Laivan ulkokansivarustelun materiaalivalinnat arktisiin olosuhteisiin
Kopo, Ilkka (2013)
Satakunnan ammattikorkeakoulu
2013
Creative Commons Attribution 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201304305660
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201304305660
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tarkoituksena oli arktisiin olosuhteisiin suunniteltavan laivan ulkokansivarustelussa käytettävien materiaalien tutkiminen ja sen pohjalta materiaalivalintasuositusten löytäminen.
Laivanrakennusta säädellään melko tarkoin erilaisin standardein ja säännöksin. Opinnäytetyössä pyrittiin esittämään olennaisesti materiaalin valintaan vaikuttavat osat helposti löydettävässä muodossa. Standardin vaatimusten lisäksi tutkittiin muita olennaisesti materiaalin valintaan vaikuttavia seikkoja, kuten iskusitkeys, korroosionkesto, hitsattavuus ja materiaalin hinta.
Opinnäytetyön aineistona käytettiin DNV-standardeja, alan asiantuntijoiden kirjoittamia kirjoja ja julkaisuja sekä konepaja-alan toimijoiden internet-sivuja. STX:n ja muiden alan toimijoiden haastatteluista saatiin erittäin arvokasta lisätietoa, jota ei olisi löytynyt kirjallisista lähteistä.
Opinnäytetyössä käsiteltiin laivanrakennuksen tärkeimpien metalliraaka-aineiden, rakenneterästä vastaavan laivanrakennusteräksen, ruostumattoman teräksen ja alumiiniseosten valintaan vaikuttavia ominaisuuksia, joiden perusteella laadittiin suunnittelijoiden apuvälineenä toimiva materiaalinvalintataulukko. Materiaalin hintaa käsittelevään osaan laadittiin taulukko, jossa ruostumattomasta teräksestä ja alumiinista valmistettavan osan hinta suhteutettiin laivanrakennusteräksestä valmistettuun osaan.
Opinnäytetyön tulos tiivistyi suositukseen käyttää materiaalina useimmissa rakenteissa perinteisiä lujuusluokkien 235 ja 355 N/mm² laivanrakennusteräksiä. Korkeamman myötölujuuden omaava laivanrakennusteräs on sopivin erikoiskohteisiin, jossa korkealla myötö-ja murtolujuudella on ratkaiseva merkitys. Alumiini ja austeniittinen ruostumaton teräs on paras valinta kohteisiin, joissa maalipinta on kulutukselle alttiina tai kun rakenteelta vaaditaan ei-magneettisuutta. Suunnittelulämpötilan ollessa erittäin alhainen, alumiinin ja austeniittisen ruostumattoman teräksen erittäin hyvä iskusitkeys matalissa lämpötiloissa korostuu.
Laivanrakennusta säädellään melko tarkoin erilaisin standardein ja säännöksin. Opinnäytetyössä pyrittiin esittämään olennaisesti materiaalin valintaan vaikuttavat osat helposti löydettävässä muodossa. Standardin vaatimusten lisäksi tutkittiin muita olennaisesti materiaalin valintaan vaikuttavia seikkoja, kuten iskusitkeys, korroosionkesto, hitsattavuus ja materiaalin hinta.
Opinnäytetyön aineistona käytettiin DNV-standardeja, alan asiantuntijoiden kirjoittamia kirjoja ja julkaisuja sekä konepaja-alan toimijoiden internet-sivuja. STX:n ja muiden alan toimijoiden haastatteluista saatiin erittäin arvokasta lisätietoa, jota ei olisi löytynyt kirjallisista lähteistä.
Opinnäytetyössä käsiteltiin laivanrakennuksen tärkeimpien metalliraaka-aineiden, rakenneterästä vastaavan laivanrakennusteräksen, ruostumattoman teräksen ja alumiiniseosten valintaan vaikuttavia ominaisuuksia, joiden perusteella laadittiin suunnittelijoiden apuvälineenä toimiva materiaalinvalintataulukko. Materiaalin hintaa käsittelevään osaan laadittiin taulukko, jossa ruostumattomasta teräksestä ja alumiinista valmistettavan osan hinta suhteutettiin laivanrakennusteräksestä valmistettuun osaan.
Opinnäytetyön tulos tiivistyi suositukseen käyttää materiaalina useimmissa rakenteissa perinteisiä lujuusluokkien 235 ja 355 N/mm² laivanrakennusteräksiä. Korkeamman myötölujuuden omaava laivanrakennusteräs on sopivin erikoiskohteisiin, jossa korkealla myötö-ja murtolujuudella on ratkaiseva merkitys. Alumiini ja austeniittinen ruostumaton teräs on paras valinta kohteisiin, joissa maalipinta on kulutukselle alttiina tai kun rakenteelta vaaditaan ei-magneettisuutta. Suunnittelulämpötilan ollessa erittäin alhainen, alumiinin ja austeniittisen ruostumattoman teräksen erittäin hyvä iskusitkeys matalissa lämpötiloissa korostuu.