Co jsou Marine Bolts?

Námořní šrouby jsou specializované vysokopevnostní spojovací prvky vyrobené z materiálů odolných proti korozi – především z nerezové oceli a legované oceli — navržený tak, aby poskytoval spolehlivá konstrukční spojení při stavbě lodí, konstrukcích na moři a přístavních strojích, které pracují v prostředí se slanou vodou. Liší se od standardních průmyslových spojovacích prvků svým materiálovým složením, specifikací ochrany proti korozi, výrobním procesem a požadavky na kontrolu kvality – to vše je dáno jedinečně agresivním mořským prostředím, kde by konvenční spojovací prvky zkorodovaly a selhaly během několika měsíců. Námořní šrouby se používají pro spojení konstrukce trupu, montáž zařízení, montáž pohonného systému a konstrukci přístavního jeřábu a nakládacího zařízení.

Materiály používané v námořních šroubech

Výběr materiálu je nejdůležitějším rozhodnutím ve specifikaci lodních šroubů. Prostředí slané vody a slaného vzduchu v námořních aplikacích patří mezi nejnáročnější na korozi ve strojírenství:

Třídy nerezové oceli

Nerezová ocel je dominantním materiálem pro námořní šrouby v přímém kontaktu se slanou vodou. Nejčastěji specifikované stupně jsou:

• Nerezová ocel 316 (A4): standard pro námořní průmysl – přidání 2–3 % molybdenu mu dává výrazně lepší odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi než stupeň 304 v chloridových prostředích; používá se pro kování trupu, palubní hardware a podvodní spojení
• Nerezová ocel 316L: nízkouhlíková varianta s lepší odolností proti korozi svarového spoje – používá se tam, kde jsou šrouby přivařeny do sestav nebo kde existuje riziko senzibilizace
• Duplexní nerezová ocel (2205, 2507): pro vysoce pevné námořní aplikace, kde standardní 316 neposkytuje dostatečnou strukturální pevnost – přibližně dvojnásobek meze kluzu než 316 s vynikající odolností proti důlkové korozi; používá se ve spojeních plošin na moři, součástí kotevních řetězů a šroubů hřídele vrtule

Legovaná ocel s povrchovou ochranou

Pro vysokopevnostní konstrukční aplikace, kde je pevnost v tahu nerezové oceli nedostatečná, se používají šrouby z legované oceli s žárovým zinkováním, galvanickým pokovováním nebo povlakem Dacromet (zink-hliníkové vločky). Ty jsou specifikovány pro konstrukce přístavních jeřábů, vybavení paluby plavidel a montážní hardware strojovny, kde může být šroub kontrolován a vyměňován podle plánovaného plánu údržby.

Aplikace na lodích a v přístavních strojích

Lodní aplikace

Námořní šrouby jsou used throughout the structure and equipment of a ship, from keel to mast:

• Spojení konstrukce trupu: konstrukční šrouby spojující oplechování trupu, rámy a podélníky – vystavené dynamickému zatížení vyvolanému vlnami a trvalému ponoření do mořské vody
• Montáž pohonného systému: šrouby hlavního lože motoru, přírubové spoje hřídele vrtule, šrouby pouzdra hrudní trubky – vysoce zatížené spojovací prvky, které musí udržovat upínací sílu při vibracích a tepelných cyklech
• Vybavení paluby: kotvící kotvy, základny navijáku, kryty poklopů a držáky navigačního vybavení – vystavené postřiku, dešti a UV záření a zároveň vystaveny mechanickému zatížení
• Podvodní armatury: mořské mřížky, chrániče trysek, montáž zinkové anody – trvale ponořené a vystavené nejtěžším korozním podmínkám na plavidle

Aplikace přístavních strojů

V přístavních zařízeních zajišťují námořní šrouby strukturální integritu:

• Jeřáby a portálové konstrukce z lodi na pobřeží: konstrukční šrouby o velkém průměru v kolejových spojích, sekcích věže a kloubových čepech výložníku, které nesou celé zvednuté zatížení plus dynamické zesílení
• Portálové jeřáby s pryžovou pneumatikou (RTG) a obkročné nosiče: upevňovací prvky v podvozku, rozpěrných sestavách a konstrukčních spojích, které fungují v agresivním prostředí portů naftových výfukových plynů, solné mlhy a znečištění hydraulického oleje
• Vybavení doků a nábřeží: kotevní šrouby kotevních patníků, montážní prvky panelu blatníku a spoje nakládacího ramene – v závislosti na kombinovaném zatížení sil ukotvení plavidla a pohybu přílivu a odlivu

Výrobní proces a standardy kvality

Námořní šrouby jsou vyráběny prostřednictvím řízených výrobních procesů, které zajišťují mechanické vlastnosti a rozměrovou přesnost požadovanou pro konstrukční bezpečnostní aplikace:

Kování za tepla a za studena

Velké námořní šrouby (M24 a vyšší) se obvykle vyrábějí kováním za tepla – zahřátím ocelového předvalku a jeho tvarováním lisováním nebo kováním kladivem, aby se vyvinula vyrovnaná struktura zrna, která dává kovaným spojovacím prvkům vynikající odolnost proti únavě ve srovnání s obráběnou tyčí. Menší šrouby (pod M24) jsou vyráběny ražením za studena, které zpevňuje materiál a poskytuje vynikající rozměrovou konzistenci při vysokých výrobních rychlostech.

Obrábění závitů a povrchová úprava

Závity se tvoří válcováním (upřednostňováno pro pevnost – válcování závitů zvyšuje únavovou životnost tím, že vyvolává příznivé zbytkové tlakové napětí v patě závitu) nebo CNC frézováním závitů pro přesné aplikace. Povrchové úpravy používané k ochraně lodních šroubů z legované oceli zahrnují žárové zinkování (obvykle 45–55 mikronů zinek), povlak Dacromet nebo bezproudové niklování v závislosti na požadované úrovni ochrany proti korozi.

Kontrola kvality

Námořní šrouby pro konstrukční aplikace podléhají přísným požadavkům na kontrolu kvality – obvykle specifikované klasifikačními společnostmi (jako jsou ty, které fungují podle standardů IACS) nebo mezinárodními standardy:

• Zkouška tahem: zkušební zatížení, mez pevnosti v tahu a prodloužení testované na vzorcích z každé výrobní šarže
• Testování tvrdosti: Tvrdost podle Rockwella nebo Vickerse potvrzuje shodu s tepelným zpracováním napříč průřezem šroubu
• Ultrazvuková nebo magnetická detekce vad částic: u velkých konstrukčních šroubů NDT potvrzuje nepřítomnost vnitřních defektů nebo povrchových trhlin, které by mohly způsobit únavové selhání při cyklickém zatěžování
• Testování koroze solnou mlhou: Šrouby z legované oceli s povlakem jsou testovány v komorách se solnou mlhou, aby se ověřilo, že povrchová úprava poskytuje specifikovanou dobu ochrany
• Rozměrová kontrola: ověření závitové měrky, rozměry hlavy a délka šroubu zkontrolovány podle výkresových tolerancí

Průvodce pro výběr třídy a materiálu námořních šroubů