近年來,國家把發(fā)展海洋科技、經(jīng)營海洋、建設(shè)海洋強(qiáng)國放在了國家戰(zhàn)略的高度。材料是裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,鋁合金憑借著其強(qiáng)度高、耐蝕等優(yōu)點(diǎn)在海洋工程裝備領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。
海上直升機(jī)平臺的應(yīng)用
海上石油鉆井平臺采用鋼作為主要結(jié)構(gòu)材料,因長期暴露于海洋環(huán)境中,鋼雖然有較高的強(qiáng)度,但也面臨著銹蝕、使用壽命短等一系列問題。在海上油氣資源開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施中,直升機(jī)停機(jī)坪是非常重要的組成部分,它用于直升機(jī)的起降,是與陸地保持聯(lián)系的重要紐帶。由于其體積龐大,還應(yīng)有自重、結(jié)構(gòu)剛度等方面的要求,鋁制直升機(jī)甲板模塊自重輕、強(qiáng)度和剛度好而被廣泛應(yīng)用。
鋁合金直升機(jī)平臺包括底架和固定于底架上的由鋁合金型材拼接而成的甲板塊,型材截面類似于“工”字,在上底板和下底板之間設(shè)置有帶筋板空腔。利用了力學(xué)原理和鋁合金型材的抗彎強(qiáng)度,滿足性能要求的同時(shí),減輕了自重。另外,在海洋環(huán)境下,采用鋁合金直升機(jī)平臺易維護(hù),耐蝕性較好;采用型材拼接方式,免于焊接,無焊接熱影響區(qū),可延長使用壽命,避免失效。
LNG(液化天然氣)貨船上的應(yīng)用
隨著海上油氣資源的不斷開發(fā),全世界范圍內(nèi)主要的天然氣供應(yīng)地區(qū)和需求地區(qū)距離遙遠(yuǎn),又往往有大洋相隔,所以目前液化天然氣的輸送多以遠(yuǎn)洋船運(yùn)為主。在LNG船儲(chǔ)存罐的設(shè)計(jì)中,需要低溫性能好的金屬,而且還應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和韌性。鋁合金材料的強(qiáng)度在低溫下反而比常溫下的高,并且鋁合金質(zhì)量輕,在海洋氣氛下耐腐蝕,是在低溫情況下使用的理想材料。
在LNG船舶和LNG儲(chǔ)罐的制造中也大量選用了5083鋁合金,尤其是液化天然氣較大的進(jìn)口國日本,從20世紀(jì)50年代和60年代建造了一系列LNG儲(chǔ)罐和運(yùn)輸船,其中有主體壁結(jié)構(gòu)完全是5083鋁合金的LNG儲(chǔ)罐,大多數(shù)鋁合金因?yàn)槠涮赜械淖灾剌p和耐腐蝕性成為儲(chǔ)罐頂部結(jié)構(gòu)的重要材料。目前,全球只有很少的幾個(gè)公司可以生產(chǎn)LNG運(yùn)輸船儲(chǔ)罐用低溫鋁材,日本研制的5083鋁合金160mm特厚板,具有良好的低溫韌性和疲勞抗性。
在船用碼頭上的應(yīng)用
船用碼頭設(shè)備如跳板、浮橋和過道是由6005A或6060鋁合金型材焊接制成的,浮塢是由5754鋁合金板焊接而成的不漏水廂體,結(jié)構(gòu)或浮塢都不需要作涂漆或化學(xué)處理。
鋁合金鉆桿
鋁合金鉆桿因其具有密度小、重量輕、比強(qiáng)度高、所需回轉(zhuǎn)扭矩小、抗沖擊能力強(qiáng)、耐腐蝕性好、與孔壁間摩擦阻力小,在鉆機(jī)能力一定的情況下,應(yīng)用鋁合金鉆桿能夠達(dá)到鋼質(zhì)鉆桿無法達(dá)到的井深。目前,鋁合金鉆桿在石油勘探中已經(jīng)成功使用,自20世紀(jì)60年代以來,鋁合金鉆桿在蘇聯(lián)地區(qū)得到廣泛應(yīng)用,在蘇聯(lián)地區(qū)采用鋁合金鉆桿鉆進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到總進(jìn)尺的70%~75%。在海洋鉆井平臺中,結(jié)合鋁合金耐海水腐蝕這一優(yōu)勢,高性能鋁合金鉆桿在海洋工程中有很大的應(yīng)用前景。(來源:賢集網(wǎng))
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