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La corrosione marina e l’incrostazione biologica causano perdite economiche mondiali pari a circa 50 miliardi di dollari all’anno e riducono l’efficienza operativa nelle industrie marine. SME Group vanta oltre 23 anni di esperienza nella risoluzione di questi due grandi problemi, fornendo diverse soluzioni ingegneristiche per il settore marino. Disponiamo di un laboratorio di 5000 metri quadrati nella città di Nantong, impieghiamo più di 100 tecnici elettromeccanici e possiamo completare oltre 500 progetti all’anno, oltre a fornire ricambi per più di 1000 navi annualmente. Materiali all’avanguardia, resistenti all’erosione da acqua di mare e all’insediamento di organismi biofouling, costituiscono il cuore delle nostre soluzioni. In questo blog, SME vi presenta quattro soluzioni basate su materiali per retrofitting, manutenzione e costruzione di nuove unità.
Leghe ad alte prestazioni per scambiatori di calore
L’ambiente estremo cui è sottoposto uno scambiatore di calore marino comprende cloro, alte temperature e condizioni abrasive legate all’uso dell’acqua di mare. Il titanio, impiegato nella forma di titanio commerciale puro, resiste alla corrosione da acqua di mare ed è stato ampiamente utilizzato con successo in precedenti applicazioni marittime; tuttavia, i problemi di reperibilità a livello globale hanno fatto crescere l’interesse e l’impiego di alternative con elevata resistenza alla corrosione (ad esempio leghe a base di nichel-cromo-molibdeno come le leghe 625, C-276, 22 e 686, nonché acciai inossidabili super-austenitici come le leghe 25-6MO e 27-7MO), soprattutto quando sono richieste tali proprietà insieme ad alta resistenza meccanica e buona formabilità per la stampatura profonda di lamiere spesse tra 0,50 e 0,70 mm negli scambiatori di calore a piastre. Sulla base della conoscenza delle diverse leghe utilizzate su singole imbarcazioni, il team del servizio tecnico SME può fornire una selezione di leghe in grado di garantire prestazioni ottimali nel lungo termine.
Materiali a gradiente funzionale per l’integrità strutturale
Un FGM rappresenta una significativa innovazione nel campo delle costruzioni marine, conferendo proprietà graduate all’interno di un sistema composito. Nell’ambito specifico delle tubazioni marine (risers) o dei componenti strutturali, un FGM è costituito da una sezione composita a doppio strato che combina materiali superficiali resistenti alla corrosione — ad esempio, un acciaio inossidabile duplex — con un supporto strutturale adiacente ad alta resistenza, come un acciaio al carbonio-manganese. Secondo i dati disponibili nella letteratura scientifica, tali FGM presentano una resistenza superiore e una duttilità notevolmente migliore rispetto a una struttura equivalente in acciaio X52, come confermato da valori di resistenza a trazione massima pari a 587 MPa e 453 MPa, e da rapporti di duttilità pari rispettivamente a 45,47 e 32,07. Inoltre, una struttura realizzata con un componente specifico di questa famiglia mantiene tassi di corrosione equivalenti a quelli dell’acciaio X52. SME segue questa tecnologia con grande interesse, sostenendone attualmente l’impiego sia in nuove costruzioni sia in interventi di retrofit, laddove resistenza meccanica e resistenza alla corrosione siano fattori determinanti.
Rivestimenti intelligenti a nanocomposito
I più impressionanti rivestimenti avanzati a nanocomposito traggono ispirazione dalle strutture naturali e sono ora impiegati per una protezione bifunzionale contro l’incrostazione e la corrosione. Si basano sul concetto "mattoni-e-maltese". I "mattoni" costituiti da MoS₂/MXene sono stati incorporati nella "malta" di PDMS modificato con poliurea, ottenendo una transizione "on-off" nella funzione antifouling tra notte (attività antibatterica a contatto) e giorno (attività antibatterica non a contatto mediante rilascio di specie reattive dell’ossigeno). Questi rivestimenti hanno inoltre raggiunto una funzione di auto-riparazione doppia e un’elevata efficienza di auto-riparazione multifontale (>99,46%) e resistenze adesive (>2,0 MPa), con prestazioni eccellenti in termini di durabilità superficiale fino a circa 180 giorni in ambiente marino reale. SME offre servizi di applicazione di rivestimenti per carene basati su queste innovazioni, garantendo rivestimenti protettivi a lunga durata e bassa manutenzione per le imbarcazioni.
Sistemi antifouling a rilascio controllato
Le formulazioni esistenti a base di ossido rameoso antifouling soffrono di un’«esplosione iniziale» e di un’«esaurimento finale» dell’ingrediente attivo, gli ioni rame, accorciando drasticamente la durata operativa. Tuttavia, i nuovi sistemi a rilascio controllato descritti affrontano i problemi legati ai meccanismi di corrosione galvanica. In questo caso, l’insolubilità del rame viene sfruttata per creare una coppia galvanica con il rGO, consentendo la dissoluzione lenta e controllata degli ioni rame; nel frattempo, il foglio di rGO protegge tale processo e svolge una funzione barriera per prevenire la corrosione all’anodo in modo graduale. Il tasso di dissoluzione del rame è controllato mediante la regolazione del rapporto catodo:anodo e si ottiene una deviazione standard relativa del 44,45 % in uno studio di immersione della durata di 21 giorni, dimostrando stabilità. Queste tecniche antifouling avanzate sono incluse nelle specifiche generali di SME, con conseguente impatto ambientale ridotto e periodi operativi prolungati.
Conclusione: Collabora con SME per soluzioni avanzate di materiali
Tutto ciò è reso possibile grazie alla scelta ottimale di materiali avanzati ad alte prestazioni: leghe resistenti alle alte temperature, materiali compositi funzionalmente graduati (FGM) o ancora più innovativi rivestimenti compositi intelligenti con sistemi di rilascio controllato – tecnologia antifouling – che garantiscono una vita utile completamente priva di corrosione e la massima disponibilità operativa delle imbarcazioni. SME Group vanta oltre 20 anni di esperienza nel settore dell’ingegneria marina ed è accreditata secondo gli standard di livello più elevato: ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Possiamo supportarvi in tutti i cantieri navali del mondo – in particolare nella Cina continentale – tempestivamente e con innovazione nell’applicazione di questa tecnologia avanzata dei materiali sulle vostre navi. SME offre una garanzia di 12 mesi e soluzioni – nonché servizi – per i vostri problemi di corrosione e incrostazioni biologiche (fouling). Contattate immediatamente il nostro team commerciale e i nostri specialisti tecnici.