FRP para aplicações offshore e marítimas: construído para os ambientes de corrosão mais severos

Para materiais estruturais e de infraestrutura, poucos ambientes são tão exigentes quanto o mar aberto.

Estruturas offshore e marinhas estão continuamente expostas à água salgada, alta umidade, radiação UV, flutuações de temperatura, atividade biológica e cargas mecânicas. Ao contrário de muitos ambientes industriais, estas condições não são ocasionais – elas atuam na estrutura todos os dias durante toda a sua vida útil.

Para engenheiros marítimos e offshore, a seleção de materiais vai muito além do preço inicial de compra. A resistência à corrosão, o peso, as propriedades elétricas, os requisitos de manutenção e a durabilidade a longo prazo podem influenciar diretamente a segurança, a confiabilidade e o custo operacional de uma instalação.

Esta é uma das áreas onde o Polímero Reforçado com Fibra (PRFV) os compósitos podem fornecer uma forte alternativa aos materiais metálicos convencionais.

Por que o ambiente marinho é tão desafiador?

O aço é amplamente utilizado na construção naval devido à sua resistência e aos padrões de engenharia estabelecidos. No entanto, a exposição à água do mar cria um desafio contínuo à corrosão.

O sal e a umidade aceleram a corrosão eletroquímica, enquanto os revestimentos protetores podem deteriorar-se devido à exposição aos raios UV, danos mecânicos e contato contínuo com a água do mar.

As estruturas marítimas podem, portanto, exigir regularmente:

● Inspeções de corrosão

● Preparação de superfície

● Repintura e recobrimento

● Substituição de componentes

● Operações de acesso e manutenção

Para instalações offshore, estas atividades podem ser particularmente caras porque o pessoal e o equipamento de manutenção podem necessitar de ser transportados para locais remotos.

O FRP aborda o problema de forma diferente: em vez de proteger um substrato metálico da corrosão, o próprio material compósito é inerentemente resistente à ferrugem e a muitas formas de degradação ambiental.

1. Resistência à corrosão

A resistência à corrosão é uma das vantagens mais importantes do FRP em aplicações marítimas.

O aço convencional pode sofrer corrosão significativa em ambientes marinhos severos, particularmente onde os revestimentos protetores estão danificados ou degradados.

O FRP não contém componentes metálicos que possam sofrer formação de ferrugem convencional. A combinação de reforço de fibra de vidro e resina polimérica proporciona forte resistência à água do mar, umidade e muitos ambientes corrosivos.

Isso torna o FRP particularmente adequado para:

● Plataformas offshore

● Passarelas marítimas

● Infraestrutura costeira

● Instalações marítimas e portuárias

● Sistemas de aquicultura

● Instalações de tratamento de água do mar

● Sistemas de gerenciamento de cabos

A redução da corrosão também pode reduzir a necessidade de revestimentos protetores recorrentes e manutenção associada.

2. Construção leve

O FRP pode ser significativamente mais leve que componentes de aço estrutural equivalentes, com reduções de peso de até aproximadamente 75%, dependendo do projeto e do perfil.

O peso é particularmente importante na engenharia offshore.

Cada quilograma adicionado a uma estrutura offshore pode influenciar o transporte, a elevação, a instalação e o projeto estrutural. Em aplicações flutuantes, o peso também pode afetar os cálculos de flutuabilidade e estabilidade.

A menor densidade do FRP pode, portanto, proporcionar diversas vantagens práticas:

● Transporte mais fácil

● Manuseio manual simplificado

● Requisitos de elevação reduzidos

● Instalação mais rápida

● Cargas estruturais mais baixas

● Requisitos de suporte potencialmente reduzidos

Para projetos onde o acesso é difícil ou o equipamento de instalação é limitado, estes benefícios podem ser especialmente valiosos.

3. Propriedades não condutoras

O FRP é inerentemente isolante eletricamente em comparação com estruturas metálicas convencionais.

Esta propriedade pode ser valiosa em equipamentos elétricos e infraestrutura de energia marítima, onde componentes metálicos condutores podem introduzir considerações adicionais de corrosão elétrica e galvânica.

As bandejas de cabos, plataformas, passarelas e componentes estruturais de FRP podem, portanto, ser usados ​​em aplicações onde o isolamento elétrico é uma consideração importante no projeto.

O desempenho elétrico específico de um produto FRP depende do sistema de resina, do reforço e da formulação, portanto, os requisitos específicos do projeto devem sempre ser avaliados durante o projeto.

4. Desempenho não magnético

Outra característica do FRP é que ele não é magnético.

Isto pode ser vantajoso em aplicações onde a interferência magnética precisa ser minimizada, incluindo certos sistemas de navegação, medição e monitoramento.

Para instalações marítimas e offshore especializadas, o uso de componentes estruturais e de suporte não magnéticos pode ajudar os engenheiros a evitar interferências desnecessárias com equipamentos sensíveis.

5. Requisitos de manutenção reduzidos

A manutenção no mar é fundamentalmente diferente da manutenção em terra.

O acesso às estruturas offshore pode depender das condições climáticas, das embarcações, dos guindastes e do pessoal especializado. Mesmo operações de manutenção relativamente simples podem tornar-se dispendiosas e operacionalmente perturbadoras.

A resistência à corrosão do FRP pode reduzir significativamente a necessidade de manutenção convencional relacionada à corrosão, como repintura e repintura.

Em vez de restaurar repetidamente um revestimento protetor, os engenheiros podem especificar um material que seja inerentemente resistente ao ambiente marinho.

Isso pode contribuir para:

Menores requisitos de manutenção → menos intervenções → redução do tempo de inatividade → menores custos do ciclo de vida.

Os requisitos reais de manutenção dependerão da formulação específica do FRP, da aplicação e do ambiente operacional, mas a vantagem potencial do ciclo de vida é particularmente relevante para infraestruturas marítimas de longo prazo.

PRFV em aplicações marítimas do mundo real

Os compósitos FRP já estão sendo usados ​​em uma ampla gama de aplicações marítimas e offshore exigentes.

Plataformas Offshore

O FRP pode substituir componentes metálicos convencionais em áreas como passarelas, plataformas, corrimãos, gerenciamento de cabos e sistemas de suporte estrutural.

A combinação de resistência à corrosão e baixo peso pode ajudar a reduzir os requisitos de manutenção e simplificar a instalação.

Sistemas de gerenciamento de cabos

A infraestrutura elétrica e de comunicação offshore requer sistemas de suporte de cabos confiáveis ​​que possam suportar umidade, sal e condições ambientais exigentes.

As bandejas de cabos e sistemas de escada FRP oferecem uma alternativa resistente à corrosão ao gerenciamento de cabos metálicos convencionais.

Infraestrutura Marinha e Costeira

Grades de FRP, perfis estruturais, corrimãos e sistemas de acesso podem ser usados ​​em portos, instalações costeiras, estações de tratamento de água do mar e outras infraestruturas expostas às condições marinhas.

Aquicultura

As instalações de aquicultura operam continuamente em contato com a água do mar.

Perfis FRP e sistemas estruturais podem ser usados ​​para estruturas flutuantes, plataformas e estruturas de suporte onde a resistência à umidade e à corrosão é particularmente importante.

Exemplos de aplicativos PRFV

Várias aplicações de longo prazo demonstram o potencial do FRP em ambientes exigentes.

Plataforma offshore – Xangai

Componentes FRP têm sido usados ​​para substituir o aço em aplicações offshore, reduzindo a exposição à corrosão e os requisitos de manutenção associados.

Indústrias Oglaend – Noruega

Os sistemas de gerenciamento de cabos FRP foram fornecidos para aplicações de longo prazo, com um relacionamento de fornecimento relatado de 10 anos e sem intervenções de manutenção documentadas durante o período mencionado.

Cultivo de ostras – Vietnã

Os sistemas de jangadas FRP foram introduzidos como uma alternativa às estruturas tradicionais de madeira e metal para aplicações em aquicultura, fornecendo uma solução durável para exposição contínua à água do mar.

Estes exemplos ilustram a ampla gama de ambientes em que os materiais compósitos podem ser considerados como uma alternativa aos materiais convencionais.

Escolhendo a solução FRP certa

Nem todas as aplicações marítimas requerem a mesma formulação de FRP.

A solução apropriada depende de fatores como:

● Exposição à água do mar

● Exposição UV

● Carregamento mecânico

● Temperatura

● Exposição química

● Desempenho de incêndio necessário

● Propriedades elétricas

● Dimensões do perfil

● Vida útil esperada

Diferentes sistemas de resina e configurações de reforço podem ser selecionados de acordo com o ambiente operacional e os requisitos técnicos.

Por esse motivo, o projeto personalizado de FRP costuma ser mais apropriado do que simplesmente selecionar um perfil padrão.

Soluções FRP para projetos marítimos e offshore

Na Nanjing Spare New Materials, fabricamos uma ampla gama de produtos FRP para aplicações industriais e de infraestrutura exigentes, incluindo:

● Perfis estruturais PRFV

● Bandejas de cabos e sistemas de escadas

● Grades e passarelas

● Corrimãos e sistemas de segurança

● Escadas de acesso e gaiolas de escalada

● Estruturas de apoio

● Componentes FRP personalizados fabricados de acordo com desenhos do cliente

Com mais de 30 anos de experiência em fabricação de compósitos, nossa equipe pode avaliar os desenhos e requisitos técnicos do cliente e recomendar uma solução FRP adequada para o ambiente operacional pretendido.

Olhando além da corrosão

A engenharia naval não consiste simplesmente em encontrar um material que não enferruje.

A solução completa deve considerar peso, instalação, propriedades elétricas, manutenção, durabilidade e custo do ciclo de vida.

O FRP combina várias dessas características em um sistema de material, tornando-o uma opção atraente para infraestruturas offshore, marinhas e costeiras, onde a exposição ambiental de longo prazo é uma consideração importante no projeto.

Se você está desenvolvendo um projeto offshore, marinho ou de aquicultura, envie-nos seus desenhos, especificações e requisitos de aplicação.

Nossa equipe de engenharia pode avaliar o projeto e fornecer uma solução e cotação customizadas de FRP.