De grootste problemen bij stalen platen in de scheepsbouw

Dit is de meest realistische economische berekening. U koopt 100 ton staalplaat, maar misschien alleen80 tonop het schip belanden. Waar gaat de ontbrekende 20 ton naartoe? Het wordt schroot en restmateriaal op de snijtafel.

Het pijnpunt:
De staalbezettingsgraad op veel scheepswerven schommelt rond85%–90%. Een ogenschijnlijk klein procentpunt, vermenigvuldigd met tienduizenden tonnen aan inkoop, vertaalt zich in miljoenen dollars aan gederfde winst. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt doorslechte nestindeling(plaatsing van onderdelen op de staalplaat) enslecht beheer van overgebleven materiaal.

Optimalisatiestrategieën:
Implementerenvaste-groottebestellingstrategieën (bestellen in stappen van 10 mm in de breedte en in stappen van 50 mm in de lengte) om het overgebleven materiaal van de bron te verminderen. Gebruikautomatische nestsoftware(zoals XSuperNEST) en genetische algoritmen om de optimale maai-indeling te vinden, waardoor de bezettingsgraad aanzienlijk wordt verbeterd. Sommige toonaangevende scheepswerven hebben een gesloten-systeem voor schrootstaal – elektrische ovenstaalproductie – scheepsplaat opgezet, waarmee een schrootbenuttingspercentage van 35% wordt bereikt en de kosten per ton met ongeveer $ 39 worden verlaagd.

Wanneer schepen de zeeën bevaren, vooral op poolroutes, moet de stalen plaat niet alleen bestand zijn tegen corrosie, maar ook fungeren als een 'staalskelet' dat bestand is tegen brosse breuken bij lage- temperaturen.

Het pijnpunt:
Slagvastheid bij lage-temperatuuris de grootste kopzorg bij de productie van dikke platen. Als gevolg van ongelijkmatige walsprocessen en koelsnelheden kan de microstructuur van de kern en het oppervlak van een dikke plaat veranderenniet-uniform, waardoor grote schommelingen in de taaiheidswaarden op verschillende locaties op dezelfde plaat ontstaan.

Een nog meer verborgen probleem is dehitte-getroffen zone (HAZ)probleem. Bij lasomstandigheden met hoge warmte-inbreng wordt de HAZ langdurig blootgesteld aan hoge- temperaturen, wat leidt tot ernstige vergroving van de austenietkorrels en een scherpe daling van de HAZ-taaiheid. Dit is het kwaliteitsrisico dat het gemakkelijkst over het hoofd wordt gezien bij de toepassing van zeer sterke scheepsplaten. Als de taaiheid op welk gebied dan ook onder de norm komt, kan de stalen plaat bij temperaturen tot -40 graden als glas versplinteren.

Doorbraak in de sector:
Angang Steel heeft met succes scheepsplaten van klasse EH40- ontwikkeld die geschikt zijn voor lassen met ultrahoge warmte-inbreng tot 700 kJ/cm, met diktes tot 84 mm, en is daarmee het eerste staalbedrijf ter wereld dat deze kwaliteit produceert. Op het gebied van9Ni-staal(voor LNG-schepen) enarrestatie van scheurstaal(voor ultra-grote containerschepen) versnellen binnenlandse Chinese bedrijven de importvervanging. Baosteel en Hudong-Zhonghua Shipbuilding hebben gezamenlijk 9Ni-staal ontwikkeld, waardoor de kosten met 18% zijn verlaagd.

Met de trend naar grotere schepen (bijvoorbeeld containerschepen van 24.000 TEU) en lichtgewicht (bijvoorbeeld luxe cruiseschepen), brengt het verleggen van de grenzen van de specificaties voor staalplaten nieuwe uitdagingen met zich mee.

Het pijnpunt:

Extreem dunne dikte (8 mm en lager):Hoofdzakelijk gebruikt voor scheepsbovenbouw. Tijdens het rollen zijn deze zeer gevoelig voorvorm verlies(randgolf, knikken) en tijdens het lassen worden ze gemakkelijk doorgebrand. Hoge-precieze tolerantiecontrole en stabiliteit zijn van cruciaal belang.

Extreem dik staal en arrestatiescheurstaal:Bij massieve schepen zoals VLCC's staat het midscheepse gedeelte bloot aan enorme trekspanningen. Zodra er een scheur ontstaat, kan deze zich over het hele schip verspreiden.Arrestatie van scheurstaalis essentieel. VLCC-specifieke arrestatie-kraakstaalprijzen hebben de $860/ton overschreden, waarbij alleen Angang en Wuyang Steel in staat zijn tot massaproductie in China, en het importvervangingspercentage blijft onder de 40%.

Stalen knelpunten voor maritieme secties:De ontwikkeling van maritiem profielstaal (zoals plat bolstaal) is veel moeilijker dan die van staalplaten. China heeft lange tijd te maken gehad met een situatie van ‘wel platen hebben, maar geen secties’. Hoog-E- en F-kwaliteit profielstaal met lage- temperatuur en 390-785 MPa ultra-profielstaal met hoge sterkte waren ooit volledig niet beschikbaar, maar zorgden pas onlangs voor systematische doorbraken.

Vanaf 2025 vertoont de markt voor staalplaten voor de scheepvaart een aanzienlijke structurele differentiatie:

Gegevensbron: Onderzoeksrapporten uit de sector

Vooruitkijkend zullen scheepstypes met een hoge-waarde-toegevoegde waarde, zoalsLNG-schepen, PCTC's (Pure Car and Truck Carriers) en grote containerschepenzal de vraag naar hoogwaardige staalsoorten als 9Ni-staal, Invar-staal en lage-temperatuurstaal- blijven stimuleren. Er wordt geschat dat tegen 2030 scheepstypen met een hoge-waarde- meer dan 75% van het staalverbruik zullen uitmaken.