선체구조용으로 선박의 건조에 사용되는 조선용강재로 각국 선급협회 고유 규격을 가지며 강종은 크게 선급일반강(A,B,D,E)과 선급고장력강(AH,DH,EH,FH)로 나뉜다. 선급일반강은 A,B,D,E로 나뉘며 가장큰 특징은 온도. A는 20도, B는 0도, D는 -20도, E는 -40도에서 41J의 충격을 견뎌야함.
선급고장력강은 AH는 0도, DH는 -20도, EH는 -40도, FH는 -60도에서 물리적 충격조건을 견뎌야함.
고장력강(higher strength steel)은 Mild steel에 비해 높은 항복점과 최후 강도를 가진 강재로 대형컨테이너선일 경우 HT40을 많이 사용함. 보통 조선소에서는 하이텐강이라 하나 정식명칭이 아님. 항복응력 235N/mm^2 초과하는 강.
성분상의 차이점 : 1~2%Mn을 함유(일반강은 1%이하의 Mn을 함유)
보통 대형 컨선(11000~20000TEU)의 고장력강 비율은 대략 70~80%정도로 사용이 됨. 최근에는 HT47(460 MPa)까지도 제품이 나와 대형컨테이너선에 사용이 되기도 한다.
장점(일반 normal strength steel 대비), Normal strength steel : 조선소에서는 연강(mild steel)이라 하나 정식명칭 아님
고응력 지역에는 필수
-선체 중앙부 갑판
-구조 형상이 급격히 변하는 부분
-강력 부재의 끝단
-해치코밍, 각종 종통재, 강판제 선미재, 마스트
-두께/중량 감소 가능, DWT 증가 가능 (같은 두께의 경우 좌굴(buckling)에도 어느 정도 효과적)
보통 6000TEU는 EH36(항복강도 355MPa)
컨테이너 옆면 최상부인 해치코밍이 가장 높은 강도와 두꺼운 후판이 사용됨
빌지플레이트 부분
관리측면
-mild steel 대비 톤당 단가 가격이 비쌈(선가증가)
-강재 입고 지연 시간이 길다
-용접 시공 및 강재 관리가 필요 (피로, 좌굴 및 부식에 대한 특별고려)
강도측면
-응력수준이 높아서, (두께를 줄이면) 피로파괴에 취약
-(두께 줄일경우) 좌굴에 취약
보통 mild steel을 사용시 항복응력 235에 맞춰서 보강 및 설계가 됨. 반면에 고장력강 사용시에는 항복응력 315~460에 맞춰서 보강 및 설계가 된다. 즉, mild steel 보다 고장력강이 집중하중을 받고 보강도 덜 하기에 피로 및 좌굴에 취약하다. 이런 측면에서 설계에서도 전선해석을 통해 보완해야한다.
용접측면
-항복응력이 높은 고가의 용접봉 사용필요
용접의 기본은 모재보다 부재(용접재)가 강해야함. 그래서 용접봉도 기존보다 단단한 용접봉을 사용. 그러나 보통 조선소에서는 용접봉 사용에 혼선을 막고자 일괄적으로 단단한 용접봉을 사용함.
-다른부위 대비 두꺼워서 용접시 정도관리에 유의해야함.
설계측면
-고장력강 필수 적용 구역에 주의
구조전선해석을 통해 피로파괴 및 좌굴에 취약한 부분 검토 및 보강
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