Duplex: Veiliger zeeën door roestvast staal

Chemische tankers zijn gespecialiseerde schepen, die vloeibare ladingen vervoeren. De inhoud is vaak brandbaar, zeer reactief en kan gevaarlijk voor het milieu zijn. De schepen worden volgens speciale regels ontworpen en gebruikt, ze bevatten steeds vaker  ingebouwde tanks van molybdeen houdend rvs. Varend over de hele wereld vervoeren ze veilig vloeibare goederen over lange afstanden. Ze vertegenwoordigen daarnaast ook een belangrijke markt voor duplex roestvast staal en molybdeen gelegeerd rvs.

 

Bij de term 'tanker' wordt al snel gedacht aan de grote schepen met bulk en geraffineerde olie aan boord. Deze giganten kunnen een capaciteit hebben van meer dan 400.000 ton draagvermogen. chemicaliën tankers zijn weliswaar kleiner, meestal rond de 5.000-40.000 ton, maar niet minder belangrijk voor de wereldeconomie. Omdat chemische ladingen vaak bijtende stoffen bevatten, worden veel van deze schepen gebouwd met molybdeen gelegeerde RVS-tanks voor een lange levensduur, hogere veiligheid en betere flexibiliteit. Steeds vaker wordt duplex roestvast staal voorgeschreven, door de veeleisende omstandigheden die deze schepen moeten doorstaan.

Alle schepen zijn onderworpen aan tal van strenge voorschriften met betrekking tot veilige navigatie, luchtvervuiling en de lozing van vloeistoffen en vaste stoffen. Schepen die in internationale wateren varen, zijn onderworpen aan de regelgeving van de International Maritime Organization (IMO). Deze regelgeving is bekend onder de naam ‘International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Dangerous Chemicals in Bulk’, oftewel de IBC-code. Deze code stelt ontwerpnormen vast op basis van de gevaren van scheepsladingen. 

Omdat chemische ladingen vele soorten veiligheids- en verontreinigingsrisico's met zich meebrengen, zijn de bouw- en gebruiksvereisten voor chemicaliëntankers veel strenger dan die voor olietankers en goederenschepen. Het ontwerp en de fabricage van deze tankers is een zeer complex proces. De IBC-code bevat bepalingen voor onder andere:

- Het pompen en controleren van ladingen.

- Het coaten, reinigen en ontluchten van tanks.

- De dampdetectie en brandbeveiliging van de schepen.

Daarnaast bevat het ook specifieke eisen voor tankverwarming, cross-compatibiliteit, corrosiebeheersing en ladingsdichtheid. Het is niet voor niets dat chemicaliën tankers technisch het meest geavanceerd zijn van alle grote vrachtschepen. 

Chemicaliën tankers kunnen worden ingedeeld op basis van grootte, aantal vervoerde producten en aantal bediende markten. Parcel-tankers zijn relatief grote schepen met meerdere afzonderlijke, vaak roestvast stalen tanks die hoogwaardige chemicaliën vervoeren. Producttankers zijn ook groot, maar ze vervoeren minder moeilijke ladingen, vaak in tanks van gecoat staal. Gespecialiseerde tankers zijn klein tot middelgroot en vervoeren een beperkt aantal chemicaliën, meestal toebehorend tot een specifieke handel. Afhankelijk van hun lading, gebruiken deze tankers gecoate of roestvast stalen tanks. 

Chemicaliëntankers kunnen worden herkend aan de reeks leidingen die boven het dek van het schip lopen. Via deze leidingen en de bijbehorende kleppen, worden vloeibare chemicaliën gepompt om de verschillende tanks te laden en te lossen. Zo heeft de grote chemicaliën tanker ‘Odfjell SE Bow Star’, maar liefst 34 vierkante en rechthoekige duplex (Wst 1.4462) roestvast stalen ladingtanks onder het dek. Daarnaast staan er ook nog zes cilindrische tanks op het dek. Het schip is 183 meter lang, 32 meter breed en heeft een capaciteit van 39.832 ton draagvermogen. Voor de bouw van de tanks was 3.000 ton duplex roestvast staal (ongeveer 90 ton molybdeen) nodig en ze leveren 52.106 kubieke meter opslagvolume.

Ontwerp en constructie: Binnenboord tanks bevatten luiken, ladders, verwarmingssystemen, leidingen en afvoerlijnen. Tankwanden zijn doorgaans 20-25 millimeter dik en zijn golvend van vorm, om de stijfheid van de tank te verhogen. Het bespaart daarnaast ook gewicht, in vergelijking met tanks met rechte wanden. De golfplaten zijn ongeveer 1 meter breed en 1 meter diep. Tankfabrikanten moeten gebruik maken van precisielastechnieken om de lasintegriteit te garanderen. Ook na de productie moet er zorgvuldig gereinigd worden, om de kwaliteit en corrosiebestendigheid van het roestvast stalen oppervlak te garanderen. Een vat van gemiddelde grootte vereist ongeveer 1.500 ton roestvast staal.

Vroeger gebruikten chemicaliëntankers vaak Type 304L roestvast staal, maar vandaag de dag is de kwaliteit rvs met 2,0-3,5% molybdeen standaard. Varianten op type 316 austenitisch roestvast staal worden soms voorgeschreven, maar de duplex roestvast staalkwaliteit Wst 1.4462 Duplex is nu het meest gebruikte tankmateriaal. Deze kwaliteit is populair, omdat het sterker en corrosiebestendiger is dan type 316 RVS. De hogere sterkte van de legering vereist minder staal en vermindert daardoor het gewicht van het schip. De superieure corrosiebestendigheid, voor een groot deel te wijten aan de toevoeging van 3% molybdeen, maakt het mogelijk om een breder scala aan agressieve vloeistoffen te verdragen. De thermische uitzettingscoëfficiënt van Wst 1.4462 Duplex rvs ligt dichter bij die van koolstofstaal dan bij Type 304 of 316, waardoor het thermisch meer compatibel is met de omliggende koolstofstalen structuren.

Tankreiniging is een essentieel onderdeel van de werking van chemicaliën tankers en heeft een directe invloed op zowel de productkwaliteit als de bedrijfskosten. Veel eigenaren beschouwen het als de belangrijkste bedrijfskosten, omdat zij over deze kosten de meeste controle hebben. Strenge ontwerp- en gebruiksvoorschriften zorgen ervoor dat de meeste operationele kosten voor uitvoerders binnen een bepaalde tankergrootte gelijk zijn. Dat is de reden dat een efficiënte aanpak van de reiniging, concurrentievoordeel kan opleveren. 

De specifieke reinigingsaanpak is sterk afhankelijk van het tankmateriaal en de coating. RVS absorbeert geen vloeistoffen zoals epoxy coatings op koolstofstalen tanks. Daarnaast zijn ze niet poreus, zoals zinksilicaat-coatings. Omdat ze corrosiebestendig zijn, zijn ze compatibel met een grote verscheidenheid aan reinigingsmethoden en -producten. Dit kan een aanzienlijk voordeel in bedrijfskosten opleveren.

De gemiddelde levensduur van een chemicaliëntanker is 23 jaar. Uit een studie van 138 grote chemicaliëntankers in 2012, bleek dat er op dat moment zo'n 1.800 schepen in de vaart waren. Hiervan hadden ongeveer 400 schepen RVS-tanks. Deze cijfers suggereren een vraag van 75-80 schepen per jaar, waarvan 15-20 met RVS-tanks. Echter bleek uit meer recente statistieken, gepubliceerd door IHS Markit, dat 144 schepen met RVS-tanks ofwel in opbouw, of in bestelling waren in 2016-2017.

De markt voor nieuwe chemische tankers is historisch gegroeid met 1,3 tot 1,7 keer het tempo van het wereldwijde BBP. De toenemende vraag naar chemicaliën en de wereldwijde productie en handel, bevorderen een voortdurende uitbreiding van de chemicaliëntankers vloten. Vooral degene met roestvast stalen tanks zijn in trek. Bovendien worden schepen steeds groter en complexer. Scheepsvervanging, marktgroei en een voortdurende verschuiving in de keuze van de legering voor tanks, zorgen samen jaarlijks voor een markt van tienduizenden tonnen duplex roestvast staal. Deze factoren impliceren, dat de vraag naar molybdeen voor in chemicaliëntankers in de nabije toekomst sterk zal blijven.