יישום של סגסוגות אלומיניום מתקדמים בהנדסה ימית

סגסוגות אלומיניום ביישום פלטפורמות מסוקים ימיות

פלדה משמשת בדרך כלל כחומר המבנה העיקרי בפלטפורמות קידוח נפט בים בשל חוזקה הגבוה. עם זאת, הוא מתמודד עם בעיות כמו קורוזיה ותוחלת חיים קצרה יחסית בחשיפה לסביבה הימית. בתשתית לפיתוח משאבי נפט וגז בים, לסיפונים להנחתת מסוקים תפקיד מכריע בהקלת ההמראה והנחיתה של מסוקים, המשמשים חוליה חיונית ליבשת. מודולי סיפון מסוקים מתוצרת אלומיניום נמצאים בשימוש נרחב מכיוון שהם קלים, בעלי חוזק וקשיחות מצוינים ועומדים בדרישות הביצועים הנדרשות.

פלטפורמות מסוקים מסגסוגת אלומיניום מורכבות ממסגרת וסיפון המורכב מפרופילי סגסוגת אלומיניום מורכבים בעלי צורת חתך דומה לאות "H", עם חללי לוחות מצולעים הממוקמים בין לוחות הסיפון העליון והתחתון. על ידי ניצול עקרונות המכניקה וחוזק הכיפוף של פרופילי סגסוגת אלומיניום, הפלטפורמה עומדת בדרישות הביצועים תוך הפחתת משקלה. בנוסף, בסביבה הימית, פלטפורמות מסוקים מסגסוגת אלומיניום קלות לתחזוקה, בעלות עמידות טובה בפני קורוזיה, ובזכות עיצוב הפרופיל המורכב שלהן, אינן דורשות ריתוך. היעדר ריתוך זה מבטל את האזור המושפע מהחום הקשור לריתוך, מאריך את תוחלת החיים של הפלטפורמה ומונע כשל.

יישום של סגסוגות אלומיניום בספינות משא LNG (Liquefied Natural Gas).

בעוד משאבי נפט וגז בים ממשיכים להתפתח, אזורי היצע וביקוש של גז טבעי גדולים רבים ממוקמים רחוק זה מזה ולעיתים מופרדים על ידי אוקיינוסים עצומים. לכן, האופן העיקרי של הובלת גז טבעי נוזלי הוא באמצעות ספינות הולכות אוקיינוס. העיצוב של מיכלי אחסון לאוניות LNG דורש מתכת עם ביצועים מצוינים בטמפרטורות נמוכות, כמו גם חוזק וקשיחות נאותים. חומרי סגסוגת אלומיניום מפגינים חוזק גבוה יותר בטמפרטורות נמוכות בהשוואה לטמפרטורת החדר, ותכונותיהם הקלות הופכות אותם לאידיאליים לשימוש באטמוספרות ימיות, שם הם עמידים בפני קורוזיה.

בייצור של כלי LNG ומיכלי אחסון LNG, נעשה שימוש נרחב בסגסוגת אלומיניום 5083, במיוחד ביפן, אחת היבואניות הגדולות של גז טבעי נוזלי. יפן בנתה סדרה של מיכלי LNG וספינות תובלה מאז שנות ה-50 וה-60, עם מבני גוף עיקריים עשויים כולו מסגסוגת אלומיניום 5083. רוב סגסוגות האלומיניום, בשל תכונותיהן הקלות והעמידות בפני קורוזיה, הפכו לחומרים חשובים עבור המבנים העליונים של המיכלים הללו. נכון לעכשיו, רק חברות בודדות ברחבי העולם יכולות לייצר חומרי אלומיניום בטמפרטורה נמוכה עבור מיכלי אחסון של ספינות הובלת LNG. סגסוגת האלומיניום 5083 של יפן, בעובי של 160 מ"מ, מציגה קשיחות מעולה בטמפרטורה נמוכה ועמידות בפני עייפות.

יישום סגסוגות אלומיניום בציוד למספנות

ציוד למספנות כגון מסלולים, גשרים צפים ושבילים מיוצרים מפרופילי סגסוגת אלומיניום 6005A או 6060 באמצעות ריתוך. רציפים צפים בנויים מלוחות סגסוגת אלומיניום מרותכים 5754 ואינם דורשים צביעה או טיפול כימי בשל המבנה האטום שלהם.

צינורות קידוח מסגסוגת אלומיניום

צינורות מקדחים מסגסוגת אלומיניום מועדפים בשל הצפיפות הנמוכה שלהם, קל משקל, יחס חוזק למשקל גבוה, מומנט נדרש נמוך, עמידות בפני פגיעות חזקה, עמידות טובה בפני קורוזיה ועמידות חיכוך נמוכה כנגד קירות באר. כאשר יכולות מכונת הקידוח מאפשרות, השימוש בצינורות קידוח מסגסוגת אלומיניום יכול להגיע לעומקי באר שצינורות קידוח פלדה אינם יכולים. צינורות קידוח מסגסוגת אלומיניום נוצלו בהצלחה בחיפושי נפט מאז שנות ה-60, עם יישומים נרחבים בברית המועצות לשעבר, שם הם הגיעו לעומקים של 70% עד 75% מהעומק הכולל. בשילוב היתרונות של סגסוגות אלומיניום בעלות ביצועים גבוהים ועמידות בפני קורוזיה של מי ים, לצינורות קידוח מסגסוגת אלומיניום יש יישומים פוטנציאליים משמעותיים בהנדסה ימית על פלטפורמות קידוח בים.

עריכה מאי ג'יאנג מ-MAT Aluminium