Navi più solide con meno cedimenti

La propagazione di cedimenti può determinare conseguenze catastrofiche nelle navi passeggeri e merci di grandi dimensioni. Alcuni scienziati finanziati dall’UE stanno indagando su due soluzioni che dipendono dal componente strutturale interessato, nell’ambito delle attività del progetto MOSAIC (“Materials onboard: Steel advancements and integrated composites”).

I ricercatori stanno sostituendo gli acciai di grado A o AH con acciai microlegati ad alto snervamento (HSLA) o compositi. Gli acciai HSLA con migliori proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione sono finalizzati a componenti strutturali di grandi dimensioni in aree di concentrazione delle sollecitazioni. Per sostituire le condutture e altre parti non critiche, sono ipotizzati compositi leggeri dotati di resistenza alla corrosione.

MOSAIC sta studiando la progettazione, la fabbricazione, il controllo di qualità e le prestazioni, nonché il costo, per stabilire la fattibilità dell’adozione dei nuovi materiali. Il progetto non si occupa di incendi e sicurezza, che saranno affrontati da ulteriori ricerche.

Durante i primi 18 mesi, il team ha deciso su tre casi di prova per ciascuna classe di materiale e ha iniziato a caratterizzare vari materiali tra loro, in termini di idoneità alle applicazioni prescelte. Il composito è stato scelto e l’HSLA sarà perfezionato nei prossimi mesi.

Sono in fase di studio tre tecnologie di saldatura per unire i componenti HSLA all’acciaio tradizionale. I metodi e le configurazioni di giunzione sono stati definiti in relazione alle applicazioni composite con l’ausilio del metodo a elementi finiti (FEM). Il team ha anche sviluppato modelli FEM globali delle navi da utilizzare per stabilire i carichi locali in ciascun caso di applicazione.

Secondo le previsioni, la sostituzione di materiali in aree soggette a cedimenti rappresenterà un enorme vantaggio in molti campi. Ovviamente, di fronte a un numero inferiore di cedimenti, i costi di manutenzione e riparazione si ridurranno altrettanto dei periodi di inattività. Un numero inferiore di difetti equivarrà anche a una maggiore sicurezza. I veicoli più leggeri favoriranno un minor consumo di carburante, con vantaggi in termini di costo e di ambiente, grazie alla diminuzione delle emissioni. Nel complesso, le soluzioni MOSAIC ridurranno i costi del ciclo di durata connessi a produzione, funzionamento e manutenzione di grandi navi mercantili.