Trong ngành Hàng hải, nơi các công trình và thiết bị phải đối mặt với môi trường nước biển khắc nghiệt. Ứng dụng của thép không gỉ trong ngành hàng hải được xem là giải pháp lý tưởng nhờ vào khả năng chống ăn mòn vượt trội, độ bền cao và tính linh hoạt trong thiết kế và thi công.
Vậy tại sao thép không gỉ lại được ưa chuộng đến vậy? Hãy cùng khám phá những lợi ích và ứng dụng phổ biến của loại hợp kim này trong ngành Hàng hải.
Nội dung chính
1. Vì sao thép không gỉ được sử dụng trong ngành Hàng hải?
Trước khi tìm hiểu những ứng dụng thực thế của thép không gỉ trong ngành Hàng hải, chúng ta cần hiểu vì sao thép không gỉ lại là lựa chọn ưu tiên trong môi trường biển.
Lý do quan trọng nhất là khả năng chống ăn mòn vượt trội trong nước muối hoặc môi trường có tính axit. Thép không gỉ có thể chống lại sự ăn mòn trong khi hầu hết các kim loại khác sẽ nhanh chóng bị hư hỏng, dẫn đến mất thẩm mỹ hoặc thậm chí gây hỏng hóc linh kiện.
Ngoài độ bền cao, thép không gỉ có nhiều khả năng tùy chỉnh linh hoạt, có thể được thiết kế, gia công và hoàn thiện theo nhiều cách khác nhau để phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật, thẩm mỹ và ngân sách của từng ứng dụng. Ví dụ:
- Lựa chọn theo cấp độ (grade) phù hợp: Có nhiều loại thép không gỉ khác nhau (như 304, 316, 430…) với đặc tính chống ăn mòn, độ cứng, độ dẻo khác nhau, giúp doanh nghiệp chọn loại phù hợp nhất với môi trường sử dụng.
- Gia công theo yêu cầu: Có thể được cắt, uốn, hàn, đúc hoặc rèn thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau để phù hợp với từng bộ phận của tàu, bến cảng hay giàn khoan ngoài khơi.
- Tùy chỉnh bề mặt hoàn thiện: Từ bề mặt mờ (matte) đến bóng gương (mirror finish), hoặc có thể được phủ thêm lớp sơn, phủ bột (powder coating) để tăng độ bền và tính thẩm mỹ.
2. Ứng dụng của thép không gỉ trong ngành Hàng hải
2.1. Cầu cảng và bến tàu
Bất kể là bến tàu ven hồ dành cho mục đích giải trí hay cầu cảng thương mại lớn, thép không gỉ luôn đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng và đảm bảo hoạt động an toàn của các công trình này.
Hiện tại, loại thép không gỉ phổ biến nhất trong ngành hàng hải là thép 316, hay còn được gọi là thép không gỉ hàng hải (marine-grade stainless steel). Thép không gỉ hàng hải là thép được chế tạo phục vụ cho ngành hàng hải, nhằm chịu được môi trường nước biển. Theo tiêu chuẩn AISI, nhãn hiệu 316 là thép có hàm lượng crôm khá lớn. Nó thường được sử dụng trong cả cấu trúc chịu lực lẫn các chi tiết trang trí tại bến tàu và bến du thuyền.
Các ứng dụng của thép không gỉ trong ngành Hàng hải cụ thể có thể kể đến như:
- Bu lông, ốc vít, vòng đệm giúp cố định và gia cố cấu trúc cầu cảng.
- Thanh thép không gỉ trang trí, tấm thép không gỉ làm sàn, lan can
- Biển báo, thẻ ghi vị trí, hoặc các chi tiết trang trí khác.
2.2. Các bộ phận trên tàu thuyền
Không chỉ tàu thuyền cỡ nhỏ, thép không gỉ cũng có thể được sử dụng cho các tàu hàng cỡ lớn đi biển. Hiện nay, thép không gỉ được ứng dụng vào rất nhiều chi tiết trên tàu, cụ thể như:
- Hệ thống đường ống, tay vịn, chốt cửa, bản lề, trục chân vịt, móc neo, ốc vít
- Ứng dụng trong vỏ tàu, ống khói, cột buồm hoặc các bộ phận khác.
- Ống thép không gỉ đang ngày càng phổ biến để thay thế cho ống thép carbon sơn phủ trên các tàu mới. Lựa chọn này giúp giảm thời gian và chi phí lắp đặt vì không cần sơn lớp thứ hai. Hơn nữa, tuổi thọ sử dụng dài hơn và chi phí bảo trì thấp hơn so với ống carbon.
Nhờ khả năng chống ăn mòn cao và tuổi thọ dài, thép không gỉ giúp giảm thiểu chi phí bảo trì và tăng độ an toàn cho tàu thuyền.
2.3. Ứng dụng thép không gỉ trên các giàn khoan ngoài khơi và các công trình trên biển
Giàn khoan ngoài khơi thường có kết cấu lớn, đứng tách biệt trên mặt nước biển hàng trăm mét và có trọng lượng khổng lồ. Các bộ phận của giàn khoan phải chịu tác động rất nhiều từ gió mạnh, sóng biển, nước muối,… Do đó, các nguy cơ ăn mòn và hỏng hóng luôn thường trực. Thép không gỉ là giải pháp lý tưởng giúp giải quyết các rủi ro này nhờ khả năng chịu lực, bền, chống ăn mòn, ổn định nhiệt trong môi trường khắc nghiệt.
Việc chọn đúng vật liệu thép không gỉ phù hợp cho sản phẩm bất kỳ đòi hỏi bạn phải có sự hiểu biết về các yêu cầu kỹ thuật, đặc tính của vật liệu và điều kiện môi trường sử dụng sản phẩm đó. Nếu quyết định sai lầm có thể sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tuổi thọ, hiệu suất và chi phí bảo trì của hệ thống. Bây giờ, Inox Đại Dương sẽ nêu bật các yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn loại thép không gỉ phù hợp cho môi trường nước ngọt và nước mặn.
3. Các yếu tố cần xem xét khi chọn thép không gỉ trong ngành Hàng hải
3.1. Ảnh hưởng của nồng độ Chloride trong môi trường
Một trong những yếu tố quan trọng nhất trong việc lựa chọn hợp kim thép không gỉ là mức độ tiếp xúc với nước mặn hoặc nước có hàm lượng chloride cao (nước biển, nước lợ, hoặc nước nhiễm mặn).
- Thép không gỉ 316 hoặc 316L (còn gọi là marine-grade stainless steel) có khả năng chống ăn mòn cao hơn so với các loại thép khác nhờ chứa molybdenum (Mo). Điều này giúp kéo dài tuổi thọ và tăng độ an toàn cho các bộ phận quan trọng.
- Thép không gỉ 304/304L có chi phí thấp hơn so với 316/316L, nhưng dễ bị ăn mòn hơn khi tiếp xúc lâu dài với nước biển hoặc môi trường có chloride cao. Điều này có thể dẫn đến chi phí mua và bảo trì cao hơn trong dài hạn.
Như vậy, nếu môi trường hoạt động có độ ẩm cao, tiếp xúc trực tiếp với nước mặn hoặc hóa chất ăn mòn, 316/316L là lựa chọn tối ưu nhất.
3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường
Thép không gỉ có thể chịu được dải nhiệt độ rộng, nhưng ở điều kiện cực kỳ nóng hoặc lạnh, bạn cần chọn loại thép không gỉ phù hợp:
- Ở nhiệt độ cao, thép không gỉ có thể bị oxy hóa hoặc giảm độ bền cơ học. Trong trường hợp này, bạn có thể cần thép không gỉ chịu nhiệt đặc biệt, chẳng hạn như 321 hoặc 347, có khả năng chịu nhiệt tốt hơn 316.
- Ở nhiệt độ cực lạnh, như môi trường Bắc Cực hoặc các hệ thống cryogenic, thép không gỉ Austenitic (như 304, 316, 310) có tính dẻo cao và ít bị giòn gãy,
3.3. Độ trong và độ sạch của nước
Nếu hệ thống có chất rắn lơ lửng đất, cát, bùn, tảo, vi sinh vật, các hạt hữu cơ và vô cơ khác.), chất mài mòn hoặc tạp chất, nguy cơ ăn mòn và tắc nghẽn sẽ cao hơn.
- Hệ thống đường ống vận chuyển nước có bùn, cát, hoặc chất rắn có thể gây mài mòn bề mặt thép. Trong trường hợp này, thép không gỉ duplex như 2205 có khả năng chịu mài mòn và ăn mòn tốt hơn.
- Hệ thống có nguy cơ ăn mòn vi sinh vật (MIC – Microbial Induced Corrosion), chẳng hạn như đường ống cấp nước biển, cần chọn thép không gỉ có hàm lượng molybdenum cao để chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn và ăn mòn kẽ nứt.
Như vậy, nếu hệ thống có nước bẩn hoặc chất lơ lửng, hãy cân nhắc sử dụng thép không gỉ duplex hoặc hợp kim có khả năng chịu mài mòn cao.
3.4. Áp suất nước và tốc độ dòng chảy
Áp suất và lưu lượng nước có thể ảnh hưởng đến độ bền kết cấu và khả năng chịu áp lực của thép không gỉ.
- Áp suất cao: Khi nước chảy qua đường ống với áp suất lớn, thép không gỉ cần có độ bền kéo cao để tránh nứt gãy. Thép không gỉ duplex 2205 hoặc 2507 có độ bền cơ học tốt hơn so với 316.
- Dòng chảy chậm hoặc có vùng nước tù đọng có thể dẫn đến ăn mòn kẽ nứt (crevice corrosion). Nếu hệ thống có nhiều điểm tù đọng, cần chọn loại thép có tính chống ăn mòn kẽ nứt cao, chẳng hạn như 904L hoặc hợp kim có hàm lượng molybdenum cao.
4. Lời kết
Thép không gỉ đóng vai trò quan trọng trong ngành Hàng hải nhờ khả năng chống ăn mòn, độ bền cao và tính linh hoạt trong thiết kế và gia công. Tuy nhiên, việc chọn đúng loại thép không gỉ là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của công trình. Với những đặc tính ưu việt, thép không gỉ tiếp tục là lựa chọn hàng đầu trong việc xây dựng, vận hành và bảo trì các công trình hàng hải trên toàn thế giới.
Như vậy Inox Đại Dương đã chia sẻ với bạn bài viết các ứng dụng của thép không gỉ trong ngành Hàng hải. Hy vọng bài viết này có ích cho bạn.
Chúng tôi là công ty sản xuất inox tại Việt Nam, chuyên Ống tròn/vuông/hộp, Cây tròn đặc, Thanh V đúc, Thanh la đúc, Lục giác đúc, Cuộn, Băng, Tấm, Dây, Wire Rod (304, 201, 316, 430, 410). Nếu bạn cần mua bất kỳ sản phẩm nào, hãy gọi ngay đến hotline 1800 6968 để được tư vấn nhanh nhất.