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Graus de aço para construção naval: usos e escolhas
- João
Aço para construção naval é um tipo de aço carbono ou aço de baixa liga projetado especificamente para construção naval e estruturas offshore. É conhecido por sua alta resistência, tenacidade e resistência à corrosão para navios e plataformas offshore. As classes comuns incluem A, B, D, E, AH32, DH32, EH32, AH36, DH36, EH36 e FH36.
Este artigo fornece uma visão geral dos vários tipos de aço para construção naval classificados no sistema ABS (American Bureau of Shipping), destacando suas aplicações específicas para vários tipos de navios e ambientes marinhos em diferentes países.
O que é aço ABS?
Aço ABS refere-se a uma categoria de graus de aço para construção naval classificados sob os padrões do American Bureau of Shipping (ABS). Ele é projetado para suportar ambientes marinhos, onde deve resistir à corrosão, suportar alto estresse e ter desempenho sob temperaturas extremas. Ele também está em conformidade com padrões internacionais como ASTM A131 e ISO 636.
Os graus de aço ABS são definidos por sua resistência à tração, resistência ao impacto e soldabilidade. A certificação pela ABS garante que o aço passou por testes abrangentes de integridade estrutural e desempenho em condições desafiadoras. Eles são comumente usados em cascos, conveses, anteparas e armações para construção naval e estruturas offshore.
Visão geral dos graus de ABS do aço para construção naval
O ABS classifica o aço para construção naval em duas categorias principais com base na resistência: força ordinária e alta resistência. Os graus de resistência comuns incluem UM, B, Ee E, enquanto os graus de alta resistência são representados pelo AH, DH, EHe FH série. Entre estes, AH32, DH32, EH32e AH36, DH36, EH36 são as qualidades mais comuns no mercado.
A tabela a seguir resume os principais dados para diferentes graus de aço ABS para construção naval.
Grau | Resistência à tração | Resistência ao rendimento | Charpy V-notch Impact | Temperatura de teste |
UM | 400–490 MPa / 58–71 ksi | Mín. 240 MPa / 35 ksi | Não especificado | N/A |
B | Mín. 240 MPa / 35 ksi | Não especificado | N/A | |
E | Mín. 250 MPa / 36 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -20°C / -4°F | |
E | Mín. 255 MPa / 37 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -40°C / -40°F | |
AH32 | 440–590 MPa / 64-86 ksi | Mín. 315 MPa / 46 ksi | 27 J / 20 pés-lb | 0°C / 32°F |
DH32 | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | 0°C / 32°F | |
EH32 | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -20°C / -4°F | |
FH32 | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -40°C / -40°F | |
AH36 | 490–620 MPa / 71–90 ksi | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | 0°C / 32°F |
DH36 | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -20°C / -4°F | |
EH36 | 510–690 MPa / 74–100 ksi | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -40°C / -40°F |
FH36 | Mín. 355 MPa / 51 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -60°C / -60°F | |
AH40 | 510 – 660 MPa / 74 – 96 ksi | Mín. 390 MPa / 57 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -20°C / -4°F |
DH40 | Mín. 390 MPa / 57 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -20°C / -4°F | |
EH40 | Mín. 390 MPa / 57 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -20°C / -4°F | |
FH40 | Mín. 390 MPa / 57 ksi | 27 J / 20 pés-lb | -40°C / -40°F |
Aplicações de Graus ABS
- Lá, Si, Ré, Mi:Essas classes são normalmente usadas para componentes estruturais com espessuras que variam de 6 mm a 40 mm.
- AH32, DH32, EH32, FH32:Esses graus de maior resistência podem ser usados para estruturas com espessuras que variam de 6 mm a 50 mm.
- AH36, DH36, EH36:Esses aços de alta resistência são comumente usados para estruturas com espessuras de até 50 mm a 100 mm.
- FH36: Usado para os componentes estruturais mais críticos em ambientes extremos (como quebra-gelos), pode ser usado para espessuras de até 100 mm em alguns casos.
- AH40, DH40, EH40, FH40:Esses aços são adequados para estruturas mais espessas, geralmente variando de 10 mm a 100 mm.
Fatores que afetam a seleção do tipo de aço para construção naval
Localização geográfica
Clima Tropical
Em climas tropicais, como o Sudeste Asiático e o Caribe, navios e plataformas offshore enfrentam exposição a altas temperaturas, alta umidade e chuvas frequentes. A água salgada nessas regiões é agressiva, acelerando a corrosão, enquanto as altas temperaturas podem levar à expansão e contração térmica, impactando a integridade estrutural do aço ao longo do tempo.
Requisitos de aço
- Lá, Si, Ré, Mi
- AH32, DH32, EH32
- AH36, DH36, EH36
Em condições tropicais, graus de aço macio como A, B, D e E são adequados para embarcações menores em águas abrigadas, enquanto graus de maior resistência como AH32, DH32 e EH32 oferecem melhor resistência à corrosão e durabilidade para condições mais severas. O EH32 fornece maior tenacidade para suportar corrosão e estresse mecânico de alta umidade e exposição à água salgada.
Clima temperado
Climas temperados, como aqueles ao longo da Costa Leste dos EUA ou do Norte da Europa, apresentam temperaturas moderadas e flutuações sazonais. Embora as taxas de corrosão sejam menores do que em regiões tropicais, navios e plataformas offshore ainda enfrentam desafios de umidade, exposição ocasional ao sal e tempestades sazonais.
Requisitos de aço:
Requisitos de aço
- Lá, Si, Ré, Mi
- AH32, DH32, EH32
- AH36, DH36, EH36
Em climas temperados, os aços A, B, D e E são adequados para águas mais calmas, mas AH32, DH32, EH32, AH36, DH36 e EH36 são preferíveis para condições mais desafiadoras, oferecendo resistência superior à corrosão e resistência contra mudanças sazonais, água salgada e ondas provocadas pelo vento.
Clima frio
Climas frios, como o Ártico e o Norte da Europa, apresentam desafios únicos devido às temperaturas congelantes e ao risco de fratura frágil em aços que não são adequadamente projetados. Águas infestadas de gelo podem causar estresse mecânico significativo no aço, exigindo materiais que possam manter a flexibilidade e a tenacidade em frio extremo.
Requisitos de aço:
- AH36, DH36, EH36, FH36
- AH40, DH40, EH40, FH40
Em ambientes marinhos frios, aços de maior resistência e resistentes a baixas temperaturas são essenciais. AH36, DH36 e EH36 fornecem boa tenacidade a baixas temperaturas, mas para condições mais extremas, FH36, AH40, DH40, EH40 e FH40 são essenciais. FH36 e FH40 oferecem tenacidade aprimorada e são as escolhas preferidas para embarcações e plataformas que operam em regiões polares.
Tipos de navios e plataformas offshore
Embarcações de pesca
Requisitos de aço: A, B, D, E, AH32, DH32
Os navios de pesca geralmente operam em águas abrigadas, portanto, aços macios como UM, B, Ee E são suficientes. No entanto, embarcações maiores ou aquelas que operam em condições mais adversas podem exigir AH32 e DH32 para melhor resistência à corrosão e resistência.
Graneleiros e petroleiros
Requisitos de aço: AH32, DH32, EH32, AH36, DH36
Graneleiros e petroleiros enfrentam forte estresse mecânico e corrosão causada pela água salgada. AH32 e DH32 oferecem um bom equilíbrio entre resistência e resistência à corrosão, enquanto EH32 fornece resistência adicional para vasos maiores. AH36 e DH36 são usados para navios de alta capacidade em condições mais adversas.
Navios de passageiros
Requisitos de aço: AH36, DH36, EH36, FH36
Os navios de passageiros exigem segurança e durabilidade. AH36 e DH36 fornecer resistência adequada, enquanto EH36 é usado para áreas críticas expostas a estresse mecânico. FH36 é ideal para zonas de alto impacto, garantindo a integridade estrutural.
Navios porta-contentores
Requisitos de aço: AH36, DH36, EH36, AH40, DH40
Os navios porta-contêineres exigem alta resistência e fadiga. AH36 e DH36 oferecem durabilidade, com EH36 fornecendo força extra para áreas críticas. Para estresse extremo, AH40 e DH40 garantir a integridade estrutural.
Quebra-gelos
Requisitos de aço: EH40, FH40, AH40, DH40
Os quebra-gelos são especialmente projetados para navegar por gelo espesso e garantir passagem segura para outros navios em regiões polares. Eles exigem aço de alta resistência que possa suportar a pressão do gelo e baixas temperaturas.
Navios de Pesquisa
Requisitos de aço: EH36, FH36, AH40, DH40
Embarcações de pesquisa que operam em regiões polares são frequentemente usadas para exploração científica e exigem cascos fortes e duráveis que possam suportar condições severas, incluindo gelo e frio extremo. Essas classes fornecem a dureza e resistência necessárias à fratura em baixa temperatura, essenciais para uma operação segura em águas polares.
Plataformas offshore
Requisitos de aço: FH36, AH40, DH40, EH40, FH40
Plataformas offshore enfrentam corrosão severa, ventos fortes e pressão. FH36 e FH40 fornecer resistência, enquanto AH40 e EH40 oferecem resistência para águas profundas ou ambientes de alto estresse.
Escolhas de qualidade de aço para construção naval por região
Cada região tem requisitos distintos com base em seus desafios ambientais e nos tipos específicos de navios que ela constrói principalmente. Abaixo estão os graus de aço recomendados para construção naval em várias regiões:
Sudeste Asiático (Vietnã, Indonésia e Malásia)
Tipos de navios: Navios de carga de pequeno e médio porte, embarcações de pesca e balsas.
Graus de aço preferidos: UM, B, E, E, AH32e DH32.
A indústria de construção naval no Sudeste Asiático tende a se concentrar em embarcações menores projetadas para o comércio local ou regional. UM, B, Ee E graus são comumente usados devido à sua relação custo-benefício. Para embarcações que operam em condições marítimas mais severas, AH32 e DH32 oferecem maior resistência e durabilidade.
Europa (Noruega, Reino Unido e Norte da Europa)
Tipos de navios: Plataformas offshore, navios transportadores de GNL, balsas e navios de transporte de gelo.
Graus de aço preferidos: AH36, DH36, EH36, FH36e AH40.
Países europeus como Noruega e Reino Unido têm um forte foco na construção de plataformas offshore e embarcações projetadas para ambientes mais frios e adversos. FH36 e AH40 são ideais para embarcações de classe de gelo e plataformas offshore devido à sua excelente tenacidade em baixas temperaturas. Para navios de carga e passageiros padrão, EH36 e DH36 são comumente usados.
Índia
Tipos de navios: Graneleiros, petroleiros e navios de passageiros.
Graus de aço preferidos: AH36, DH36, EH36e FH36.
A indústria de construção naval indiana está se expandindo, com foco em graneleiros e petroleiros para os mercados doméstico e internacional. Dado o clima marítimo do país, que inclui alta umidade e salinidade, AH36, DH36e EH36 são as escolhas mais adequadas para garantir a durabilidade das embarcações. FH36 é usado para navios especializados que precisam de resistência adicional para operar em ambientes mais extremos.
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