Os maiores problemas na construção naval de chapas de aço

Este é o cálculo económico mais realista. Você compra 100 toneladas de chapa de aço, mas talvez apenas80 toneladasacabar no navio. Para onde vão as 20 toneladas perdidas? Torna-se sucata e sobra de material na mesa de corte.

O ponto problemático:
85%–90%. Um ponto percentual aparentemente pequeno, multiplicado por dezenas de milhares de toneladas de compras, traduz-se em milhões de dólares em lucros perdidos. Isto é causado principalmente porlayout de aninhamento ruim(disposição das peças na chapa de aço) emá gestão de sobras de materiais.

Estratégias de otimização:
Implementarpedido de tamanho-fixoestratégias (pedidos em incrementos de 10 mm de largura e 50 mm de comprimento) para reduzir sobras de material da fonte. Usarsoftware de agrupamento automático(como XSuperNEST) e algoritmos genéticos para encontrar o layout de corte ideal, melhorando significativamente as taxas de utilização. Alguns dos principais estaleiros estabeleceram um sistema de circuito fechado de "sucata de aço - produção de aço em forno elétrico - chapa naval", alcançando uma taxa de utilização de sucata de 35% e reduzindo o custo por tonelada em aproximadamente US$ 39.

Quando os navios navegam pelos mares, especialmente em rotas polares, a placa de aço deve não apenas resistir à corrosão, mas também agir como um "esqueleto de aço" para resistir à fratura frágil-de baixa temperatura.

O ponto problemático:
Resistência ao impacto-de baixa temperaturaé a maior dor de cabeça na produção de chapas grossas. Devido a processos de laminação e taxas de resfriamento irregulares, a microestrutura do núcleo e da superfície de uma chapa espessa pode sernão-uniforme, causando grandes flutuações nos valores de tenacidade em diferentes locais da mesma placa.

Uma questão ainda mais oculta é azona-afetada pelo calor (HAZ)problema. Sob condições de soldagem com alta entrada de calor, a ZTA sofre exposição prolongada a altas-temperaturas, levando a um grave engrossamento dos grãos de austenita e a uma queda acentuada na tenacidade da ZTA. Este é o risco de qualidade mais facilmente ignorado na aplicação de placas navais de alta-resistência. Se a resistência em qualquer área ficar abaixo do padrão, a placa de aço pode quebrar como vidro em temperaturas tão baixas quanto -40 graus.

Avanço da indústria:
A Angang Steel desenvolveu com sucesso placas navais da classe EH40-adequadas para soldagem com aporte térmico ultra-alto de até 700 kJ/cm, com espessuras que chegam a 84 mm, tornando-se a primeira empresa siderúrgica do mundo a produzir esse tipo. Nos campos deAço 9Ni(para transportadores de GNL) eprender aço crack(para navios porta-contêineres ultra-grandes), as empresas nacionais chinesas estão acelerando a substituição de importações. A Baosteel e a Hudong-A Zhonghua Shipbuilding desenvolveram em conjunto o aço 9Ni, reduzindo os custos em 18%.

Com a tendência para navios maiores (por exemplo, navios porta-contêineres de 24.000 TEU) e peso leve (por exemplo, navios de cruzeiro de luxo), ultrapassar os limites das especificações de placas de aço apresenta novos desafios.

O ponto problemático:

Calibre extremamente fino (8 mm e abaixo):Usado principalmente para superestruturas de navios. Durante a laminação, estes são altamente propensos aperda de forma(onda de borda, empenamento) e durante a soldagem, eles são facilmente queimados. O controle de tolerância e a estabilidade de alta-precisão são essenciais.

Calibre extremamente espesso e aço anti-rachadura:Para embarcações massivas como os VLCCs, a seção intermediária sofre uma tremenda tensão de tração. Uma vez iniciada uma rachadura, ela pode se propagar por todo o navio.Prender aço cracké essencial. Os preços do aço crack de retenção específico-VLCC ultrapassaram US$860/tonelada, com apenas a Angang e a Wuyang Steel capazes de produção em massa na China, e a taxa de substituição de importações permanece abaixo de 40%.

Gargalos de aço da seção marítima:O desenvolvimento de aço para perfis marítimos (como aço plano bulbo) é muito mais difícil do que o de chapas de aço. A China há muito enfrenta uma situação de “ter placas, mas não seções”. Aços para seções de baixa-temperatura de alto-desempenho, grau E e F, e aços para seções de ultra{6}}resistência de 390 a 785 MPa estavam completamente indisponíveis, alcançando apenas recentemente avanços sistemáticos.

A partir de 2025, o mercado de chapas de aço marítimas apresenta uma diferenciação estrutural significativa:

Fonte de dados: Relatórios de pesquisa da indústria

Olhando para o futuro, tipos de embarcações de alto-valor-agregado, comoTransportadores de GNL, PCTCs (Pure Car and Truck Carriers) e grandes navios porta-contêinerescontinuará a impulsionar a demanda por tipos de aço-de alta qualidade, como aço 9Ni, aço Invar e aço de baixa-temperatura. Estima-se que até 2030, tipos de navios de alto-valor-agregado serão responsáveis ​​por mais de 75% do consumo de aço.