کاربرد آلیاژهای آلومینیوم مرغوب در مهندسی دریایی

آلیاژهای آلومینیوم در کاربرد سکوهای بالگرد فراساحلی

فولاد به دلیل استحکام بالایش معمولاً به عنوان ماده اصلی سازه در سکوهای حفاری نفت فراساحلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، در معرض محیط دریایی با مشکلاتی مانند خوردگی و طول عمر نسبتاً کوتاه مواجه است. در زیرساخت‌های توسعه منابع نفت و گاز فراساحلی، عرشه‌های فرود هلیکوپتر نقش مهمی در تسهیل برخاستن و فرود هلیکوپتر دارند و به عنوان یک پیوند حیاتی با سرزمین اصلی عمل می‌کنند. ماژول‌های عرشه هلیکوپتر ساخته شده از آلومینیوم به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا سبک هستند، استحکام و سختی عالی دارند و الزامات عملکرد لازم را برآورده می‌کنند.

سکوهای بالگرد آلیاژ آلومینیوم از یک قاب و یک عرشه تشکیل شده‌اند که از پروفیل‌های آلیاژ آلومینیوم مونتاژ شده با شکل مقطعی شبیه به حرف "H" ساخته شده‌اند و حفره‌های صفحه‌ای آجدار بین صفحات عرشه بالایی و پایینی قرار دارند. با استفاده از اصول مکانیک و مقاومت خمشی پروفیل‌های آلیاژ آلومینیوم، این سکو ضمن کاهش وزن خود، الزامات عملکرد را برآورده می‌کند. علاوه بر این، در محیط دریایی، سکوهای بالگرد آلیاژ آلومینیوم به راحتی قابل نگهداری هستند، مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند و به لطف طراحی پروفیل مونتاژ شده خود، نیازی به جوشکاری ندارند. این عدم جوشکاری، ناحیه تحت تأثیر گرما مرتبط با جوشکاری را از بین می‌برد، طول عمر سکو را افزایش می‌دهد و از خرابی جلوگیری می‌کند.

کاربرد آلیاژهای آلومینیوم در کشتی‌های باری LNG (گاز طبیعی مایع)

با ادامه توسعه منابع نفت و گاز فراساحلی، بسیاری از مناطق اصلی عرضه و تقاضای گاز طبیعی در فاصله زیادی از هم قرار دارند و اغلب توسط اقیانوس‌های وسیع از هم جدا می‌شوند. بنابراین، روش اصلی حمل و نقل گاز طبیعی مایع توسط کشتی‌های اقیانوس‌پیما است. طراحی مخازن ذخیره‌سازی کشتی LNG به فلزی با عملکرد عالی در دمای پایین و همچنین استحکام و چقرمگی کافی نیاز دارد. مواد آلیاژ آلومینیوم در دماهای پایین در مقایسه با دمای اتاق، استحکام بالاتری نشان می‌دهند و خواص سبکی آنها، آنها را برای استفاده در اتمسفرهای دریایی، جایی که در برابر خوردگی مقاوم هستند، ایده‌آل می‌کند.

در ساخت کشتی‌های LNG و مخازن ذخیره‌سازی LNG، آلیاژ آلومینیوم 5083 به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، به خصوص در ژاپن، یکی از بزرگترین واردکنندگان گاز طبیعی مایع. ژاپن از دهه‌های 1950 و 1960 مجموعه‌ای از مخازن و کشتی‌های حمل و نقل LNG را ساخته است که سازه‌های اصلی بدنه آنها کاملاً از آلیاژ آلومینیوم 5083 ساخته شده است. اکثر آلیاژهای آلومینیوم به دلیل خواص سبک و مقاوم در برابر خوردگی، به مواد مهمی برای سازه‌های بالایی این مخازن تبدیل شده‌اند. در حال حاضر، تنها چند شرکت در سراسر جهان می‌توانند مواد آلومینیومی دمای پایین را برای مخازن ذخیره‌سازی کشتی حمل و نقل LNG تولید کنند. آلیاژ آلومینیوم 5083 ژاپن، با ضخامت 160 میلی‌متر، چقرمگی دمای پایین و مقاومت خستگی بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد.

کاربرد آلیاژهای آلومینیوم در تجهیزات کشتی سازی

تجهیزات کشتی‌سازی مانند راهروها، پل‌های شناور و پیاده‌روها از پروفیل‌های آلیاژ آلومینیوم 6005A یا 6060 از طریق جوشکاری ساخته می‌شوند. اسکله‌های شناور از صفحات آلیاژ آلومینیوم 5754 جوش داده شده ساخته می‌شوند و به دلیل ساختار ضد آب خود نیازی به رنگ‌آمیزی یا عملیات شیمیایی ندارند.

لوله‌های حفاری آلیاژ آلومینیوم

لوله‌های حفاری آلیاژ آلومینیوم به دلیل چگالی کم، سبکی، نسبت استحکام به وزن بالا، گشتاور مورد نیاز کم، مقاومت در برابر ضربه قوی، مقاومت در برابر خوردگی خوب و مقاومت اصطکاکی کم در برابر دیواره‌های چاه مورد توجه هستند. در صورت اجازه دستگاه‌های حفاری، استفاده از لوله‌های حفاری آلیاژ آلومینیوم می‌تواند به عمق چاه‌هایی برسد که لوله‌های حفاری فولادی نمی‌توانند. لوله‌های حفاری آلیاژ آلومینیوم از دهه 1960 با موفقیت در اکتشاف نفت مورد استفاده قرار گرفته‌اند و کاربردهای گسترده‌ای در اتحاد جماهیر شوروی سابق داشته‌اند، جایی که به اعماق 70 تا 75 درصد از کل عمق می‌رسیدند. لوله‌های حفاری آلیاژ آلومینیوم با ترکیب مزایای آلیاژهای آلومینیوم با کارایی بالا و مقاومت در برابر خوردگی آب دریا، کاربردهای بالقوه قابل توجهی در مهندسی دریایی در سکوهای حفاری فراساحلی دارند.

ویرایش شده توسط می جیانگ از MAT Aluminum