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Grados de acero para la construcción naval: usos y opciones
- John
El acero para construcción naval es un tipo de acero al carbono o de baja aleación diseñado específicamente para la construcción naval y las estructuras marinas. Es conocido por su alta resistencia, tenacidad y resistencia a la corrosión para barcos y plataformas marinas. Los grados más comunes incluyen A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36 y FH36.
Este artículo proporciona una descripción general de los distintos grados de acero para la construcción naval clasificados según el sistema ABS (American Bureau of Shipping), destacando sus aplicaciones específicas para diversos tipos de barcos y entornos marinos en diferentes países.
¿Qué es el acero ABS?
El acero ABS se refiere a una categoría de grados de acero para la construcción naval clasificados según los estándares de la American Bureau of Shipping (ABS). Está diseñado para soportar entornos marinos, donde debe resistir la corrosión, soportar altas tensiones y rendir a temperaturas extremas. También cumple con estándares internacionales como ASTM A131 e ISO 636.
Los grados de acero ABS se definen por su resistencia a la tracción, resistencia al impacto y soldabilidad. La certificación de ABS garantiza que el acero ha pasado pruebas exhaustivas de integridad estructural y rendimiento en condiciones difíciles. Se utilizan comúnmente en cascos, cubiertas, mamparos y armazones para la construcción naval y estructuras offshore.
Descripción general de los grados ABS de acero para construcción naval
ABS clasifica el acero para construcción naval en dos categorías principales según su resistencia: fuerza ordinaria y alta resistenciaLos grados de resistencia ordinarios incluyen A, B, Dy mi, mientras que los grados de alta resistencia están representados por el Ah, es, Ehy FH serie. Entre estos, AH32, DH32, EH32y AH36, DH36, EH36 Son los grados más comunes en el mercado.
La siguiente tabla resume los datos clave para los diferentes grados de acero ABS para construcción naval.
| Grado | Resistencia a la tracción | Límite elástico | Impacto Charpy con muesca en V | Temperatura de prueba |
| A | 400–490 MPa/58–71 ksi | Mínimo 240 MPa/35 ksi | No especificado | N/A |
| B | Mínimo 240 MPa/35 ksi | No especificado | N/A | |
| D | Mínimo 250 MPa/36 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -20 °C / -4 °F | |
| mi | Mín. 255 MPa/37 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -40 °C / -40 °F | |
| AH32 | 440–590 MPa/64–86 ksi | Mín. 315 MPa/46 ksi | 27 J / 20 libras-pie | 0 °C / 32 °F |
| DH32 | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | 0 °C / 32 °F | |
| EH32 | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -20 °C / -4 °F | |
| FH32 | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -40 °C / -40 °F | |
| AH36 | 490–620 MPa / 71–90 ksi | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | 0 °C / 32 °F |
| DH36 | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -20 °C / -4 °F | |
| EH36 | 510–690 MPa / 74–100 ksi | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -40 °C / -40 °F |
| FH36 | Mín. 355 MPa/51 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -60 °C / -60 °F | |
| AH40 | 510 – 660 MPa / 74 – 96 ksi | Mín. 390 MPa/57 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -20 °C / -4 °F |
| DH40 | Mín. 390 MPa/57 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -20 °C / -4 °F | |
| EH40 | Mín. 390 MPa/57 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -20 °C / -4 °F | |
| FH40 | Mín. 390 MPa/57 ksi | 27 J / 20 libras-pie | -40 °C / -40 °F |
Aplicaciones de los grados ABS
- A, B, D, E:Estos grados se utilizan normalmente para componentes estructurales con espesores que van desde 6 mm a 40 mm.
- AH32, DH32, EH32, FH32:Estos grados de mayor resistencia se pueden utilizar para estructuras con espesores que van desde 6 mm a 50 mm.
- AH36, DH36, EH36:Estos aceros de alta resistencia se utilizan comúnmente para estructuras con espesores de hasta 50 mm a 100 mm.
- FH36:Se utiliza para los componentes estructurales más críticos en entornos extremos (como rompehielos), se puede utilizar para espesores de hasta 100 mm en algunos casos.
- AH40, DH40, EH40, FH40:Estos aceros son adecuados para estructuras más gruesas, que normalmente oscilan entre 10 mm y 100 mm.
Factores que afectan la selección del grado de acero para la construcción naval
Ubicación geográfica
Clima tropical
En climas tropicales, como el sudeste asiático y el Caribe, los barcos y las plataformas marinas están expuestos a altas temperaturas, alta humedad y lluvias frecuentes. El agua salada en estas regiones es agresiva y acelera la corrosión, mientras que las altas temperaturas pueden provocar expansión y contracción térmica, lo que afecta la integridad estructural del acero con el tiempo.
Requisitos de acero
- A, B, D, E
- AH32, DH32, EH32
- AH36, DH36, EH36
En condiciones tropicales, los grados de acero dulce como A, B, D y E son adecuados para embarcaciones más pequeñas en aguas protegidas, mientras que los grados de mayor resistencia como AH32, DH32 y EH32 ofrecen mejor resistencia a la corrosión y durabilidad para condiciones más duras. El EH32 proporciona mayor dureza para soportar tanto la corrosión como el estrés mecánico causado por la alta humedad y la exposición al agua salada.
Clima templado
Los climas templados, como los de la costa este de Estados Unidos o el norte de Europa, experimentan temperaturas moderadas y fluctuaciones estacionales. Si bien los índices de corrosión son más bajos que en las regiones tropicales, los barcos y las plataformas marinas aún enfrentan desafíos como la humedad, la exposición ocasional a la sal y las tormentas estacionales.
Requisitos de acero:
Requisitos de acero
- A, B, D, E
- AH32, DH32, EH32
- AH36, DH36, EH36
En climas templados, los aceros A, B, D y E son adecuados para aguas más tranquilas, pero AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 y EH36 son preferibles para condiciones más desafiantes, ofreciendo resistencia superior a la corrosión y resistencia contra cambios estacionales, agua salada y olas impulsadas por el viento.
Clima frío
Los climas fríos, como el Ártico y el norte de Europa, plantean desafíos únicos debido a las temperaturas gélidas y al riesgo de fractura frágil en aceros que no están diseñados adecuadamente. Las aguas infestadas de hielo pueden causar una tensión mecánica significativa en el acero, lo que requiere materiales que puedan mantener la flexibilidad y la dureza en condiciones de frío extremo.
Requisitos de acero:
- AH36, DH36, EH36, FH36
- AH40, DH40, EH40, FH40
En ambientes marinos fríos, los aceros de mayor resistencia y resistencia a bajas temperaturas son esenciales. AH36, DH36 y EH36 ofrecen una buena tenacidad a bajas temperaturas, pero para condiciones más extremas, FH36, AH40, DH40, EH40 y FH40 son fundamentales. FH36 y FH40 ofrecen una mayor tenacidad y son las opciones preferidas para los buques y plataformas que operan en regiones polares.
Tipos de barcos y plataformas offshore
Buques de pesca
Requisitos de acero:A, B, D, E, AH32, DH32
Los barcos pesqueros generalmente operan en aguas protegidas, por lo que los aceros dulces como A, B, Dy mi son suficientes. Sin embargo, los buques más grandes o aquellos que operan en condiciones más duras pueden requerir AH32 y DH32 Para una mejor resistencia a la corrosión y resistencia.
Graneleros y buques cisterna
Requisitos de acero:AH32, DH32, EH32, AH36, DH36
Los graneleros y buques cisterna se enfrentan a un gran estrés mecánico y a la corrosión del agua salada. AH32 y DH32 ofrecen un buen equilibrio entre resistencia y resistencia a la corrosión, mientras que EH32 Proporciona resistencia adicional para embarcaciones más grandes. AH36 y DH36 Se utilizan para buques de gran capacidad en condiciones más duras.
Buques de pasajeros
Requisitos de acero:AH36, DH36, EH36, FH36
Los buques de pasajeros requieren tanto seguridad como durabilidad. AH36 y DH36 proporcionar la fuerza adecuada, mientras EH36 Se utiliza para áreas críticas expuestas a estrés mecánico. FH36 Es ideal para zonas de alto impacto, garantizando la integridad estructural.
Buques portacontenedores
Requisitos de acero:AH36, DH36, EH36, AH40, DH40
Los buques portacontenedores requieren alta resistencia y resistencia a la fatiga. AH36 y DH36 Ofrecen durabilidad, con EH36 Proporcionando resistencia adicional para áreas críticas. Para estrés extremo, AH40 y DH40 garantizar la integridad estructural.
Rompehielos
Requisitos de acero: EH40, FH40, AH40, DH40
Los rompehielos están diseñados especialmente para navegar a través de capas de hielo gruesas y garantizar el paso seguro de otros barcos en las regiones polares. Requieren acero de alta resistencia que pueda soportar la presión del hielo y las bajas temperaturas.
Buques de investigación
Requisitos de acero: EH36, FH36, AH40, DH40
Los buques de investigación que operan en las regiones polares suelen utilizarse para la exploración científica y requieren cascos resistentes y duraderos que puedan soportar condiciones adversas, como el hielo y el frío extremo. Estos tipos de cascos proporcionan la dureza y la resistencia necesarias a las fracturas a baja temperatura, esenciales para una operación segura en aguas polares.
Plataformas marítimas
Requisitos de acero:FH36, AH40, DH40, EH40, FH40
Las plataformas marinas enfrentan corrosión severa, vientos fuertes y presión. FH36 y FH40 Proporcionar dureza, mientras que AH40 y EH40 Ofrece resistencia para aguas profundas o entornos de alto estrés.
Opciones de calidad de acero para la construcción naval por región
Cada región tiene requisitos distintos en función de sus desafíos medioambientales y de los tipos específicos de barcos que construye principalmente. A continuación, se indican los grados de acero recomendados para la construcción naval en las distintas regiones:
Sudeste Asiático (Vietnam, Indonesia y Malasia)
Tipos de barcos:Buques de carga, buques pesqueros y transbordadores de tamaño pequeño a mediano.
Grados de acero preferidos: A, B, D, mi, AH32y DH32.
La industria de construcción naval en el Sudeste Asiático tiende a centrarse en buques más pequeños diseñados para el comercio local o regional. A, B, Dy mi Los grados se utilizan comúnmente debido a su relación costo-beneficio. Para los buques que operan en condiciones marinas más duras, AH32 y DH32 Ofrecen mayor resistencia y durabilidad.
Europa (Noruega, Reino Unido y Europa del Norte)
Tipos de barcos:Plataformas offshore, transportadores de GNL, transbordadores y buques de clase hielo.
Grados de acero preferidos: AH36, DH36, EH36, FH36y AH40.
Países europeos como Noruega y el Reino Unido se centran especialmente en la construcción de plataformas marinas y buques diseñados para entornos más fríos y duros. FH36 y AH40 Son ideales para buques de clase hielo y plataformas marinas debido a su excelente resistencia a bajas temperaturas. Para buques de carga y pasajeros estándar, EH36 y DH36 Se utilizan comúnmente.
India
Tipos de barcos:Graneleros, petroleros y buques de pasajeros.
Grados de acero preferidos: AH36, DH36, EH36y FH36.
La industria de construcción naval india está en expansión y se centra en graneleros y petroleros para los mercados nacionales e internacionales. Dado el clima marítimo del país, que incluye alta humedad y salinidad, AH36, DH36y EH36 son las opciones más adecuadas para garantizar la durabilidad de las embarcaciones. FH36 Se utiliza para barcos especializados que necesitan resistencia adicional para operar en entornos más extremos.
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