Respuesta corta: los grados de acero son altos. Los alfabetos en grado se refieren a la tenacidad del acero que depende de la temperatura, por lo que los rompehielos tienen grados más altos de acero en comparación con los recipientes normales para soportar las temperaturas más bajas. La mayoría de los buques de carga oceánica que operan fuera de la zona de baja temperatura tendrán una proa construida con acero de grado A o AH y un grosor del orden de 20-25 mm. Las embarcaciones de clase polar generalmente requieren espesores más altos y refuerzo adicional para romper el hielo de varios años, por lo que tanto la temperatura baja como el espesor más alto serán factores contribuyentes en la selección del grado. El buque USCG USCGC Polar Sea (WAGB-11) tiene un grosor de placa de 45 mm en la proa y puede cortar hielo de 1,8 m de espesor a una velocidad de 3kn.
Respuesta larga:
Tenga en cuenta que hay varios recipientes de la clase Ice. El recipiente de clase polar más alto tendrá espesores de placa mucho más altos que un recipiente de clase báltica. En términos generales, todos los Rompehielos tendrán acero con grados a partir de E en la proa. También hay diferentes tipos de rompehielos dependiendo del tipo de servicio. Algunos pueden atravesarlo continuamente, algunos lo hacen con técnicas de retroceso y embestida, etc. Hay embarcaciones que rompen el hielo con su popa, por lo que la embarcación navegará hacia popa mientras rompe el hielo y navegará hacia adelante de lo contrario. El fortalecimiento y, por lo tanto, los grados y espesores dependerán del tipo de servicio. Además, la distribución de grados sobre el recipiente cambiará a medida que cambie el tamaño del recipiente. Un gran buque portacontenedores o petrolero con capacidad para romper el hielo podría tener espesores y grados más altos en el área del centro del barco que la proa.
El diseño de los recipientes de la clase Ice se requiere para cumplir con las regulaciones establecidas por las sociedades de clasificación (por ejemplo, DNV GL, ClassNK, ABS, etc.), simplemente conocidas como clase. Cada clase especifica su propia regla con respecto al cálculo de cargas, la selección de materiales y la clase de hielo. (la mayoría de las reglas son muy similares) Dado que la naturaleza de la carga en el buque es diferente según el área de servicio, cada buque se diseñará en consecuencia. Hay recipientes diseñados para cortar hielo delgado en latitudes más bajas, así como hielo grueso de varios años en las regiones polares. La clase también da anotaciones a los recipientes diseñados en base a sus reglas. Una embarcación de clase DNV ICE-1A * será diseñada para operar en el Báltico del Norte sin la ayuda de Icebreakers.
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En el caso de buques de clase Polar o rompehielos, para operar en la región ártica, la notación varía de PC-1 a PC-7, en la que los buques de clase PC-1 pueden operar en el Ártico durante todo el año y los buques PC-7 pueden operar en el ártico en verano con hielo de un año.
Aclaración:
1) El hielo de varios años es el hielo que sobrevivió más de 2 años sin derretirse. El segundo año, el hielo sobrevivió un verano sin derretirse. El hielo de un año o el hielo del primer año tiene menos de un año. El hielo de varios años es más grueso y más difícil de romper que el hielo del primer año.
Fortalecimiento
Como el hielo flota en el agua, el fortalecimiento se concentra principalmente en la región donde el casco del barco se encuentra con el hielo. Por lo tanto, el diseño se basa en el proyecto operativo del buque. Verticalmente, el casco se divide en el área inferior, el área inferior y el área del cinturón de hielo. A lo largo de la longitud, el casco del barco se divide en 1) Arco, 2) Arco intermedio, 3) Cuerpo medio y 4) popa.
Materiales
Según la ubicación mencionada anteriormente, el material se selecciona de las clases de material (en las reglas, los materiales se dividen en 3 o, a veces, 4 clases; no debe confundirse con la clase en el párrafo anterior, que son formas cortas para la sociedad de clasificación). Pero antes de seleccionar el material, un diseñador tendrá que calcular todas las cargas que llegan a ese revestimiento y el grosor de placa requerido para la carga calculada. Por lo tanto, no siempre es necesario que tenga que ser DH36 o EH36 y superior. En ciertos casos, se puede usar un grado más bajo a costa de un espesor más alto y viceversa. Lo que la clase especifica es el grado mínimo y la resistencia del acero requerida.
A continuación se muestra una instantánea de la tabla para seleccionar materiales al diseñar embarcaciones de clase Polar. La clase III se refiere a la clase de material. Entonces, si el revestimiento del arco tiene un grosor de 40 mm y la temperatura de diseño es de -30 grados, entonces el grado será FH. Para el mismo criterio, si la clase es I, entonces la calificación puede ser E o EH.
Cortesía: IACS
Aclaración:
2) MS = acero suave (límite de elasticidad mínimo 235N / mm2) y HT = acero de alta resistencia (límite de elasticidad mínimo de 315N / mm2 dependiendo del grado)
Aquí el material Clase III es la clase más alta. Al seleccionar materiales para una región altamente estresada, como el arco, el revestimiento del casco, etc., se selecciona material de esta tabla. Otras clases son Clase II y Clase I, la última se aplica a los miembros estructurales que no contribuyen a la resistencia general de un barco, así como a los que están sujetos a tensiones bajas.
Tenga en cuenta que a medida que aumenta el grosor, la pendiente también aumenta. El acero para construcción naval está fabricado por Rolling (metalurgia). Se hace difícil mantener las propiedades físicas del acero a medida que aumenta el espesor y, por lo tanto, se requiere un control más estricto del proceso de laminado para obtener las propiedades deseadas mientras se lamina placas más gruesas. Además de esta diferencia, el principal factor distintivo del acero de grado superior como DH y EH de los grados inferiores como AH es su resistencia. Los aceros de mayor grado son más resistentes que los de menor grado y la tenacidad disminuye a medida que disminuye la temperatura. A temperaturas más bajas, el material será frágil y puede fracturarse fácilmente con una carga alta. Esta es la razón principal por la cual se requiere que los recipientes de la clase Ice tengan grados más altos de acero en su estructura, especialmente aquellos que operan a temperaturas muy bajas.
