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Marine Korrosion und Biofouling verursachen jährlich weltweit wirtschaftliche Schäden in Höhe von rund 50 Milliarden US-Dollar sowie Einbußen bei der betrieblichen Effizienz in der maritimen Industrie. Die SME Group verfügt über mehr als 23 Jahre Erfahrung bei der Lösung dieser beiden zentralen Probleme durch vielfältige maritime Ingenieurlösungen. Unser Werk in der Stadt Nantong umfasst 5000 Quadratmeter; wir beschäftigen mehr als 100 Elektro- und Maschinentechniker und können jährlich über 500 Projekte abschließen sowie Ersatzteile für mehr als 1000 Schiffe pro Jahr liefern. Hochmoderne Materialien, die der Erosion durch Meerwasser und der Ansiedlung von Biofouling widerstehen, bilden das Kernstück unserer Lösungen. In diesem Blog stellt SME Ihnen vier Materiallösungen für Nachrüstung, Wartung und Neubau vor.
Hochleistungslegierungen für Wärmeaustauscher
Die extremen Umgebungsbedingungen, denen ein Meerwasser-Wärmeaustauscher ausgesetzt ist, umfassen Chlor, hohe Temperaturen sowie abrasive Bedingungen im Zusammenhang mit der Verwendung von Meerwasser. Titan in handelsüblicher Reintitanform weist eine hohe Beständigkeit gegenüber Korrosion durch Meerwasser auf und hat sich in früheren maritimen Anwendungen bewährt; weltweite Engpässe bei der Verfügbarkeit von Titan führen jedoch dazu, dass alternative Werkstoffe mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit – beispielsweise Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen wie 625, C-276, 22 und 686 sowie superaustenitische Edelstahlvarianten (25-6MO und 27-7MO) – zunehmend Interesse finden und eingesetzt werden, insbesondere dort, wo diese Eigenschaften sowie hohe Festigkeit und Umformbarkeit für das Tiefziehen von Platten mit Dicken zwischen 0,50 und 0,70 mm in Plattenwärmeaustauschern erforderlich sind. Auf Grundlage ihrer Kenntnisse über das Spektrum an Legierungen, die in einzelnen Schiffen eingesetzt werden, kann das technische Service-Team von SME eine Legierungsauswahl vornehmen, die eine optimale Langzeitleistung gewährleistet.
Funktional abgestufte Materialien für strukturelle Integrität
Ein FGM stellt eine bedeutende Veränderung im Bereich des maritimen Konstruktionswesens dar und verleiht einem Verbundsystem gestufte Eigenschaften. Für diese spezifische Anwendung – insbesondere bei maritimen Steigleitungen oder strukturellen Komponenten – besteht ein FGM aus zwei Verbundabschnitten: einer korrosionsbeständigen Deckschicht, beispielsweise aus Duplex-Edelstahl, die an eine benachbarte, hochfeste Tragstruktur – etwa aus Kohlenstoff-Mangan-Stahl – angrenzt. Nach vorliegenden Forschungsdaten weisen solche FGMs im Vergleich zu einer vergleichbaren X52-Stahlkonstruktion eine höhere Festigkeit und deutlich bessere Duktilität auf; dies bestätigen Zugfestigkeitswerte von 587 MPa bzw. 453 MPa sowie Duktilitätsquoten von 45,47 bzw. 32,07. Besonders hervorzuheben ist, dass eine Struktur mit einer bestimmten Komponente aus dieser Werkstofffamilie Korrosionsraten aufweist, die denen von X52 entsprechen. SME verfolgt diese Technologie mit großem Interesse und unterstützt derzeit deren Einsatz sowohl bei Neubauten als auch bei Nachrüstungen, wo Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit oberste Priorität haben.
Intelligente Nanocompositbeschichtungen
Die beeindruckendsten fortschrittlichen Nanocompositbeschichtungen orientieren sich an natürlichen Strukturen und erfüllen nun gleichzeitig zwei Schutzfunktionen: Antifouling und Korrosionsschutz. Sie basieren auf dem Ziegel-und-Mörtel-Konzept. Molybdändisulfid/MXene-„Ziegel“ wurden in einem Polyharnstoff-modifizierten PDMS-„Mörtel“ hergestellt, wodurch ein „Ein-Aus“-Übergang der Antifouling-Funktion zwischen Nacht (kontaktbasierte antibakterielle Wirkung) und Tag (kontaktlose antibakterielle Wirkung durch Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies) erreicht wird. Diese Beschichtungen weisen zudem eine Doppel-Selbstheilungsfunktion sowie eine hohe, mehrquellige Selbstheilungseffizienz (>99,46 %) und Haftfestigkeit (>2,0 MPa) auf; ihre Oberflächendauerhaftigkeit beträgt im realen Meeresumfeld bis zu etwa 180 Tage. SME bietet auf Basis dieser Innovationen Anstrichdienstleistungen für Schiffsrümpfe an, um langfristigen, wartungsarmen Korrosionsschutz zu gewährleisten.
Antifouling-Systeme mit gesteuertem Wirkstoffaustrag
Bestehende Antifouling-Formulierungen auf Basis von Kupfer(I)-oxid weisen ein »anfängliches Explosionsverhalten« und eine »endgültige Erschöpfung« des aktiven Wirkstoffs, der Kupferionen, auf, was die Einsatzdauer erheblich verkürzt. Die neu beschriebenen Systeme mit kontrollierter Freisetzung hingegen lösen Probleme im Zusammenhang mit galvanischen Korrosionsmechanismen. Hierbei wird die Unlöslichkeit von Kupfer genutzt, um ein galvanisches Element mit rGO zu bilden, wodurch Kupferionen langsam und kontrolliert freigesetzt werden; gleichzeitig schützt das rGO-Blatt diesen Prozess und wirkt als Barriere, um die Korrosion an der Anode in einem langsamen Tempo zu verhindern. Die Geschwindigkeit der Kupferauflösung wird durch gezielte Anpassung des Kathoden-zu-Anoden-Verhältnisses gesteuert und erreichte in einer 21-tägigen Tauchstudie eine relative Standardabweichung von 44,45 %, was für Stabilität spricht. Diese fortschrittlichen Antifouling-Techniken sind in den allgemeinen Spezifikationen von SME enthalten und führen zu einer geringeren Umweltbelastung sowie längeren Betriebszeiten.
Fazit: Partner werden mit SME für fortschrittliche Materiallösungen
All dies wird ermöglicht durch die beste Auswahl hochleistungsfähiger, fortschrittlicher Materialien – temperaturbeständige Legierungen oder FGMs oder noch intelligentere Verbundbeschichtungen mit intelligenten Freisetzungssystemen – Antifouling-Technologie – und gewährleistet eine vollständig korrosionsfreie Lebensdauer sowie maximale Betriebsverfügbarkeit der Schiffe. Die SME Group verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Schiffstechnikindustrie und ist nach den höchsten Standards akkreditiert – ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001. Wir unterstützen Sie weltweit in allen Werften – insbesondere in Festlandchina – termingerecht und innovativ bei der Anwendung dieser Materialtechnologie auf Ihr Schiff. SME bietet eine 12-monatige Garantie sowie Lösungen und Service für Ihre Korrosions- und Fouling-Probleme. Kontaktieren Sie sofort unser Verkaufsteam und unsere technischen Spezialisten.