| Abstract: |
Für Großcontainerschiffe (Ultra Large Container Vessels / ULCV) mit bis zu 20.000 TEU müssen für Strukturbereiche in der oberen Gurtung hochfeste Schiffbaustähle mit einer Mindeststreckgrenze von Rp = 460 MPa eingesetzt werden. Dabei sind Wanddicken von mindestens 85mm erforderlich. Auf der Werft ist einerseits rationelle Fertigung u.a. bei den erforderlichen Schweißungen gefordert. Auf See andererseits muss die Schiffsstruktur den verschiedenen Beanspruchungen für die gesamte Lebensdauer des Schiffes standhalten. Analysen und Erfahrungen ergaben, dass die üblichen Werkstoffparameter wie Zug- und Kerbschlageigenschaften nicht mehr ausreichend sind, um die geforderte Qualität des verwendeten Schiffbaustahls zu verifizieren. Die Schweißnähte von Schiffen in Fahrt werden bei regelmäßigen Schiffsbesichtigungen stichpunktartig visuell geprüft. Periodische volumetrische zerstörungsfreie Prüfungen wie Ultraschall sind dabei nicht vorgesehen. Somit werden bestimmte Ungänzen im inneren der Schweißnähte oder Grundwerkstoffe, die im Laufe der Lebensdauer eines Schiffes entstehen, oder kleinere Ungänzen die sich vergrößern könnten, nicht gefunden. Daher muss die Schiffsstruktur derartige Ungänzen auffangen, oder eine gefährliche Ausbreitung verhindern. Dies kann zum Einen durch konstruktive Maßnahmen wie zum Beispiel durch eingeplante Rissauffangbereiche (crack arrest plate) erfolgen. Zum Anderen beeinflusst auch das gewählte Schweißverfahren das Konstruktionsverhalten: Eine Schweißung mit reduzierter Wärmeeinbringung (z.B. mehrlagiges Fülldrahtschweißen) ist hinsichtlich der Zähigkeitsreserven und der eingebrachten Eigenspannungen günstiger als eine Schweißung mit sehr hoher Wärmeeinbringung (z.B. Elektrogasschweißen). Des weiteren können durch eine ZfP in der Neubauphase, die umfassender ist und die auch höhere Prüfanforderungen hat, Ungänzen auch kleinerer Dimensionen - während der Fertigung detektiert und behoben werden. Und schließlich kann durch den Einsatz eines geeigneten Schiffbaustahls eine Schadensausbreitung gestoppt werden. Dafür muss der Schiffbaustahl über eine entsprechende Rissauffangfähigkeit / Rissarrestfähigkeit verfügen. Diese muss in aufwändigen Großversuchen nachgewiesen werden. Im Regelwerk des DNV GL wurden die neuen, resultierenden Anforderungen hinsichtlich Konstruktion, Schweißung und Werkstoff aufgenommen. Der folgende Beitrag gibt einen Überblick über die verschiedenen Aspekte, Anforderungen und Lösungsansätze zur obigen Thematik.
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