Geleider voor stalen buizen in de scheepsbouw - Maritieme normen

Schepen en offshore-platforms bevatten meerdere onafhankelijke leidingsystemen, elk met specifieke materiaal- en prestatie-eisen. Zeewatersystemen leveren koelwater voor motoren en hulpapparatuur. Brandbeveiligingssystemen moeten water met voldoende druk door het hele schip leveren. Brandstofsystemen transporteren diesel of zware stookolie van opslagtanks naar motoren. Stoomsystemen op door stoom-aangedreven schepen of tankers (voor het verwarmen van lading) vereisen buizen met hoge- temperaturen. Lens- en ballastsystemen beheren het water in de romp. Hydraulische systemen besturen lieren, kranen en luikdeksels. Elk systeem werkt onder verschillende druk-, temperatuur- en omgevingsomstandigheden, waardoor verschillende buismaterialen en specificaties nodig zijn.

Het mariene milieu biedt unieke uitdagingen voor leidingsystemen. Zeewater is zeer corrosief, vooral in warme tropische wateren en in de spatzone waar afwisselend bevochtigen en drogen de corrosie versnelt. Scheepsbewegingen veroorzaken trillingen en dynamische spanningen die vermoeidheidsbreuken kunnen veroorzaken in onvoldoende ondersteunde leidingen. Temperatuurvariaties van arctische tot tropische omstandigheden vereisen een zorgvuldig ontwerp van thermische uitzetting. Brandveiligheid staat voorop en bepaalde leidingsystemen moeten tijdens brand operationeel blijven. De selectie van leidingmaterialen voor systemen aan boord moet al deze uitdagingen aanpakken en tegelijkertijd voldoen aan de eisen van classificatiebureaus.

Algemene koolstofstalen buizen voor de scheepvaart worden gebruikt voor lucht-, zoetwater-, lenswater-, ballastwater (indien gevoerd of gecoat) en lage-drukstoomsystemen. De typische specificatie is een koolstofstalen buis volgens ASTM A106 Gr.B of A53 Gr.B, met zinkgalvanisatie (thermisch verzinkt volgens ASTM A123) voor corrosiebescherming in niet-drinkwatertoepassingen. Galvaniseren biedt opofferende kathodische bescherming: de zinklaag corrodeert bij voorkeur en beschermt het onderliggende staal. De typische laagdikte is 85-120 μm voor standaard maritieme toepassingen.

Voor stoompijpen voor schepen is koolstofstaal vereist dat geschikt is voor de ontwerptemperatuur. Voor verzadigde stoom tot 200 graden is A106 Gr.B voldoende. Voor oververhitte stoom tot 400 graden wordt A106 Gr.B met de juiste wanddikte gebruikt, maar boven deze temperatuur is gelegeerd staal (A335 P11 of P22) vereist. De scheepsbrandstof- en smeerolieleidingen moeten naadloos zijn om lekkage door lasdefecten te voorkomen, en moeten voldoende wanddikte hebben om de brandstofinjectiedruk te kunnen weerstaan (tot 100 MPa voor moderne dieselmotoren). Brandstofleidingen zijn doorgaans SCH 80 of dikker, afhankelijk van de drukvereisten. Koolstofstalen buizen voor gebruik op zee moeten inwendig worden behandeld (gecoat of gevoerd) voor ballast- en lensservice.

316L roestvrij staal is het voorkeursmateriaal voor mariene zeewaterleidingsystemen waarbij corrosiebestendigheid van cruciaal belang is. Het molybdeengehalte (2-3%) biedt weerstand tegen chlorideputvorming en spleetcorrosie in zeewater. 316L is echter gevoelig voor microbiologisch beïnvloede corrosie (MIC) in stilstaand zeewater en voor spleetcorrosie onder biofouling-afzettingen. Om deze redenen moeten 316L-zeewaterleidingen worden ontworpen voor continue stroming of op de juiste manier worden behandeld met biocide en periodiek worden gereinigd.

Koper{0}}nikkellegeringen bieden een superieure weerstand tegen zeewatercorrosie in vergelijking met roestvrij staal. 90/10 Cu-Ni (UNS C70600, 88% Cu, 10% Ni, 1% Fe) is de standaard maritieme kwaliteit en biedt uitstekende weerstand tegen zeewatercorrosie, weerstand tegen biofouling (het kopergehalte remt de aanhechting van mariene organismen) en goede verwerkbaarheid. 70/30 Cu-Ni (UNS C71500, 68% Cu, 30% Ni, 1% Fe) biedt hogere sterkte en betere weerstand tegen botsingsaanvallen in zeewater met hoge-snelheid. Cu-Ni-buizen worden verbonden door zilversolderen, lassen (met geschikte vulmetalen) of flensverbindingen. De kosten van Cu-Ni-buizen zijn aanzienlijk hoger dan die van 316L (doorgaans 2-3x), maar de langere levensduur en het lagere onderhoud rechtvaardigen vaak de premie voor kritische zeewatersystemen.

Materiaal	Zeewaterbestendigheid	Relatieve kosten	Typische toepassing
Gegalvaniseerd koolstofstaal	Matig (coatingafhankelijk)	1x	Lens, ballast, brandleiding
316L roestvrij staal	Goed	3-4x	Zeewaterkoeling, brandleiding
90/10 Cu-Ni	Uitstekend	5-7x	Zeewaterkritische systemen
70/30 Cu-Ni	Superieur	8-10x	Zeewaterservice met hoge- snelheid

Grote classificatiebureaus - DNV (Det Norske Veritas), ABS (American Bureau of Shipping), Lloyd's Register (LR), BV (Bureau Veritas) en CCS (China Classification Society) - publiceren elk regels voor het ontwerp, de materialen en het testen van leidingsystemen aan boord. Deze regels specificeren minimale wanddiktes, toegestane materialen, testvereisten (hydrostatische druk, NDT) en certificeringsvereisten. Pijpen die aan scheepsbouwprojecten worden geleverd, moeten doorgaans voorzien zijn van een certificaat van een classificatiebureau (typegoedkeuring of fabrieksgoedkeuring) waarin wordt bevestigd dat het kwaliteitssysteem en de producten van de fabrikant voldoen aan de eisen van het genootschap.

Voor buismaterialen vereisen classificatiebureaus doorgaans het volgende: materiaalcertificaten die herleidbaar zijn tot het warmtegetal, testen van mechanische eigenschappen (treksterkte, rek, rek), chemische analyse, hydrostatische testen en, voor bepaalde toepassingen, aanvullende tests zoals afvlakken, affakkelen en impacttesten. De NDT-vereisten variëren: voor naadloze buizen zijn doorgaans UT- of hydrostatische tests vereist; gelaste buis vereist 100% NDT van de lasnaad. ManufacturerPipe beschikt over fabrieksgoedkeuringen van grote classificatiebureaus voor de productie van buizen van koolstofstaal, roestvrij staal en gelegeerd staal.

Corrosieweerstand tegen zeewater is de belangrijkste prestatie-eis voor scheepsleidingen. Naast de materiaalkeuze moet bij het ontwerp rekening worden gehouden met de stroomsnelheid (te laag veroorzaakt sedimentatie en MIC; te hoog veroorzaakt erosie-corrosie - doorgaans beperkt tot 3 m/s voor Cu-Ni en 2 m/s voor roestvrij staal), het vermijden van stagnatie en toegankelijkheid voor inspectie en onderhoud. Trillings- en slagvastheid vereisen adequate pijpsteunen (hangers, klemmen en geleiders die op de juiste afstand van de pijpmaat en bedrijfsomstandigheden zijn geplaatst) en het gebruik van flexibele koppelingen bij apparatuurverbindingen om trillingen te isoleren. Brandwerendheid vereist dat essentiële systemen (hoofdleiding, sprinkler, noodgeneratoren) gebruik maken van brand-bestendige materialen of passieve brandbescherming (isolatie van klasse A60 op pijpen en steunen) om tijdens een brand gedurende 60 minuten te kunnen blijven functioneren. Bestandheid bij lage-temperaturen is van essentieel belang voor schepen die in de poolgebieden opereren (ijsbrekers, bevoorradingsschepen in het Noordpoolgebied). Hiervoor zijn materialen nodig-die op impact zijn getest, zoals A333 Gr.6 voor koolstofstalen systemen.

Zeewaterkoelsystemen: Cu-Ni-legering (90/10 of 70/30, afhankelijk van de snelheid) of 316L roestvrij staal. Brandbeveiligingssysteem: gegalvaniseerd koolstofstaal of 316L roestvrij staal. Brandstofoverdrachtsysteem: naadloos koolstofstaal (A106 Gr.B, minimaal SCH 80). Lenswatersysteem: gegalvaniseerd koolstofstaal of met kunststof-gecoat koolstofstaal. Ballastwatersysteem: gecoat koolstofstaal met gecertificeerd coatingsysteem, of Cu-Ni-legering voor een lange levensduur. Hydraulische systemen: naadloze koud-getrokken precisiebuis (hoge sterkte, gladde boring). Stoomsystemen: koolstofstaal voor lage-middelhoge druk, gelegeerd staal voor hoge-druk hoge-systemen.

ManufacturerPipe beschikt over goedkeuringen van classificatiebureaus van DNV, ABS, BV, LR en CCS voor de productie van stalen scheepsbuizen. Wij leveren buizen van koolstofstaal, roestvrij staal en gelegeerd staal voor scheepsbouw- en offshore-toepassingen, met volledige traceerbaarheid van materialen en classificatiecertificaten. Onze scheepsleiding is verpakt met eindbeschermers en voorbereid op de internationale verzendomstandigheden die door grote scheepswerven worden vereist.

Neem contact op met ons team voor door classificatiebureaus-goedgekeurde stalen buizen voor maritieme en offshore-toepassingen.

Ontvang een offerte