Kerekonstruktsioon on laeva karkass ja kest, mis määravad otseselt laeva kandevõime, navigatsioonivõime, ohutuse ja kasutusea. Laeva põhiosana peab kere kandma keerulisi koormuse kombinatsioone: hüdrostaatiline rõhk, laine mõju, lasti kaal, masinate ja seadmete vibratsioon ning võimalik kokkupõrkeoht merel. Kaasaegne laevade disain taotleb kerget kaalu, tagades samas konstruktsiooni tugevuse, et parandada energiatõhusust ja lasti kandevõimet.
Eelised ja põhiomadused
Täpne tasakaal suure tugevuse ja sitkuse vahel
Kaasaegsed laevaterasplaadid, nagu tavaline tugevusega A/B klassi teras ja ülitugev AH32/DH36/EH40 seeria, on saavutanud optimaalse tugevuse ja sitkuse kombinatsiooni läbi mikrolegeerimise ning kontrollitud valtsimis- ja jahutustehnoloogia. Kõrge tugevus võib vähendada terasplaadi paksust, oluliselt vähendada tühja laeva kaalu, suurendades seeläbi lasti mahtu või vähendades kütusekulu; Suurepärane vastupidavus madalal-temperatuuril (eriti E-klassi teras) tagab, et laevad suudavad polaaraladel või külmal merel sõites madalal temperatuuril vastu seista rabedate purunemiste ohule.
Suurepärane plastilisus ja töödeldavus.
Kere on keeruka kõvera pinnastruktuuriga sirgest külgplaadist kuni hüperbooliga vööri välisplaadini. Terasel (eriti mereterasel) on hea külm- ja kuumtöödeldavus ning keerulisi kerejooni saab täpselt vormida külma painutamise, kuum- ja külmpainutamise või valtsvormimisega suure pressiga. See plastilisus on teraslaevade jaoks võti, et saavutada voolujooneline disain ja vähendada navigeerimistakistust.
Küps keevitustehnoloogia ja ehituse efektiivsus
Terase keevitatavus on tänapäevaste laevade sektsioonkonstruktsioonimeetodi kasutuselevõtu aluseks. Kere on jagatud sadadeks kokkupandavateks osadeks, mis töökojas tõhusalt keevitatakse ning seejärel dokis kokku ja kokku volditakse. Küpsed automaatkeevitustehnoloogiad, nagu sukelkaarkeevitus ja varjestatud CO-gaaskeevitus, tagavad suure-mahu, kõrge-kvaliteedi ja suure-efektiivsuse, nii et lühikese ajaga saab ehitada sadu tuhandeid tonne laevu.
Suurepärane väsimus- ja purunemiskindlus
Kui laev sõidab lainetena, kannab laevakere struktuur sadu miljoneid vahelduvaid pingetsükleid. Mereterasel ja selle keevisliidetel on hea väsimuskindlus ning need võivad tõhusalt pärssida pragude teket ja levimist. Lisaks võimaldab terase plastilisus kerel neelata energiat plastilise deformatsiooni kaudu lokaalsete kahjustuste (nt kokkupõrke) korral, et vältida katastroofilist rabedat purunemist ning saada aega töötajate evakueerimiseks ja erakorraliseks raviks.
Tüüpiline Rakendused
Suurte konteinerlaevade põhikere
Tekk, küljed ja põhjaplaadistus on laialdaselt valmistatud ülitugevast{0}}terasest EH36/EH40, et taluda tohutuid pikisuunalisi paindemomente ja kontsentreeritud koormusi.
VLCC topeltpõhi ja sisemine kest
Konstruktsiooni kaalu vähendamiseks kasutatakse ülitugevat-terast ja põhiosades (nt lastiruumis) kasutatakse korrosioonikindlaid-terasplaate või kulumiskindlaid/korrosioonikindlaid-katteid pihustatakse õhku.
Polaarjäämurdja struktuuri tugevdamine jääalal
Veepiiri lähedal asuv kere ja vöörisammas on valmistatud spetsiaalsest mereterasest, millel on suurem tugevus ja sitkus (nt arktiline klass EH36/40), mis on vastupidav jää väljapressimisele ja löökidele.
Veeldatud maagaasi (LNG) kanduri membraani katmissüsteem
Kuigi lastipaak ise on valmistatud roostevabast terasest või invar-sulamist membraanist, on kogu kere põhikonstruktsioon (teisene kilp ja kere) väljaspool seda valmistatud ülitugevast mereterasest, et pakkuda südamikule tuge ja kaitset.
Laeva torustik on nagu laeva "vereringesüsteem" ja "närvisüsteem", mis läbib kogu laeva. See vastutab kütteõli, määrdeõli, merevee, magevee, auru, õhu, aga ka erinevate hüdroõlide ja kemikaalide edasitoimetamise eest. Selle funktsioonid hõlmavad peaaegu kõiki aspekte, sealhulgas toiteallikat, laeva tasakaalu, tuletõrjet, elamist ja lasti käitlemist. Torustik peab töökindlalt töötama mitu aastakümmet karmides keskkondades, mida iseloomustavad veealused tingimused, kõrge õhuniiskus, vibratsioon ja suured temperatuurikõikumised.
Eelised ja põhiomadused
Suurepärane surve- ja temperatuuritaluvus.
Laeva peamine aurutorustik, kõrgrõhu{0}}kütuse sissepritsetoru ja hüdrosüsteemi torustik töötavad kõrge rõhu (kuni 30 MPa) ja kõrge temperatuuri (peaauru puhul kuni 500 kraadi) all. Õmblusteta süsinikterasest torud (nt 20# teras) ja legeerterasest torud (nt 1Cr0.5Mo legeerterasest auru jaoks) on nende suure tugevuse ja stabiilsuse tõttu laias temperatuurivahemikus usaldusväärsed valikud nende võtmesüsteemide ohutu töö tagamiseks.
Korrosioonikindlate{0}}materjalide usaldusväärne päritolu
Erinevate edastusvahendite jaoks on olemas küpsed materjalivaliku skeemid:
- Mereveesüsteem: traditsiooniliselt kasutatakse tsingitud süsinikterasest torusid, samas kui kaasaegsed suured laevad kasutavad vask-niklisulamist (90/10 või 70/30 CuNi) torusid, millel on suurem kulueelis ja korrosioonikindlus, või kvaliteetseid 316-liitriseid roostevabast terasest torusid.
- Kütteõli/määrdeõli süsteem: üldiselt kasutatakse süsinikterasest õmblusteta torusid, kuid kõrge väävlisisaldusega kütuse korrosiooni korral võib kasutada parema korrosioonikindlusega materjale või lisada{1}}korrosioonivastaseid meetmeid.
- Keemiatankeri lastitorustik: vastavalt lasti omadustele võib kasutada 316L roostevaba terast, dupleksroostevaba terast (nt 2205) või isegi nikli{2}}põhist sulamit (nt Hastelloy C-276).
Suurepärane vibratsiooni- ja löögikindlus.
Laevatorustikuga kaasneb peamasina ja abimasina vibratsioon ning laeva liikumise mõju pikka aega. Terasel (eriti metallist torujuhtmel) on kõrge struktuurne jäikus ja tugevus. Mõistliku tugikonstruktsiooni ja elastse toe abil saab tõhusalt maha suruda resonantsi, vältida väsimusest põhjustatud liigeste lõtvust või torujuhtme rebenemist ning tagada süsteemi pikaajaline terviklikkus dünaamilises keskkonnas.
Küps standardimise ja hoolduse mugavus
Mere terastorud, liitmikud, äärikud ja ventiilid on kõrgelt standarditud (näiteks ISO, JIS, GB/T standardid), mis on mugav ülemaailmseks hankimiseks ja asendamiseks. Laeva 20-30-aastase elutsükli jooksul on torujuhtmete hooldus või väljavahetamine vältimatu. Terastorude lõike- ja keevitatavad omadused muudavad kohapealse hoolduse ja kohaliku asendamise suhteliselt kiireks ja ökonoomseks.
Tüüpiline Rakendused
Laeva peajõuseadme diiselmootori kütuse kõrgrõhu{0}}toru
Kasutatakse ülitugevast -sulamist õmblusteta terastoru ja sisesein vajab eriti suurt siledust, et taluda üle 100 MPa sissepritserõhku.
Laeva keskjahutussüsteemi merevee põhitoru
90/10 vasest-niklisulamist toru või imporditud spetsiaalset epoksükattega süsinikterasest toru kasutatakse sageli suurte laevade jaoks, et olla vastupidav merevee korrosioonile ja mereorganismide kinnitumisele.
Madala{0}}temperatuuri veeldatud gaasikandja (LNG/LPG) torujuhe
163 C veeldatud maagaasi transportiv torustik peab kasutama austeniitset roostevaba terast (nt 304L) või nikkelterast (näiteks 9% Ni terast), et tagada vastupidavus väga madalal temperatuuril.
Ballastveesüsteemi salongi torustik
Tsingitud süsinikterasest toru või epoksükattega süsinikterasest toru kasutatakse tavaliselt merevee korrosioonikindluse kulude ja nõudluse tasakaalustamiseks.
