлен из мембраны из нержавеющей стали или инварного сплава, вся основная конструкция корпуса (вторичный щит и корпус) снаружи изготовлена из высокопрочной-морской стали, обеспечивающей поддержку и защиту ядра.
Система трубопроводов корабля похожа на «кровеносную систему» и «нервную систему» корабля, проходящие по всему судну. Он отвечает за транспортировку мазута, смазочного масла, морской воды, пресной воды, пара, воздуха, а также различных гидравлических масел и химикатов. Его функции охватывают практически все аспекты, включая энергоснабжение, балансировку корабля, пожаротушение, жизненное обеспечение и погрузочно-разгрузочные работы. Система трубопроводов должна надежно работать в течение нескольких десятилетий в суровых условиях, характеризующихся подводными условиями, высокой влажностью, вибрацией и большими перепадами температур.
Преимущества и ключевые особенности
Отличная устойчивость к давлению и температуре.
Главный паропровод корабля,-трубопровод подачи топлива под высоким давлением и трубопровод гидравлической системы работают под высоким давлением (до 30 МПа) и высокой температурой (до 500 градусов для главного пара). Бесшовные трубы из углеродистой стали (например, сталь 20#) и трубы из легированной стали (например, легированная сталь 1Cr0,5Mo для пара) являются надежным выбором для обеспечения безопасной работы этих ключевых систем благодаря их высокой прочности и стабильности в широком диапазоне температур.
Надежная родословная-стойких к коррозии материалов.
Существуют продуманные схемы выбора материалов для различных транспортирующих сред:
- Система морской воды: традиционно используются трубы из оцинкованной углеродистой стали, тогда как на современных крупных судах используются трубы из медно-никелевого сплава (90/10 или 70/30 CuNi) с большей экономичностью и устойчивостью к коррозии, или трубы из-качественной нержавеющей стали 316L.
- Система жидкого топлива/смазочного масла: обычно используются бесшовные трубы из углеродистой стали, но для защиты от коррозии топлива с высоким-высоким содержанием серы можно использовать материалы с более высокой коррозионной стойкостью или применять анти-меры по борьбе с коррозией.
- Грузовой трубопровод танкера-химовоза. В зависимости от характеристик груза можно использовать нержавеющую сталь 316L, дуплексную нержавеющую сталь (например, 2205) или даже сплав на основе никеля- (например, Hastelloy C-276).
Отличная устойчивость к вибрации и ударам.
Судовой трубопровод сопровождается вибрацией главного и вспомогательного двигателя, а также воздействием движения судна в течение длительного времени. Сталь (особенно металлический трубопровод) обладает высокой конструкционной жесткостью и прочностью. Благодаря разумной конструкции опоры и упругой опоре можно эффективно подавить резонанс, предотвратить ослабление соединений или разрыв трубопровода, вызванный усталостью, а также обеспечить долгосрочную- целостность системы в динамической среде.
Продуманная стандартизация и удобство обслуживания
Судовые стальные трубы, фитинги, фланцы и клапаны строго стандартизированы (например, стандарты ISO, JIS, GB/T), что удобно для закупок и замены по всему миру. В течение жизненного цикла судна, составляющего 20-30 лет, трубопроводы неизбежно нуждаются в обслуживании или замене. Характеристики стальных труб, поддающиеся резке и сварке, делают обслуживание на месте и местную замену относительно быстрыми и экономичными.
Типичный Приложения
Трубопровод Common Rail высокого-давления судового дизельного двигателя главной двигательной установки
Используются-бесшовные стальные трубы из высокопрочного легированного сплава, а внутренняя стенка требует чрезвычайно высокой гладкости, чтобы выдерживать давление впрыска, превышающее 100 МПа.
Главный трубопровод морской воды центральной системы охлаждения корабля
Трубы из медно-никелевого сплава 90/10 или импортные трубы из углеродистой стали со специальным эпоксидным покрытием часто используются на больших судах для защиты от коррозии морской воды и прикрепления морских организмов.
Низко-трубопровод для перевозки сжиженного газа (СПГ/СУГ)
В трубопроводе, транспортирующем СПГ-163 C, должна использоваться аустенитная нержавеющая сталь (например, 304L) или никелевая сталь (например, сталь с содержанием 9% Ni), чтобы обеспечить прочность при чрезвычайно низких температурах.
Каютный трубопровод системы балластных вод
Трубы из оцинкованной углеродистой стали или трубы из углеродистой стали с эпоксидным покрытием обычно используются, чтобы сбалансировать стоимость и требования к устойчивости к коррозии в морской воде.
