angenommen am 2. Dezember 2020

1 Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner einhundertzweiten Tagung (4. bis 11. November 2020) in Anerkennung der potentiellen Notwendigkeit für alternative metallische Werkstoffe, die für die Konstruktion und den sicheren Betrieb von Schiffe, die Brennstoff und Ladung mit niedriger Temperatur befördern, Anwendung finden, und insofern die Notwendigkeit einer Anleitung, die in der Anlage aufgeführten Richtlinien für die Anerkennung alternativer metallischer Werkstoffe für tiefkalten Betrieb für Schiffe zur Beförderung verflüssigter Gase als Massengut und für Schiffe, die Gase oder andere Brennstoffe mit niedrigem Flammpunkt verwenden angenommen, die vom Unterausschuss "Carriage of Cargoes and Containers" (CCC) auf seiner sechsten Tagung (9. bis 13. September 2019) ausgearbeitet wurden.

2 Die Richtlinien geben eine ausführliche Anleitung darüber, wie alternative metallische Werkstoffe für ihre Eignung und Übereinstimmung mit dem IGC-Code und dem IGF-Code zu dokumentieren sind, und bieten einen Rahmen für die Bewertung und Zulassung von alternativen metallischen Werkstoffen für tiefkalten Betrieb.

3 Die Mitgliedsstaaten werden aufgefordert, die in der Anlage enthaltenen Richtlinien allen Beteiligten zur Kenntnis zu bringen.

Teil I
Allgemeines

1 Einleitung

1.1 Schiffe, die verflüssigte Gase als Massengut befördern, müssen die Anforderungen des mit Entschließung MSC.370(93) angenommenen IGC-Codes, in der jeweils geltenden Fassung, erfüllen. Schiffe, die Gase oder andere Brennstoffe mit niedrigem Flammpunkt verwenden, müssen die Anforderungen des mit Entschließung MSC.391(95) angenommenen IGF-Codes, in der jeweils geltenden Fassung, erfüllen.

1.2 Die Anforderungen für metallische Werkstoffe, die bei niedriger Temperatur an Bord von entsprechend dem IGC-Code und dem IGF-Code gebauten Schiffen eingesetzt werden, sind in den Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes bzw. in den Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes enthalten. Die Anforderungen sind in beiden Codes identisch und bestimmen die Mindestentwurfstemperaturen für bestimmte Werkstoffe, die auf chemischer Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften und Wärmebehandlung basieren. Diese zugelassenen Werkstoffe sind in die Codes seit ihrer Inkrafttretung aufgenommen worden und haben seit mehr als 40 Jahren zufriedenstellende Betriebserfahrungen geboten.

1.3 Aktuell besteht Interesse daran, neue metallische Werkstoffe in die Liste der bereits im Code enthaltenen metallischen Stoffe aufzunehmen. Die Vorläufigen Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb wurden angenommen und als MSC.1/Rundschreiben 1599 veröffentlicht. Im Entwicklungsprozess der Vorläufigen Richtlinien wurde eine umfangreiche Erfahrung bei der Bewertung dieses alternativen Werkstoffs erworben. Die im MSC.1/Rundschreiben 1599 enthaltenen Empfehlungen sind als Basis für diese Richtlinien verwendet worden.

2 Anwendung

2.1 Diese Richtlinien gelten für metallische Werkstoffe, die nicht in den Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes bzw. in den Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes eingetragen sind. Die Prüfanforderungen, die in diesen Richtlinien festgelegt sind, dienen als Orientierung für die Anerkennung alternativer metallischer Werkstoffe auf Grundlage der in Abschnitt 1.3 des IGC-Codes enthaltenen Vorschriften für gleichwertigen Ersatz oder den in Abschnitt 2.3 des IGF-Codes enthaltenen Vorschriften für alternative Ausführung. Die Richtlinien gelten nur für Werkstoffe, die für in Kapitel 19 des IGC-Codes oder von der Organisation angenommenen Rundschreiben aufgeführte Stoffe verwendet werden, oder Brennstoffe, mit denen sich der IGF-Code befasst.

2.2 Die Richtlinien gelten auch für alternative metallische Werkstoffe, die eine Mindestentwurfstemperatur zwischen 0 °C und -165 °C oder niedriger haben, sofern von der Verwaltung für den Bereich der während des Zulassungsverfahrens geprüften minimalen und maximalen Dicken genehmigt, bis zu einer maximalen Dicke von 40 mm. Dicken von mehr als 40 mm sind von der Verwaltung oder einer in ihrem Namen handelnden anerkannten Organisation zuzulassen. Zusätzlich zur Zulassung einer Mindestentwurfstemperatur von -165 °C können alternative metallische Werkstoffe für dazwischenliegende Mindestentwurfstemperaturen von -55 °C, -60 °C, -65 °C, -90 °C und -105 °C zugelassen werden. Alternative metallische Werkstoffe, die für eine niedrigere Temperatur qualifiziert sind, sind für die Verwendung bei dazwischenliegenden Mindestentwurfstemperaturen geeignet.

2.3 Die Richtlinien gelten nur für alternative metallische Werkstoffe, die durch Walzen, Fließpressen, Guss oder Schmieden geformt oder gefertigt werden.

2.4 Alternative metallische Werkstoffe, die entsprechend den Richtlinien zugelassen sind, können bei der Konstruktion des Ladungsbehälter- und Rohrleitungssystems nach Kapitel 4 des IGC-Codes oder bei gleichartigen Bauteilen der Tanks für Brennstoff nach Kapitel 6 des IGF-Codes oder bei Rohrleitungssystemen nach Abschnitt 5.12 des IGC-Codes und Absatz 7.4.1.2 des IGF-Codes verwendet werden. Sie müssen für bestimmte im IGC-Code oder IGF-Code aufgeführte Ladungen oder Brennstoffe auf der Basis ihrer Entwurfstemperatur und ihrer Verträglichkeit mit der Ladung oder dem Brennstoff zugelassen werden. Diese Richtlinien befassen sich nicht mit Werkstoff, der einen Teil des Schiffskörpers bildet.

3 Begriffsbestimmungen

3.1 Alternative metallische Werkstoffe: Homogene Eisenlegierungen und Nichteisenlegierungen, die eine einheitliche Zusammensetzung in alle Formungsrichtungen durch Warmwalzen, Kaltwalzen, Fließpressen, Guss oder Schmieden haben, und deren Zusammensetzungen oder Wärmebehandlungen in den Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes bzw. den Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes nicht aufgeführt sind.

3.2 Etablierte metallische Werkstoffe:Metallische Werkstoffe, die in den Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes bzw. den Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes oder in einem MSC-Rundschreiben der IMO aufgeführt sind.

3.3 Gleichwertige alternative metallische Werkstoffe:Alternative metallische Werkstoffe, die chemische und mechanische Eigenschaften haben, die den in den Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes bzw. den Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes aufgeführten Eigenschaften gleichwertig sind oder deren Eigenschaften besser sind, und die nach diesen Richtlinien zugelassen worden sind.

3.4 Sonstige alternative metallische Werkstoffe:Alternative metallische Werkstoffe, die mechanische Eigenschaften haben, welche die in den Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes bzw. den Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes aufgeführten Eigenschaften nicht erfüllen.

3.5 Anerkannte Normen:Anwendbare internationale oder nationale Normen, die für die Verwaltung annehmbar sind, oder Normen, die von der anerkannten Organisation festgelegt und weiterentwickelt werden.

3.6 Verwaltung:Regierung des Staates, dessen Flagge das Schiff zu führen berechtigt ist.

Teil II
Werkstoffspezifikationen und Prüfanforderungen

4 Werkstoffanforderungen

4.1 Alle alternativen metallischen Werkstoffe müssen für eine Berücksichtigung nach diesen Richtlinien einer anerkannten Norm für tiefkalten Betrieb unterliegen. Die Norm muss bestimmte Formen des zuzulassenden Werkstoffes abdecken, einschließlich Blechen, Formstählen, Gussteilen, Schmiedestücken oder Rohren, und muss die Wärmebehandlung und das Korngefüge spezifizieren. Die Norm muss den Anwendungsbereich und die allgemeinen Anforderungen des Abschnitts 6.2 des IGC-Codes einhalten. Mikrolegierungselemente, die nicht in den anerkannten Normen ausgewiesen sind, können vorbehaltlich der Zustimmung der Verwaltung berücksichtigt werden.

4.2 Alternative metallische Werkstoffe, einschließlich Blechen, Gussteilen und Schmiedestücken, sind unter Anwendung eines zugelassenen Verfahrens, das durch eine anerkannte Norm festgelegt ist, miteinander zu verbinden. Bei Anwendung von konventionellen Schweißverfahren, die in Übereinstimmung mit einer anerkannten Norm qualifiziert sind und die in Abschnitt 6.5 des IGC-Codes und Teil B-1 Abschnitt 16.3 des IGF-Codes enthaltenen Verfahren einhalten, müssen diese für die Schweißung alternativer metallischer Werkstoffe geeignet sein. Das Schweißverfahren muss die Wärmezufuhr und die Wärmebehandlung vor und nach dem Schweißen genau angeben.

4.3 Die Schweißverfahren und die zerstörungsfreien Prüfungen (ZfP) sind für alle alternativen metallischen Werkstoffe genau anzugeben. Diese Verfahren müssen einer anerkannten Norm entsprechen und die in Abschnitt 6.5 des IGC-Codes und Teil B-1 Abschnitt 16.3 des IGF-Codes angegebenen Prüfanforderungen erfüllen.

5 Prüfung

5.1 Die Prüfanforderungen sind im Anhang der Richtlinien aufgeführt und basieren auf Abschnitt 6.3 des IGC-Codes und Teil B-1 Abschnitt 16.2 des IGF-Codes.

5.2 In Abhängigkeit von der Entwurfstemperatur sind die Charpy-V-Kerbschlagbiegeversuche in Übereinstimmung mit den Anmerkungen in den anwendbaren Tabellen, die in Kapitel 6 des IGC-Codes und Abschnitt 7 des IGF-Codes angegeben sind, durchzuführen.

5.3 Vorbehaltlich der Zustimmung durch die Verwaltung können alternative Prüfverfahren erwogen werden, die ein gleichwertiges Sicherheitsniveau gewährleisten. Auf Prüfanforderungen darf nicht verzichtet werden, sofern es nicht eine stichhaltige technische Begründung gibt oder die Werkstoffeigenschaften durch ein anderes Prüfverfahren bestätigt werden können. Auf Prüfanforderungen kann verzichtet werden, sofern sie nicht für bestimmte Tanktypen in Kapitel 4 des IGC-Codes oder Abschnitt 6 des IGF-Codes erforderlich sind oder wenn sie nicht für gleichartige etablierte metallische Werkstoffe erforderlich sind.

5.4 Die Prüfung eines alternativen metallischen Werkstoffes ist mindestens mit einer der folgenden Formen durchzuführen: Bleche, Gussteile, Schmiedestücke oder Rohre. Die Prüfung jeder Form muss die Anforderungen der Probenahme und der Probenlage des Abschnitts 6.4 des IGC-Codes und des Abschnitts 7.4 des IGF-Codes erfüllen. Die erste Prüfung ist an der Form durchzuführen, welche die Verwendung eines alternativen metallischen Werkstoffes wiedergibt. Die Zulassung ist auf Formen begrenzt, für welche Prüfergebnisse vorliegen; für die Zulassung des alternativen metallischen Werkstoffes müssen jedoch nicht alle Formen geprüft werden.

5.5 Korrosionssensibilisierung kann bei nichtrostenden und anderen austenitischen Stählen auftreten. In solchen Fällen kann die Verwaltung zusätzliche Korrosionsprüfungen wie zum Beispiel eine Prüfung der interkristallinen Korrosion, beispielsweise nach der Norm ASTM A262, und eine Prüfung der Spannungsrisskorrosion, beispielsweise nach der Norm ASTM G36 oder ASTM G123, verlangen.

6 Abnahmekriterien

6.1 Die Prüfungs-Abnahmekriterien sind im Anhang der Richtlinien aufgeführt und basieren auf Abschnitt 6.3 des IGC-Codes und Teil B-1 Abschnitt 16.2 des IGF-Codes.

6.2 Die Verwendung eines alternativen metallischen Werkstoffes in einem bestimmten Entwurf muss auf der Angemessenheit des Werkstoffes für die Entwurfsbelastungen und der Eignung der Werkstoffeigenschaften für ihre vorgesehene Verwendung in Übereinstimmung mit den in Abschnitt 4.18 des IGC-Codes und Abschnitt 6.4.12 des IGF-Codes festgelegten Entwurfsanforderungen basieren.

6.3 Die Zulassung von alternativen metallischen Werkstoffen muss für jede Form des Werkstoffes erfolgen, für die es zufriedenstellende Prüfergebnisse gibt.

7 Neuartiger Entwurf und gleichwertige Anordnungen

Alternative metallische Werkstoffe können im Entwurf eines neuartigen Behältersystems entsprechend Abschnitt 4.27 des IGC-Codes und Abschnitt 6.4.16 des IGF-Codes eingesetzt werden. Absatz 2.1 im Anhang 5 des IGC-Codes und Absatz 2.1 in der Anlage des Teils A-1 des IGF-Codes verlangen die Verwendung etablierter metallischer Werkstoffe. Die Verwendung anderer alternativer metallischer Werkstoffe darf bei einem Entwurf nicht in Betracht gezogen werden.

Teil III
Anwendung

8 Zulassungsverfahren

8.1 Nach einem zufriedenstellenden Abschluss der Prüfung der entsprechenden Formen und Anerkennung der Ergebnisse ist ein alternativer metallischer Werkstoff als gleichwertiger alternativer metallischer Werkstoff im Sinne dieser Richtlinien anzusehen.

8.2 In der Zulassung sind jegliche Einschränkungen genau anzugeben, die bei den inhärenten Eigenschaften des zugelassenen alternativen metallischen Werkstoffs ermittelt worden sind und die bei der Verwendung des Werkstoffes möglicherweise beachtet werden müssen. Diese Eigenschaften können unter anderem umfassen:

1. Undermatching/Overmatching von Schweißnähten;
2. Wärmebehandlung vor und nach dem Schweißen;
3. Korrosion;
4. spezielle Anforderungen und Einschränkungen der Zerstörungsfreien Prüfung (ZfP); und
5. Giftigkeit von Schweißrauch.

8.3 Die Tabellen 6.2, 6.3 und 6.4 des IGC-Codes und die Tabellen 7.2, 7.3 und 7.4 des IGF-Codes können geändert werden, um neue alternative metallische Werkstoffe aufzunehmen, vorbehaltlich der folgenden Punkte:

1. Der Werkstoff muss unter Anwendung dieser Richtlinien qualifiziert sein;
2. die Werkstoffverträglichkeit muss für alle vorgesehenen Ladungen nachgewiesen sein;
3. relevante Fertigungserfahrungen sind von jedem Tanktyp eines Schiffes zu dokumentieren;
4. der Werkstoff muss mindestens eine fünfjährige Betriebserfahrung an Bord eines Schiffes oder eine Betriebserfahrung gleichbedeutend mit einem besonderen Besichtigungszyklus aufweisen;
5. die Betriebserfahrung muss auf einem im Betrieb befindlichen Schiff entsprechend der zukünftigen Verwendung des Werkstoffes gemacht werden; und
6. wenn Simulation verwendet wird, kann diese nach Beendigung der ersten Zwischenbesichtigung für eine reduzierte Betriebszeit angerechnet werden. Der Leistungsumfang dieser Besichtigung muss in Übereinstimmung mit den Anforderungen der ersten besonderen Besichtigung des Tanks, einschließlich der Zerstörungsfreien Prüfung (ZfP), sein.

9 Anwendung

Die Verwaltung hat zugelassene Sicherheitsfaktoren festzulegen, die auf denen für Nickelstähle, Kohlenstoff-Manganstähle, austenitische Stähle oder Aluminiumlegierungen im IGC-Code und IGF-Code basieren.

10 Bezugsunterlagen

MSC.1/Rundschreiben 1599 - Vorläufige Richtlinien für die Verwendung von hoch legiertem austenitischen Manganstahl für tiefkalten Betrieb.

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Diese Prüfung ist entsprechend einer anerkannten Norm wie beispielsweise ASTM B858 durchzuführen. Diese Norm findet Anwendung bei Kupferlegierungen und nicht speziell nur bei hoch legiertem austenitischen Manganstahl. Deshalb ist die folgende, nicht auf einer Norm begründete Prüfung durchzuführen:

1. Probekörper sind entsprechend den Normen ISO 7539-2 und ISO 16540 vorzubereiten. Die Probekörper müssen vor der Prüfung unter Verwendung des 4-Punkt-Biegeversuchs bei konstanter Dehnung gebogen werden. Die gesamte maximale Dehnung der Probe muss der Streckgrenze des Werkstoffs bei atmosphärischer Temperatur entsprechen. Dehnungsmessstreifen müssen angebracht werden, um die aufgebrachte Dehnung zu messen. Im Falle von geschweißten Probekörpern müssen an jeder Seite der Schweißverbindung Dehnungsmessstreifen angebracht werden. Die Probe muss so festgemacht werden, dass sie während der Prüfung ihre Form behält.
2. Zwei Probekörper (ein geschweißter und einer aus dem Grundwerkstoff) müssen jeweils für einen Zeitraum von 30 Tagen in die folgenden vier Ammoniak-Umgebungen eingetaucht werden:
   1. Ammoniakumgebungen in der Flüssigphase - sie werden erreicht, indem das Ammoniak auf unterhalb der Verflüssigungstemperatur mit den folgenden Flüssigammoniak-Zusam-mensetzungen heruntergekühlt wird:
      1. 0,1 Gewichtsprozent Wasser und 2,5 ppm Sauerstoff; und
      2. 2,5 ppm Sauerstoff.
   2. Ammoniakumgebungen in der Gasphase - bei Umgebungstemperatur und atmosphärischem Druck mit den folgenden Zusammensetzungen:
      1. reines Ammoniak; und
      2. 0,9 % Sauerstoffvolumen und 99,1 % Ammoniakvolumen.

      Prüfungen der Spannungsrisskorrosion müssen übereinstimmend mit den Anforderungen der Normen ISO 7539 und ISO 16540 durchgeführt werden.

3. Der Prüfbericht muss übereinstimmend mit der Norm ISO 16540 alle Verfahren, Aufbaudaten, Untersuchungen und Informationen über die Umgebung bereitstellen und Folgendes enthalten:
   1. die Ausrichtung, Ausführungen und Abmessungen der Probekörper;
   2. die Aufbaudaten des 4-Punkt-Biegeversuchs;
   3. Zielspannung und aufgebrachte Biegung;
   4. Dehnungsmessverfahren;
   5. Belastungsverfahren; und
   6. Prüfumgebung.

Abnahmekriterien für die Prüfung

Nachdem alle Probekörper eingetaucht wurden, müssen sie unter einem Lichtmikroskop mit einer angemessenen Vergrößerung auf Spannungsrisskorrosion untersucht werden. Die Stellen und die Anzahl der Risse müssen genau beschrieben werden sowie eine Farb- eindringprüfung durchgeführt werden, um die Ergebnisse nötigenfalls zu bestätigen. Bei geschweißten Verbindungen muss beschrieben werden an welchen Stellen im Grundwerkstoff, im Schweißteil oder der Wärmeeinflusszone (HAZ) sich die Risse befinden. Wenn keine oberflächlichen Risse festgestellt werden, muss ein Schnitt in Längsrichtung an zwei unterschiedlichen Stellen vorgenommen werden und eine Querschnittsuntersuchung mit einer angemessenen Vergrößerung durchgeführtwerden. Sollte Korrosions-Lochfraß vorhanden sein, muss dies und die maximale Tiefe in den Bericht aufgenommen werden. Die Ergebnisse müssen von der Verwaltung genehmigt werden.

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ENDE