Sfide e opportunità per le applicazioni marine
Dall’acquacoltura e dal grano alla difesa e all’energia, il settore marino mondiale dirige letteralmente il flusso di merci che alimentano e proteggono il nostro pianeta. Più vicino a casa, commissionato navi che operano su U.S. acque sono parte integrante di guidare il commercio. Considerate i seguenti dati che mostrano l’impatto delle navi americane sul commercio, l’energia e la capacità di trasporto:
Anche il trasporto marittimo è parte integrante delle strategie di difesa e del sostegno alla pace in acque internazionali. Dalle portaerei ai sottomarini, l'U.S. Department of the Navy elenca 296 navi da battaglia schierabili a partire da marzo 2020. Inoltre, come la difesa costiera, ricerca e soccorso, e ramo di applicazione della legge marittima delle U.S. Armed Forces, la U.S. Coast Guard opera quasi 2,000 navi tra cui frese, rompighiaccio e motovedette. Altre divisioni militari commissionano anche navi marittime come rimorchiatori, vigili del fuoco e barche da lavoro. E, naturalmente, ci sono una miriade di altre applicazioni marine che vanno dalle navi da crociera al crescente uso di petroliere per immagazzinare greggio offshore. Il 24 aprile, il Wall Street Journal ha riferito che lo stoccaggio offshore di petrolio è aumentato del 76% dal 1 º marzo 2020, spinto da un eccesso di offerta in coincidenza con la diminuzione della domanda durante la pandemia globale.
In tutte queste diverse imbarcazioni si applica un denominatore comune: l'isolamento in grado di sopportare i rigori dell'ambiente marino e rispettare gli standard stabiliti dagli organismi di classificazione. L'isolamento meccanico è una tecnologia che può aiutare coloro che specificano i materiali per le navi ad affrontare le molte sfide poste dall'ambiente marino. Installato in applicazioni onshore, l'isolamento meccanico è essenziale per ridurre l'uso di energia correlata al processo o all'HVAC, ridurre il carico su apparecchiature e sistemi meccanici e ridurre i livelli di rumore.
Il settore marittimo presenta alcune sfide uniche quando si tratta di materiali isolanti. La mobilità è un fattore chiave specifico per le navi marittime. Mentre un edificio rimane in una posizione fissa per tutta la sua vita, la natura stessa delle applicazioni marine significa che una nave può operare in climi notevolmente diversi. Ad esempio, una flotta di acquacoltura al largo delle coste frigide di Terranova può essere reindirizzata verso acque di pesca molto balmier nel sud-est asiatico con il cambiamento delle stagioni. La nave avrà bisogno di isolamento termico installato per tollerare la variazione di temperatura, mantenendo i membri dell'equipaggio confortevole e carico protetto. Un'altra considerazione distintiva che distingue l'isolamento utilizzato nell'ambiente marino da altre applicazioni è la natura liquida dell'ambiente. I sistemi di isolamento nell'ambiente marino devono essere in grado di resistere all'esposizione all'acqua e a livelli elevati di umidità. Sulle navi che operano nel settore del petrolio e del gas, la protezione contro la corrosione sotto isolamento (CUI) è una preoccupazione enorme, poiché l'umidità può raccogliere ed erodere componenti in acciaio su tubi e attrezzature vicine. I sistemi devono anche essere sigillati contro il rischio di lavaggio dell'acqua sopra il ponte, che rappresenta una minaccia per le attrezzature, alloggi, e qualsiasi cosa di superficie. Anche piccole lacune nel rivestimento isolante possono far entrare abbastanza acqua da causare problemi di corrosione significativi. CUI presenta anche un costo economico. Il NACE International Impact "Misure internazionali di prevenzione, applicazione ed economia delle tecnologie di corrosione Studio" pubblicato nel 2016 note: "Il costo globale della corrosione è stimato a 2,5 trilioni di dollari, che equivale al 3,4% del prodotto interno lordo (PIL) (2013)." 4 La relazione prosegue affermando che "utilizzando le pratiche di controllo della corrosione disponibili [potrebbe comportare un risparmio stimato] tra il 15 e il 35% del costo della corrosione." La sicurezza individuale e le conseguenze ambientali sono costi aggiuntivi da considerare quando si tratta di CUI. Una terza sfida quando si pensa all'isolamento per l'ambiente marino è lo spazio molto limitato a bordo della maggior parte delle navi. Secondo Peter Betti, Senior Project Manager presso Performance Contracting, Inc. (PCI), molte navi della Marina sono progettate con specifiche che richiedono apparecchiature ridondanti, rendendo lo spazio un premio. "Una sala macchine è essenzialmente una centrale elettrica compressa in un'area molto piccola," dice Mr. Betti, notando che lo spazio è un vincolo significativo durante l'installazione di isolamento marino. Come esempio pratico, si consideri l'allestimento di un'area di paratia, dove un 3 prodotto di protezione antincendio deve essere installato mentre lasciando una situazione di stallo 5 dalla paratia e accogliere pezzi pesanti di allestimento strutturale.
Chi controlla e certifica i materiali isolanti utilizzati nelle acque nazionali e internazionali? Gli organismi di regolamentazione rappresentano sia i cantieri navali che gli armatori. L'International Maritime Organization (IMO), U.S. Navy, American Bureau of Shipping (ABS), e DNV-GL sono alcune delle grandi organizzazioni utilizzate per classificare le navi americane, tra gli altri; e Convenzione internazionale per la sicurezza della vita in mare (SOLAS) norme stabilite dal IMO5 guidare la sicurezza internazionale delle navi mercantili. I regolamenti SOLAS sono stati adottati più di un secolo fa, in risposta al disastro del Titanic del 1914, e molteplici emendamenti SOLAS hanno seguito. Gli standard della U.S. Navy (navy.mil) governano le navi commissionate dalla U.S. Navy; mentre l'ABS stabilisce anche standard come una delle principali organizzazioni di classificazione a livello mondiale che affrontano le sfide tecniche, operative e normative per supportare industrie marine e offshore sicure, sicure e responsabili. Gli standard utilizzati da questi organismi di classificazione sono presi molto sul serio da ingegneri, costruttori navali e cantieri navali. Mentre l'isolamento rappresenta una parte molto piccola del costo di costruzione di una nave, la mancata selezione di un materiale in conformità con gli standard stabiliti dagli organismi di classificazione può portare ad un arresto. Secondo il sig. Betti, "l'isolamento potrebbe costare 1 a 3% del costo totale di un progetto, ma può completamente sostenere l'intero progetto se il prodotto errato è installato." Comprendere e rispettare gli standard stabiliti da organizzazioni come IMO, navy.mil e ABS è fondamentale.
Come si riflette nelle applicazioni di cui sopra, l'isolamento marino è necessario per eseguire molte funzioni, che vanno dalla resistenza al fuoco alla gestione acustica. In definitiva, non esiste un materiale isolante a proiettile d'argento, adatto a tutte le applicazioni marine. Alcuni produttori stanno prendendo atto delle opportunità offerte dal settore marittimo. Proprio come l'isolamento strategicamente specificato soddisfa i diversi requisiti di prestazioni a terra, i prodotti certificati marini resistono alle sfide in mare e sulle acque domestiche.