16 de octubre de 2020.- El nuevo líder del rompehielos nuclear de Rusia estará protegido por un cinturón de hielo hecho de acero extra fuerte, según Sergey Golosienko, subdirector del complejo de investigación y producción del Instituto Central de Investigación KM Prometey.
El barco podrá navegar sobre hielo de 4 metros de espesor. El espesor de las láminas de metal para rompehielos nucleares puede ser de hasta 60 mm, y en algunos casos de 80 mm para las áreas sometidas a las cargas más intensas.
Este es el cinturón de hielo, parte del casco desde la proa hasta aproximadamente la mitad de la longitud del barco en ambos lados. Sin embargo, incluso los metales ferrosos de alta resistencia son vulnerables en los mares árticos.
La operación del primer rompehielos de propulsión nuclear, Lenin, mostró que el efecto combinado del hielo y el agua de mar conduce a la corrosión-erosión de la capa exterior.
En los primeros años de funcionamiento del rompehielos, la rugosidad de la piel de acero aumenta más de diez veces antes de estabilizarse, y esto reduce gravemente la velocidad del barco. Para proteger el metal del desgaste, la superficie se puede recubrir con una pintura especial, pero el efecto es temporal y la pintura debe restaurarse casi anualmente.
Los científicos de materiales desarrollaron ahora acero bimetálico revestido para resolver este problema. Las láminas revestidas se utilizan en diversas industrias para la protección contra entornos agresivos. Es una alternativa a los productos laminados homogéneos de una sola capa de aceros aleados costosos.
El acero revestido para el cinturón de hielo de un rompehielos nuclear consta de dos láminas. El principal: metal ferroso ordinario de aproximadamente 50 mm de espesor y revestimiento de acero inoxidable de 5 mm de espesor, que entra en contacto con el hielo y el agua. Este acero es muy resistente al desgaste y la rugosidad cambia solo ligeramente incluso en las condiciones más severas.
Al principio, como experimento, se soldaron láminas de acero revestido en el cinturón de hielo de los cascos de los rompehielos de propulsión nuclear Arktika, Siberia y Yamal como parches, en aquellas áreas donde se produce el desgaste más intenso durante la operación.
Después de varios años de funcionamiento del rompehielos, los parches permanecieron lisos y solo la pintura protectora se había desgastado, mientras que la rugosidad del metal alrededor de los parches aumentaba notablemente. Se decidió hacer todo el cinturón de hielo con acero revestido.
El primero y hasta ahora el único rompehielos con un cinturón de este tipo es el 50 Let Pobedy (50 años de victoria), que ha estado en funcionamiento desde 2007, y el cinturón de hielo todavía está casi como nuevo.
Los aceros de arco aún no se han utilizado entre los constructores navales, pero se espera que en el futuro sustituyan a muchos aceros de construcción naval.
El primer pedido comercial en Rusia de arco de acero se elaboró con la ayuda de Rosatom. En la parte superior del casco del rompehielos Leader se utilizará en las zonas con las temperaturas de funcionamiento más bajas.
Los aceros de arco son uno de los resultados del trabajo en el campo de la precisión, es decir, tecnologías precisas para la creación de nuevos materiales. Hasta hace poco, cualquier cambio en los indicadores de calidad del acero se resolvía principalmente mediante la aleación: la introducción de varios elementos químicos en el hierro.
Pero un aumento en el contenido de elementos de aleación aumenta significativamente el costo y complica el proceso de producción. Al perfeccionar el proceso tecnológico, ahora es posible obtener aceros con diferentes propiedades de la misma pieza de trabajo.
Por ejemplo, un cambio de temperatura al final de la deformación en caliente puede afectar la resistencia y ductilidad del metal.
El Instituto Central de Investigación KM Prometey, que forma parte del Centro de Investigación del Instituto Kurchatov, es el centro interdisciplinario de ciencia de materiales más grande de Rusia, especializado en materiales y tecnologías avanzados para industrias donde los productos, estructuras y equipos se operan en condiciones extremas.
Estas son las industrias de construcción naval, nuclear, térmica e hidroeléctrica, refinación de gas y petróleo, ingeniería mecánica y producción de equipo militar. En particular, en el marco del diseño y fabricación de una nueva generación de plantas de reactores tipo VVER, se está trabajando para crear un acero austenítico resistente a la radiación para elementos de estructuras en vasija.
Reportacero
