Stahlsorten für den Schiffsbau: Verwendung und Auswahl

Schiffbaustahl ist eine Art Kohlenstoffstahl oder niedriglegierter Stahl, der speziell für den Schiffbau und Offshore-Strukturen entwickelt wurde. Er ist für seine hohe Festigkeit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit für Schiffe und Offshore-Plattformen bekannt. Gängige Güten sind A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36 und FH36.

 Dieser Artikel bietet einen Überblick über die verschiedenen Schiffsbaustahlsorten, die nach dem ABS-System (American Bureau of Shipping) klassifiziert sind, und hebt ihre spezifischen Anwendungen für verschiedene Schiffstypen und Meeresumgebungen in verschiedenen Ländern hervor.

Was ist ABS-Stahl?

ABS-Stahl ist eine Kategorie von Schiffbaustahlsorten, die nach den Standards des American Bureau of Shipping (ABS) klassifiziert sind. Er ist für den Einsatz in Meeresumgebungen konzipiert, wo er Korrosion widerstehen, hohen Belastungen standhalten und extremen Temperaturen standhalten muss. Er entspricht außerdem internationalen Standards wie ASTM A131 und ISO 636.

ABS-Stahlsorten werden durch ihre Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit und Schweißbarkeit definiert. Die Zertifizierung durch ABS stellt sicher, dass der Stahl umfassende Tests auf strukturelle Integrität und Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen bestanden hat. Sie werden häufig in Rümpfen, Decks, Schotten und Rahmen für Schiffsbau- und Offshore-Strukturen verwendet.

Übersicht ABS-Sorten für Schiffbaustahl

ABS unterteilt Schiffbaustahl nach Festigkeit in zwei Hauptkategorien: normale Stärke und hohe FestigkeitZu den üblichen Festigkeitsklassen zählen A, B, Dund E, während die hochfesten Güten durch die AH, DH, EHund FH Serie. Unter diesen AH32, DH32, EH32und AH36, DH36, EH36 sind die gängigsten Qualitäten auf dem Markt.

In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Daten verschiedener ABS-Schiffbaustahlsorten zusammengefasst.

Anwendungen von ABS-Typen

• A, B, D, E: Diese Güten werden typischerweise für Strukturbauteile mit Dicken von 6 mm bis 40 mm verwendet.
• AH32, DH32, EH32, FH32: Diese höherfesten Güten können für Strukturen mit Dicken von 6 mm bis 50 mm verwendet werden.
• AH36, DH36, EH36: Diese hochfesten Stähle werden üblicherweise für Strukturen mit Dicken von bis zu 50 mm bis 100 mm verwendet.
• FH36: Wird für die kritischsten Strukturkomponenten in extremen Umgebungen (wie Eisbrechern) verwendet und kann in einigen Fällen für Dicken von bis zu 100 mm verwendet werden. 
• AH40, DH40, EH40, FH40: Diese Stähle eignen sich für dickere Strukturen, normalerweise im Bereich von 10 mm bis 100 mm. 

Faktoren, die die Auswahl der Stahlsorte für den Schiffbau beeinflussen

Geografische Lage

Tropisches Klima

In tropischen Klimazonen wie Südostasien und der Karibik sind Schiffe und Offshore-Plattformen hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und häufigen Niederschlägen ausgesetzt. Das Salzwasser in diesen Regionen ist aggressiv und beschleunigt die Korrosion, während die hohen Temperaturen zu thermischer Ausdehnung und Kontraktion führen können, was im Laufe der Zeit die strukturelle Integrität des Stahls beeinträchtigt.

Stahlanforderungen

• A, B, D, E
• AH32, DH32, EH32
• AH36, DH36, EH36

Unter tropischen Bedingungen eignen sich Weichstahlsorten wie A, B, D und E für kleinere Schiffe in geschützten Gewässern, während höherfeste Sorten wie AH32, DH32 und EH32 eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit für härtere Bedingungen bieten. EH32 bietet zusätzliche Zähigkeit, um sowohl Korrosion als auch mechanischer Belastung durch hohe Luftfeuchtigkeit und Salzwasser standzuhalten.

Gemäßigtes Klima

In gemäßigten Klimazonen wie an der Ostküste der USA oder in Nordeuropa herrschen gemäßigte Temperaturen und saisonale Schwankungen. Zwar ist die Korrosionsrate geringer als in tropischen Regionen, aber Schiffe und Offshore-Plattformen sind dennoch mit Problemen wie Feuchtigkeit, gelegentlicher Salzbelastung und saisonalen Stürmen konfrontiert.

Stahlanforderungen:

Stahlanforderungen

• A, B, D, E
• AH32, DH32, EH32
• AH36, DH36, EH36

In gemäßigten Klimazonen sind die Stähle A, B, D und E für ruhigere Gewässer geeignet, für anspruchsvollere Bedingungen sind jedoch die Stähle AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 und EH36 vorzuziehen, da sie eine bessere Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit gegenüber jahreszeitlichen Veränderungen, Salzwasser und windgetriebenen Wellen bieten.

Kaltes Klima

Kalte Klimazonen wie die Arktis und Nordeuropa stellen aufgrund der eisigen Temperaturen und der Gefahr von Sprödbrüchen bei nicht entsprechend konstruiertem Stahl besondere Herausforderungen dar. Eishaltige Gewässer können Stahl erheblich mechanisch belasten, sodass Materialien erforderlich sind, die auch bei extremer Kälte ihre Flexibilität und Zähigkeit bewahren.

Stahlanforderungen:

• AH36, DH36, EH36, FH36
• AH40, DH40, EH40, FH40

In kalten Meeresumgebungen sind hochfeste und kältebeständige Stähle unverzichtbar. AH36, DH36 und EH36 bieten eine gute Kältezähigkeit, aber für extremere Bedingungen sind FH36, AH40, DH40, EH40 und FH40 entscheidend. FH36 und FH40 bieten eine verbesserte Zähigkeit und sind die erste Wahl für Schiffe und Plattformen, die in Polarregionen eingesetzt werden.

Schiffstypen und Offshore-Plattformen

Fischereifahrzeuge

Stahlanforderungen: A, B, D, E, AH32, DH32

Fischereifahrzeuge operieren im Allgemeinen in geschützten Gewässern, daher sind Weichstähle wie A, B, Dund E sind ausreichend. Größere Schiffe oder solche, die unter raueren Bedingungen eingesetzt werden, benötigen jedoch möglicherweise AH32 und DH32 für bessere Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit.

Massengutfrachter und Tanker

Stahlanforderungen: AH32, DH32, EH32, AH36, DH36

Massengutfrachter und Tanker sind starken mechanischen Belastungen und Salzwasserkorrosion ausgesetzt. AH32 und DH32 bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und EH32 bietet zusätzliche Robustheit für größere Schiffe. AH36 und DH36 werden für Schiffe mit hoher Kapazität unter raueren Bedingungen eingesetzt.

Passagierschiffe

Stahlanforderungen: AH36, DH36, EH36, FH36

Bei Passagierschiffen sind sowohl Sicherheit als auch Langlebigkeit erforderlich. AH36 und DH36 sorgen für ausreichende Festigkeit, während EH36 wird an kritischen Stellen mit mechanischer Beanspruchung eingesetzt. FH36 ist ideal für stark beanspruchte Bereiche und gewährleistet die strukturelle Integrität.

Containerschiffe

Stahlanforderungen: AH36, DH36, EH36, AH40, DH40

Containerschiffe müssen eine hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit aufweisen. AH36 und DH36 bieten Haltbarkeit, mit EH36 Bietet zusätzliche Festigkeit für kritische Bereiche. Für extreme Belastungen AH40 und DH40 Gewährleistung der strukturellen Integrität.

Eisbrecher

Stahlanforderungen: EH40, FH40, AH40, DH40

Eisbrecher sind speziell dafür ausgelegt, durch dickes Eis zu navigieren und anderen Schiffen in Polarregionen eine sichere Durchfahrt zu gewährleisten. Sie benötigen hochfesten Stahl, der dem Druck des Eises und niedrigen Temperaturen standhält.

Forschungsschiffe

Stahlanforderungen: EH36, FH36, AH40, DH40

Forschungsschiffe, die in Polarregionen operieren, werden häufig für wissenschaftliche Erkundungen eingesetzt und benötigen starke und langlebige Rümpfe, die harten Bedingungen wie Eis und extremer Kälte standhalten können. Diese Güten bieten die notwendige Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen Bruch bei niedrigen Temperaturen, die für einen sicheren Betrieb in Polargewässern unerlässlich sind.

Offshore-Plattformen

Stahlanforderungen: FH36, AH40, DH40, EH40, FH40

Offshore-Plattformen sind starker Korrosion, starken Winden und Druck ausgesetzt. FH36 und FH40 sorgen für Robustheit und AH40 und EH40 bieten Stärke für tiefes Wasser oder Umgebungen mit hoher Beanspruchung.

Auswahl an Stahlsorten für den Schiffbau nach Region

Jede Region hat unterschiedliche Anforderungen, die auf ihren Umweltproblemen und den spezifischen Schiffstypen basieren, die dort hauptsächlich gebaut werden. Nachfolgend finden Sie die empfohlenen Stahlsorten für den Schiffbau in verschiedenen Regionen:

Südostasien (Vietnam, Indonesien und Malaysia)

Schiffstypen: Kleine bis mittelgroße Frachtschiffe, Fischereifahrzeuge und Fähren.

Bevorzugte Stahlsorten: A, B, D, E, AH32und DH32.

Der Schiffbausektor in Südostasien konzentriert sich tendenziell auf kleinere Schiffe, die für den lokalen oder regionalen Handel konzipiert sind. A, B, Dund E Güteklassen werden aufgrund ihrer Kosteneffizienz häufig verwendet. Für Schiffe, die unter härteren Meeresbedingungen eingesetzt werden, AH32 und DH32 bieten bessere Festigkeit und Haltbarkeit.

Europa (Norwegen, Großbritannien und Nordeuropa)

Schiffstypen: Offshore-Plattformen, LNG-Tanker, Fähren und Schiffe der Eisklasse.

Bevorzugte Stahlsorten: AH36, DH36, EH36, FH36und AH40.

Europäische Länder wie Norwegen und Großbritannien legen großen Wert auf den Bau von Offshore-Plattformen und Schiffen, die für kältere, rauere Umgebungen ausgelegt sind. FH36 und AH40 sind aufgrund ihrer hervorragenden Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen ideal für Eisklasseschiffe und Offshore-Plattformen. Für Standardfracht- und Passagierschiffe, EH36 und DH36 werden häufig verwendet.

Indien

Schiffstypen: Massengutfrachter, Tanker und Passagierschiffe.

Bevorzugte Stahlsorten: AH36, DH36, EH36und FH36.

Die indische Schiffbauindustrie expandiert und konzentriert sich auf Massengutfrachter und Öltanker für den inländischen und internationalen Markt. Angesichts des maritimen Klimas des Landes, das hohe Luftfeuchtigkeit und Salzgehalt mit sich bringt, AH36, DH36und EH36 sind die beste Wahl, um die Langlebigkeit der Schiffe zu gewährleisten. FH36 wird für Spezialschiffe verwendet, die für den Betrieb in extremeren Umgebungen zusätzliche Robustheit benötigen.

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