Galangan Kapal Rosyth di Inggris sedang melakukan pembongkaran lengkap kapal selam nuklir pertama di dunia. Menara komando kapal demonstrasi HMS Swiftsure dipotong pada Juni 2025, dan kapal tersebut diperkirakan akan sepenuhnya dibongkar pada akhir tahun 2026. Kapal selam serang bertenaga nuklir ini, yang mulai beroperasi pada tahun 1972, telah membuang lebih dari 500 ton limbah konvensional selama proses pembongkaran. Menurut rencana, 90% dari struktur dan komponennya akan didaur ulang atau digunakan kembali. Babcock telah mengamankan kontrak tiga tahun senilai £114 juta (sekitar $155 juta) untuk mempersiapkan pembongkaran bahan bakar nuklir dari kapal selam kelas Trafalgar berikutnya. Baja berkualitas tinggi yang diperoleh selama proses pembongkaran telah dikonfirmasi untuk digunakan dalam pembuatan komponen untuk kapal selam Angkatan Laut Kerajaan di masa mendatang. Model “daur ulang kapal ke kapal” ini menandai pertama kalinya rantai ekonomi tertutup dibentuk untuk daur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan. Mulai dari bejana tekan reaktor dan pipa pendingin utama hingga penukar panas luar, tantangan teknis daur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan berpusat pada identifikasi, pembongkaran, dan pemilahan paduan khusus—sambungan las yang melibatkan logam berbeda seperti paduan titanium , paduan tembaga-nikel, dan baja tahan karat harus ditandai dengan jelas selama fase pembongkaran; jika tidak, kotoran akan mencemari lelehan selama peleburan, sehingga seluruh batch menjadi tidak dapat digunakan. Fasilitas Rossis saat ini mempekerjakan 200 staf teknis yang didedikasikan untuk daur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan, dan proses pembongkaran yang telah mereka tetapkan akan diterapkan langsung pada 26 kapal selam nuklir Angkatan Laut Kerajaan yang telah dinonaktifkan lainnya.
Penukar panas seri EF(N) Angkatan Laut AS diproduksi sesuai dengan standar MIL-C-15730, dengan model Kelas 4 yang dirancang khusus untuk aplikasi pendinginan air tawar kapal selam. Untuk jenis penukar panas non-konvensional ini, sambungan antara tabung titanium dan lembaran tabung paduan tembaga-nikel menggunakan proses "pembengkakan terlebih dahulu, pengelasan kemudian"—tabung titanium ditanamkan ke dalam lembaran tabung luar tembaga-nikel 90/10 melalui pembengkakan rol, diikuti oleh pembengkakan penuh tabung bagian dalam untuk memastikan penyegelan. Laporan penilaian teknis oleh Badan Energi Atom Internasional (IAEA) mencatat bahwa jika ekspansi adalah satu-satunya metode yang digunakan untuk menyambung tabung titanium ke lembaran tabung yang berbeda, korosi celah tidak dapat dihilangkan sepenuhnya; pengelasan penyegelan adalah cara paling efektif untuk mencegah infiltrasi pendingin ke dalam sambungan. Lembaran tabung paduan tembaga-nikel biasanya dipilih dalam grade 70/30 atau 90/10; yang pertama menawarkan kekuatan lebih tinggi untuk menahan laju aliran yang lebih besar, sedangkan yang terakhir memberikan konduktivitas termal yang unggul untuk meningkatkan efisiensi perpindahan panas. Dalam aplikasi penukar panas non-konvensional yang melibatkan tabung titanium, keuntungan utama dari lembaran tabung paduan tembaga-nikel adalah terbentuknya lapisan pelindung permukaan secara alami di air laut, mencegah korosi lubang klorida atau retak korosi tegangan tidak seperti baja tahan karat. Data operasional dari pabrik desalinasi menunjukkan bahwa tabung titanium berdinding tipis dengan ketebalan dinding 0,5 mm, ketika diekspansikan ke dalam lembaran tabung paduan tembaga-nikel, lolos uji tekanan hidrostatik tanpa kebocoran, dan kekuatan tariknya berkorelasi positif dengan rasio ketebalan dinding tabung terhadap diameter luar. Untuk jalur daur ulang yang memproses kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan, lembaran tabung paduan tembaga-nikel dari penukar panas tersebut dapat langsung dikembalikan ke tungku untuk dilebur kembali setelah dilepas, sementara tabung titanium dari penukar panas non-konvensional dikupas dan diklasifikasikan sebagai skrap titanium. Perlu dicatat bahwa jika pipa lembaran tabung paduan tembaga-nikel terpapar air laut yang terkontaminasi sulfida dalam jangka waktu lama selama penggunaan, titik sambungan dengan titanium dapat mengalami korosi yang dipercepat karena efek galvanik. Namun, korosi ini tidak memengaruhi nilai paduan tembaga-nikel itu sendiri sebagai bahan peleburan ulang dengan kemurnian tinggi selama daur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan. Pengalaman dari beberapa galangan pembongkaran kapal di sepanjang pantai Pasifik menunjukkan bahwa tabung titanium dari penukar panas non-standar juga menunjukkan tanda-tanda korosi galvanik yang disebutkan di atas; selama penyortiran, cukup dengan memotong bagian penghubungnya. Di pasar spot, lembaran tabung paduan tembaga-nikel yang utuh dapat dihargai dalam kisaran tabung tembaga-nikel 70/30 Goodfellow—tabung kelas laboratorium dihargai sekitar beberapa puluh dolar per seribu milimeter.sementara material kelas industri diperdagangkan dengan diskon berdasarkan indeks spot tembaga-nikel London Metal Exchange.
Hubungan antara hub baling-baling kapal selam dan poros ekor baja pada dasarnya adalah benturan langsung ilmu material. Jika hub baling-baling paduan titanium hanya dibaut ke poros baja berkekuatan sangat tinggi, air laut akan bertindak sebagai elektrolit, dan perbedaan potensial galvanik antara kedua logam tersebut akan cukup untuk menyebabkan korosi pada permukaan kontak dalam hitungan bulan. Selama penonaktifan dan pembongkaran kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan, Angkatan Laut Inggris menemukan bahwa kapal selam kelas Trafalgar awal menggunakan proses pengikatan eksplosif untuk mengikat titanium dan baja terlebih dahulu menjadi sambungan transisi, diikuti dengan pengelasan dengan logam yang sama di kedua ujung sambungan. Ketika pembongkar kapal memotong sistem poros propulsi, bagian transisi ini merupakan titik penyortiran yang penting—sisi baja masuk ke aliran logam besi, sisi titanium ke dalam kelompok logam non-besi, dan lapisan yang diikat secara eksplosif di tengah ditandai secara terpisah karena sisa sejumlah kecil bahan patri logam mulia . Untuk sambungan logam yang berbeda pada mekanisme penggerak kemudi, pendekatannya lebih sederhana: lapisan pelumas film kering berbasis perak diaplikasikan di antara batang penghubung paduan titanium dan pin baja tahan karat, mencegah kemacetan sekaligus mengurangi korosi galvanik. Ketika diterapkan pada proses daur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan, informasi ini berarti bahwa setiap kali pengencang berulir dari bahan yang berbeda ditemukan selama pembongkaran kemudi, gambar harus diperiksa terlebih dahulu untuk memastikan keberadaan lapisan apa pun; jika tidak, pencampuran bahan di dalam tungku akan menyebabkan kontaminasi perak. Saat ini, praktik di jalur pembongkaran Rosis adalah memindai sambungan dengan penganalisis fluoresensi sinar-X genggam sebelum memotong pipa, menghasilkan hasil komposisi dalam dua detik.
Sirkuit utama adalah jalur kehidupan kapal selam nuklir dan area di mana masalah kompatibilitas material paling terkonsentrasi. Bejana tekan reaktor dan pipa utama terbuat dari baja tahan karat austenitik atau paduan berbasis nikel , tetapi beberapa pipa bantu yang terhubung dengannya menggunakan paduan titanium untuk memenuhi persyaratan pengurangan berat dan non-magnetik. Kedua material ini tidak dapat dilas fusi secara langsung; pengelasan menyebabkan keretakan segera. Pendekatan awal melibatkan penggunaan paduan patri berbasis paladium atau emas untuk membuat sambungan penetrasi kapiler pada suhu di bawah titik leleh material dasar, membentuk lapisan penyangga yang ulet sekaligus menghalangi jalur migrasi isotop hidrogen. Ketika tim dekomisioning "Cepat" Inggris memotong pipa batas sirkuit utama, mereka memprioritaskan pemotongan bagian pipa lurus yang jauh dari sambungan, meninggalkan bagian yang berisi sambungan tetap utuh untuk dikirim ke bengkel pasca-pemrosesan untuk dibongkar. Tujuannya adalah untuk memulihkan beberapa gram paladium atau emas tersebut secara terpisah. Saat mendaur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan, kecepatan bukanlah prioritas untuk komponen-komponen ini—satu kesalahan pemotongan saja akan mengakibatkan bahan patri logam mulia tercampur dengan besi tua, sehingga mustahil untuk memisahkannya kemudian. Sambungan sirkuit utama juga menggunakan anoda titanium berlapis platinum sebagai komponen perlindungan elektrokimia. Lapisan platinum hanya setebal mikrometer; jika dilebur langsung, platinum akan encer dalam titanium cair hingga tidak memiliki nilai yang dapat dipulihkan. Oleh karena itu, standar daur ulang kapal selam nuklir yang telah dinonaktifkan mengharuskan, saat membongkar sistem perlindungan katodik, anoda titanium berlapis platinum harus dilepas secara keseluruhan terlebih dahulu, diikuti dengan pengupasan kimia untuk memulihkan lapisan platinum. Tim Babcock mengungkapkan bahwa meskipun total luas permukaan anoda bantu berlapis ini pada satu kapal selam tidak besar, dengan harga spot internasional platinum melebihi $2201 per ons ( Sumber Data: 11/05/2026, halaman harga logam mulia DONGSHENG ), nilai kumulatifnya mewakili upaya pemulihan yang patut dipertimbangkan secara serius.
Bahasa
