近年來,國家把發展海洋科技、經營海洋、建設海洋強國放在了國家戰略的高度。材料是裝備制造業發展的關鍵,鋁合金憑借著其強度高、耐蝕等優點在海洋工程裝備領域也得到了廣泛應用。
海上直升機平臺的應用
海上石油鉆井平臺采用鋼作為主要結構材料,因長期暴露于海洋環境中,鋼雖然有較高的強度,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的基礎設施中,直升機停機坪是非常重要的組成部分,它用于直升機的起降,是與陸地保持聯系的重要紐帶。由于其體積龐大,還應有自重、結構剛度等方面的要求,鋁制直升機甲板模塊自重輕、強度和剛度好而被廣泛應用。
鋁合金直升機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置有帶筋板空腔。利用了力學原理和鋁合金型材的抗彎強度,滿足性能要求的同時,減輕了自重。另外,在海洋環境下,采用鋁合金直升機平臺易維護,耐蝕性較好;采用型材拼接方式,免于焊接,無焊接熱影響區,可延長使用壽命,避免失效。
LNG(液化天然氣)貨船上的應用
隨著海上油氣資源的不斷開發,全世界范圍內主要的天然氣供應地區和需求地區距離遙遠,又往往有大洋相隔,所以目前液化天然氣的輸送多以遠洋船運為主。在LNG船儲存罐的設計中,需要低溫性能好的金屬,而且還應具有一定的強度和韌性。鋁合金材料的強度在低溫下反而比常溫下的高,并且鋁合金質量輕,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口國日本,從20世紀50年代和60年代建造了一系列LNG儲罐和運輸船,其中有主體壁結構完全是5083鋁合金的LNG儲罐,大多數鋁合金因為其特有的自重輕和耐腐蝕性成為儲罐頂部結構的重要材料。目前,全球只有很少的幾個公司可以生產LNG運輸船儲罐用低溫鋁材,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。
在船用碼頭上的應用
船用碼頭設備如跳板、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,結構或浮塢都不需要作涂漆或化學處理。
鋁合金鉆桿
鋁合金鉆桿因其具有密度小、重量輕、比強度高、所需回轉扭矩小、抗沖擊能力強、耐腐蝕性好、與孔壁間摩擦阻力小,在鉆機能力一定的情況下,應用鋁合金鉆桿能夠達到鋼質鉆桿無法達到的井深。目前,鋁合金鉆桿在石油勘探中已經成功使用,自20世紀60年代以來,鋁合金鉆桿在蘇聯地區得到廣泛應用,在蘇聯地區采用鋁合金鉆桿鉆進進尺達到總進尺的70%~75%。在海洋鉆井平臺中,結合鋁合金耐海水腐蝕這一優勢,高性能鋁合金鉆桿在海洋工程中有很大的應用前景。(來源:賢集網)
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