Hướng dẫn sử dụng ống thép đóng tàu - Tiêu chuẩn cấp hàng hải

Tàu và giàn khoan ngoài khơi chứa nhiều hệ thống đường ống độc lập, mỗi hệ thống có yêu cầu về vật liệu và hiệu suất cụ thể. Hệ thống nước biển cung cấp nước làm mát cho động cơ và các thiết bị phụ trợ. Hệ thống phòng cháy chữa cháy phải cung cấp nước ở áp suất phù hợp khắp tàu. Hệ thống nhiên liệu chuyển dầu diesel hoặc dầu nhiên liệu nặng từ bể chứa sang động cơ. Hệ thống hơi nước trên tàu hoặc tàu chở dầu chạy bằng hơi nước (để sưởi ấm hàng hóa) yêu cầu ống có nhiệt độ-cao. Hệ thống đáy tàu và dằn quản lý nước bên trong thân tàu. Hệ thống thủy lực điều khiển tời, cần cẩu, nắp hầm hàng. Mỗi hệ thống hoạt động dưới các điều kiện áp suất, nhiệt độ và môi trường khác nhau, đòi hỏi các vật liệu và thông số kỹ thuật ống khác nhau.

Môi trường biển đặt ra những thách thức đặc biệt cho hệ thống đường ống. Nước biển có tính ăn mòn cao, đặc biệt là ở vùng nước nhiệt đới ấm áp và trong vùng nước bắn tung tóe, nơi luân phiên làm ướt và khô làm tăng tốc độ ăn mòn. Chuyển động của tàu tạo ra rung động và ứng suất động có thể gây ra hư hỏng do mỏi ở đường ống được đỡ không đủ. Sự thay đổi nhiệt độ từ điều kiện Bắc cực đến nhiệt đới đòi hỏi phải thiết kế giãn nở nhiệt cẩn thận. An toàn cháy nổ là điều tối quan trọng và một số hệ thống đường ống nhất định phải duy trì hoạt động trong thời gian xảy ra hỏa hoạn. Việc lựa chọn vật liệu ống cho hệ thống trên tàu phải giải quyết tất cả những thách thức này đồng thời đáp ứng các yêu cầu của tổ chức phân cấp.

Ống thép carbon hàng hải thông thường được sử dụng cho không khí, nước ngọt, nước đáy tàu, nước dằn (nếu được lót hoặc bọc) và hệ thống hơi nước áp suất thấp. Thông số kỹ thuật điển hình là ống thép cacbon theo tiêu chuẩn ASTM A106 Gr.B hoặc A53 Gr.B, được mạ kẽm (mạ kẽm nhúng nóng-theo tiêu chuẩn ASTM A123) để chống ăn mòn trong các ứng dụng nước không-uống được. Mạ kẽm mang lại sự bảo vệ catốt hy sinh: lớp mạ kẽm ăn mòn tốt hơn, bảo vệ thép bên dưới. Độ dày lớp phủ điển hình là 85-120 μm cho dịch vụ hàng hải tiêu chuẩn.

Ống hơi nước biển yêu cầu thép carbon được đánh giá ở nhiệt độ thiết kế. Đối với hơi bão hòa lên đến 200 độ, A106 Gr.B là đủ. Đối với hơi quá nhiệt lên đến 400 độ, sử dụng A106 Gr.B với độ dày thành thích hợp, nhưng trên nhiệt độ này, cần phải có thép hợp kim (A335 P11 hoặc P22). Ống dẫn nhiên liệu và dầu bôi trơn hàng hải phải liền mạch để tránh rò rỉ qua các khuyết tật mối hàn và phải có độ dày thành ống đủ để chịu được áp suất phun nhiên liệu (lên đến 100 MPa đối với động cơ diesel hiện đại). Ống nhiên liệu thường là SCH 80 hoặc dày hơn tùy theo yêu cầu về áp suất. Ống thép cacbon dùng cho hàng hải phải được xử lý bên trong (phủ hoặc lót) để làm đá dằn và đáy tàu.

Thép không gỉ 316L là vật liệu được ưu tiên cho hệ thống đường ống nước biển biển nơi khả năng chống ăn mòn là rất quan trọng. Hàm lượng molypden (2-3%) mang lại khả năng chống rỗ clorua và ăn mòn kẽ hở trong nước biển. Tuy nhiên, 316L dễ bị ăn mòn do ảnh hưởng vi sinh vật (MIC) trong nước biển ứ đọng và ăn mòn kẽ hở dưới lớp cặn bám sinh học. Vì những lý do này, ống nước biển 316L phải được thiết kế để có dòng chảy liên tục hoặc được xử lý đúng cách bằng chất diệt khuẩn và làm sạch định kỳ.

Hợp kim đồng-niken có khả năng chống ăn mòn trong nước biển vượt trội so với thép không gỉ. 90/10 Cu-Ni (UNS C70600, 88% Cu, 10% Ni, 1% Fe) là loại hợp kim tiêu chuẩn dành cho hàng hải, mang lại khả năng chống ăn mòn nước biển tuyệt vời, chống bám bẩn sinh học (hàm lượng đồng ức chế sự bám dính của sinh vật biển) và khả năng chế tạo tốt. 70/30 Cu-Ni (UNS C71500, 68% Cu, 30% Ni, 1% Fe) mang lại độ bền cao hơn và khả năng chống lại sự tấn công va chạm tốt hơn trong dịch vụ nước biển vận tốc cao. Ống Cu{17}}Ni được kết nối bằng phương pháp hàn đồng, hàn bạc (với kim loại phụ phù hợp) hoặc kết nối mặt bích. Chi phí của ống Cu{19}}Ni cao hơn đáng kể so với 316L (thường là 2-3 lần), nhưng tuổi thọ sử dụng kéo dài và giảm bảo trì thường phù hợp với mức phí bảo hiểm dành cho các hệ thống nước biển quan trọng.

Vật liệu	Chống nước biển	Chi phí tương đối	Ứng dụng điển hình
Thép cacbon mạ kẽm	Trung bình (phụ thuộc vào lớp phủ)	1x	Bilge, dằn, lửa chính
Thép không gỉ 316L	Tốt	3-4x	Làm mát bằng nước biển, chữa cháy chính
90/10 Cu{2}}Ni	Xuất sắc	5-7x	Hệ thống quan trọng nước biển
70/30 Cu-Ni	Thượng đẳng	8-10x	Dịch vụ nước biển tốc độ cao-

Các hiệp hội phân loại chính - DNV (Det Norske Veritas), ABS (Cục Hàng hải Hoa Kỳ), Lloyd's Register (LR), BV (Bureau Veritas) và CCS (Hiệp hội Phân loại Trung Quốc) - đều xuất bản các quy tắc về thiết kế, vật liệu và thử nghiệm hệ thống đường ống trên tàu. Các quy tắc này quy định độ dày thành tối thiểu, vật liệu cho phép, yêu cầu thử nghiệm (áp suất thủy tĩnh, NDT) và yêu cầu chứng nhận. Ống cung cấp cho các dự án đóng tàu thường phải có chứng chỉ của tổ chức phân loại (Phê duyệt loại hoặc Phê duyệt của nhà máy) xác nhận rằng hệ thống chất lượng và sản phẩm của nhà sản xuất đáp ứng các yêu cầu của xã hội.

Đối với vật liệu ống, tổ chức phân loại thường yêu cầu: chứng chỉ vật liệu có thể truy nguyên theo số nhiệt, kiểm tra đặc tính cơ học (độ bền kéo, độ chảy, độ giãn dài), phân tích hóa học, kiểm tra thủy tĩnh và đối với một số ứng dụng nhất định, các kiểm tra bổ sung như kiểm tra độ phẳng, độ loe và tác động. Các yêu cầu về NDT khác nhau: ống liền mạch thường yêu cầu thử nghiệm UT hoặc thủy tĩnh; ống hàn yêu cầu 100% NDT của đường hàn. Nhà sản xuấtPipe nắm giữ sự Phê duyệt của Nhà máy từ các hiệp hội phân loại lớn đối với việc sản xuất ống thép cacbon, thép không gỉ và thép hợp kim.

Khả năng chống ăn mòn của nước biển là yêu cầu hiệu suất chính đối với đường ống biển. Ngoài việc lựa chọn vật liệu, thiết kế phải xem xét tốc độ dòng chảy (quá thấp gây ra sự lắng đọng và MIC; quá cao gây ra xói mòn-ăn mòn - thường giới hạn ở 3 m/s đối với Cu-Ni và 2 m/s đối với thép không gỉ), tránh tình trạng trì trệ và khả năng tiếp cận để kiểm tra và bảo trì. Khả năng chống rung và va đập đòi hỏi phải có các giá đỡ ống thích hợp (móc treo, kẹp và thanh dẫn hướng được đặt cách nhau phù hợp với kích thước ống và điều kiện vận hành) và sử dụng khớp nối linh hoạt tại các kết nối thiết bị để cách ly rung động. Khả năng chống cháy yêu cầu các hệ thống thiết yếu (đường ống chữa cháy chính, vòi phun nước, máy phát điện khẩn cấp) sử dụng vật liệu chống cháy-hoặc thiết bị chống cháy thụ động (lớp cách nhiệt A60 trên đường ống và các giá đỡ) để duy trì hoạt động trong 60 phút khi xảy ra hỏa hoạn. Độ bền nhiệt độ{12}}thấp là điều cần thiết đối với các tàu hoạt động ở vùng cực (tàu phá băng, tàu cung cấp Bắc cực), yêu cầu các vật liệu đã được thử nghiệm va đập-chẳng hạn như A333 Gr.6 cho hệ thống thép cacbon.

Hệ thống làm mát bằng nước biển: Hợp kim Cu{0}}Ni (90/10 hoặc 70/30 tùy theo vận tốc) hoặc thép không gỉ 316L. Hệ thống phòng cháy chữa cháy: thép carbon mạ kẽm hoặc thép không gỉ 316L. Hệ thống truyền nhiên liệu: thép carbon liền mạch (tối thiểu A106 Gr.B, SCH 80). Hệ thống nước đáy tàu: thép cacbon mạ kẽm hoặc thép cacbon bọc nhựa. Hệ thống nước dằn: thép cacbon được phủ với hệ thống sơn được chứng nhận hoặc hợp kim Cu{15}}Ni để có tuổi thọ cao. Hệ thống thủy lực: ống chính xác kéo nguội{17}}không liền mạch (độ bền cao, lỗ khoan trơn). Hệ thống hơi nước: thép carbon cho hệ thống nhiệt độ-trung bình thấp, thép hợp kim cho hệ thống nhiệt độ cao-áp suất cao{21}}.

Nhà sản xuấtPipe có các phê duyệt của xã hội phân loại từ DNV, ABS, BV, LR và CCS để sản xuất ống thép hàng hải. Chúng tôi cung cấp thép carbon, thép không gỉ và ống thép hợp kim cho các ứng dụng đóng tàu và ngoài khơi, với đầy đủ chứng chỉ phân loại và truy xuất nguồn gốc vật liệu. Ống hàng hải của chúng tôi được đóng gói với các tấm bảo vệ đầu cuối và được chuẩn bị cho các điều kiện vận chuyển quốc tế mà các nhà máy đóng tàu lớn yêu cầu.

Hãy liên hệ với nhóm của chúng tôi để biết ống thép-được xã hội phân loại phê duyệt cho các ứng dụng hàng hải và ngoài khơi.

Nhận báo giá