Zastosowanie wysokiej klasy stopów aluminium w inżynierii morskiej

Zastosowanie wysokiej klasy stopów aluminium w inżynierii morskiej

Stopy aluminium w zastosowaniu morskich platform śmigłowcowych

Stal jest powszechnie stosowana jako główny materiał konstrukcyjny w morskich platformach wiertniczych ze względu na jej wysoką wytrzymałość. Jednak wiąże się z takimi problemami, jak korozja i stosunkowo krótka żywotność w przypadku wystawienia na działanie środowiska morskiego. W infrastrukturze umożliwiającej zagospodarowanie morskich zasobów ropy i gazu lądowiska dla helikopterów odgrywają kluczową rolę, ułatwiając start i lądowanie helikopterów, stanowiąc istotne połączenie z lądem. Wykonane z aluminium moduły pokładowe helikopterów są szeroko stosowane, ponieważ są lekkie, mają doskonałą wytrzymałość i sztywność oraz spełniają niezbędne wymagania eksploatacyjne.

Platformy helikopterów ze stopu aluminium składają się z ramy i pokładu wykonanego z zamontowanych profili ze stopu aluminium o przekroju poprzecznym zbliżonym do litery „H”, z wgłębieniami w płytach żebrowanych umieszczonych pomiędzy płytami pokładu górnego i dolnego. Wykorzystując zasady mechaniki i wytrzymałość na zginanie profili ze stopów aluminium, platforma spełnia wymagania wydajnościowe, jednocześnie zmniejszając swój ciężar własny. Dodatkowo w środowisku morskim platformy helikopterów ze stopu aluminium są łatwe w utrzymaniu, mają dobrą odporność na korozję, a dzięki konstrukcji zmontowanych profili nie wymagają spawania. Brak spawania eliminuje strefę wpływu ciepła związaną ze spawaniem, przedłużając żywotność platformy i zapobiegając awariom.

Zastosowanie stopów aluminium na statkach towarowych LNG (skroplony gaz ziemny).

W miarę ciągłego wydobywania złóż ropy i gazu na morzu wiele głównych regionów dostaw i popytu na gaz ziemny jest położonych daleko od siebie i często oddzielonych rozległymi oceanami. Dlatego też głównym sposobem transportu skroplonego gazu ziemnego są statki oceaniczne. Konstrukcja zbiorników magazynujących LNG na statkach wymaga metalu o doskonałych parametrach w niskich temperaturach, a także odpowiedniej wytrzymałości i wytrzymałości. Materiały ze stopów aluminium wykazują wyższą wytrzymałość w niskich temperaturach w porównaniu z temperaturą pokojową, a ich lekkie właściwości sprawiają, że idealnie nadają się do stosowania w atmosferze morskiej, gdzie są odporne na korozję.

Do produkcji zbiorników LNG i zbiorników magazynujących LNG powszechnie stosuje się stop aluminium 5083, szczególnie w Japonii, która jest jednym z największych importerów skroplonego gazu ziemnego. Od lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku Japonia zbudowała serię zbiorników LNG i statków transportowych, których główne konstrukcje korpusów wykonano w całości ze stopu aluminium 5083. Większość stopów aluminium, ze względu na swoją lekkość i odporność na korozję, stała się ważnymi materiałami na górne konstrukcje tych zbiorników. Obecnie tylko kilka firm na świecie może produkować niskotemperaturowe materiały aluminiowe do zbiorników magazynowych statków transportowych LNG. Japoński stop aluminium 5083 o grubości 160 mm charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością w niskich temperaturach i odpornością na zmęczenie.

Zastosowanie stopów aluminium w sprzęcie stoczniowym

Wyposażenie stoczni, takie jak pomosty, mosty pływające i chodniki, jest produkowane z profili ze stopu aluminium 6005A lub 6060 poprzez spawanie. Doki pływające są zbudowane ze spawanych płyt ze stopu aluminium 5754 i nie wymagają malowania ani obróbki chemicznej ze względu na ich wodoszczelną konstrukcję.

Rury wiertnicze ze stopu aluminium

Rury wiertnicze ze stopu aluminium są preferowane ze względu na ich niską gęstość, lekkość, wysoki stosunek wytrzymałości do masy, niski wymagany moment obrotowy, dużą odporność na uderzenia, dobrą odporność na korozję i niski opór tarcia o ściany studni. Jeśli pozwalają na to możliwości wiertnicy, przy użyciu rur wiertniczych ze stopu aluminium można uzyskać głębokości odwiertów niedostępne dla rur wiertniczych ze stali. Rury wiertnicze ze stopów aluminium są z powodzeniem wykorzystywane w poszukiwaniach ropy naftowej od lat 60. XX wieku, a ich szerokie zastosowanie znajdowało się na terenie byłego Związku Radzieckiego, gdzie osiągały głębokości od 70% do 75% całkowitej głębokości. Łącząc zalety wysokowydajnych stopów aluminium i odporności na korozję w wodzie morskiej, rury wiertnicze ze stopów aluminium mają znaczący potencjalny zastosowanie w inżynierii morskiej na morskich platformach wiertniczych.

Pod redakcją May Jiang z MAT Aluminium


Czas publikacji: 7 maja 2024 r