كوع من الألومنيوم لأنظمة تغذية وتدوير مياه الغلايات البحرية

على السفينة، الكوع ليس مجرد تركيب منحني. إنه مدير حركة هادئ للمياه المعالجة الساخنة والمكثفات وتدفق الدورة الدموية وخطوط الخدمة المساعدة. في مسار مياه تغذية الغلايات البحرية، يؤثر كل تغيير في الاتجاه على حمل المضخة، والاهتزاز، والتحكم في الأكسجين، والوصول إلى الفحص، وسلوك التآكل. يأخذ كوع الألومنيوم مكانه عندما يحتاج النظام إلى وزن منخفض، وتصنيع نظيف، ومقاومة قوية للتآكل في الجو البحري، والتركيب السريع على زلاقات الآلات المدمجة.

الألومنيوم أخف من الفولاذ بمقدار الثلثين تقريبًا، وهو أمر مهم في غرف المحركات حيث تتنافس رفوف الأنابيب ومنصات الوصول ووحدات الغلايات المعبأة على المساحة. ومع ذلك، تعتبر مياه تغذية الغلايات وسيلة متطلبة. يجب التحقق من درجة الحرارة، والمواد الكيميائية المعالجة، ودرجة الحموضة، والأكسجين المذاب، والسرعة، والاتصال مع المعادن الأخرى قبل اختيار مرفق الألومنيوم. بالنسبة للعديد من السفن، من الأفضل استخدام أكواع الألومنيوم في نقل مياه التغذية ذات درجة الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة، وعودة المكثفات، وحلقات التدوير المفرغة من الهواء، والدوائر المساعدة للمياه العذبة، وأنظمة دعم الغلاية بدلاً من حدود الغلاية ذات الضغط العالي.

حيث يناسب الكوع الألومنيوم بشكل أفضل

يحتوي نظام الغلايات البحرية على مناطق مائية مختلفة. بعضها ساخن، وعالي الضغط، وتحكمه قوانين غلايات صارمة. ويتعامل آخرون مع المياه المعالجة قبل الضغط النهائي، أو عودة المكثفات، أو دورة التبريد، أو استعادة الصرف، أو الوصلات المنزلقة المعبأة. يمكن أن تكون أكواع الألومنيوم خيارًا عمليًا في هذه المناطق الأخيرة عندما يظل ضغط التصميم ودرجة الحرارة ضمن الحدود المحسوبة.

شكل الكوع مهم أيضًا. الكوع ذو نصف القطر القصير يوفر المساحة ولكنه يزيد من الاضطراب وفقدان الضغط. يوفر الكوع ذو نصف القطر الطويل تدفقًا أكثر سلاسة، ويقلل من التآكل عند الجدار الخارجي، ويُفضل عادةً لتصريف المضخة، وخطوط الدوران، وأي مكان قد يحدث فيه اهتزاز أو وميض. بالنسبة للمنعطفات بزاوية 90 درجة، تحدد العديد من المشاريع نصف قطر طويل يبلغ 1.5D أو 3D، بينما قد تتطلب المزلجات المدمجة أبعادًا مركزية مخصصة.

للمطابقة المباشرة للمنتج، أ 6061-T6 كوع أنبوب ألومنيوم بحري 90 درجة يتم اختياره بشكل شائع للتجمعات الملحومة القوية، وإطارات المعدات، ووحدات أنابيب المياه العذبة. عندما يجب أن تستخدم مجموعة الأنابيب بأكملها مخزونًا متوافقًا معتمدًا، أنابيب ألومنيوم من الدرجة البحرية يساعد في الحفاظ على تعدين متسق بدءًا من الأنابيب المستقيمة وحتى التركيبات المشكلة.

معلمات المنتج النموذجية

اختيار السبائك والمزاج

السبائك هي شخصية الكوع. المزاج هو ذكرى كيفية معالجته. كلاهما يقرر القوة والقدرة على الانحناء واستجابة اللحام وسلوك التآكل على المدى الطويل.

يحظى 6061-T6 بشعبية كبيرة لأنه يجمع بين القوة وسهولة التشغيل والتوافر. إنه يعمل بشكل جيد للأكواع المشكلة والوحدات الملحومة في خدمة المياه العذبة والمياه المعالجة. يعني مزاج T6 أن السبيكة قد تمت معالجتها حرارياً وتعتيقها بشكل مصطنع. بعد اللحام، تفقد المنطقة المتأثرة بالحرارة بعض القوة، لذا يجب أن تستخدم حسابات الضغط قيم ما بعد اللحام ما لم تتم إعادة معالجة التركيبات بالحرارة وتأهيلها.

يوفر 6082-T6 قوة أعلى من العديد من السبائك 6xxx وغالبًا ما يتم اختياره للأنابيب الهيكلية والأقواس شديدة التحمل وأنظمة الدوران المعرضة للاهتزاز. إنها تعمل بشكل جيد وتتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، على الرغم من استمرار تطبيق خفض معدل اللحام.

يتم تقييم 5083-H116 أو H321 لمقاومة مياه البحر والأداء الملحوم. يتم اختياره غالبًا عندما يكون التعرض الخارجي للملح شديدًا. بالنسبة لخدمة المياه المعالجة الساخنة، يجب مراجعة التعرض لدرجة الحرارة على المدى الطويل لأن سبائك الألومنيوم عالية المغنيسيوم يمكن أن تصبح حساسة إذا تم استخدامها خارج الحدود المناسبة.

يوفر 5086-H32 أو H116 مقاومة جيدة للتآكل البحري، وقوة معقولة، وقابلية لحام موثوقة. إنها مناسبة لأنابيب السفن والخزانات ودوائر التدوير حيث يكون جو مياه البحر أكثر عدوانية من السائل الداخلي.

5052-H32 أسهل في التشكيل ولديه مقاومة عامة ممتازة للتآكل. إنه مفيد للمرفقين الأصغر حجمًا، ودوران الضغط المنخفض، وعودة المكثفات، والخطوط المساعدة الخفيفة.

التركيب الكيميائي وسلوك كيمياء المياه

يحمي الألومنيوم نفسه من خلال طبقة رقيقة من الأكسيد. في المياه المحايدة النظيفة، يكون هذا الفيلم مستقرا. في معالجة الغلايات شديدة القلوية، قد يذوب. ولهذا السبب فإن التحكم الكيميائي لا يقل أهمية عن سمك الجدار. يجب تقليل الكلوريدات إلى الحد الأدنى، ويجب إدارة الأكسجين المذاب، ولا ينبغي رفع الرقم الهيدروجيني إلى ما هو أبعد مما يمكن أن تتحمله السبيكة المختارة. إذا كان المصنع يستخدم معالجة فوسفاتية أو كاوية أو أمينية قوية، فمن الحكمة إجراء اختبار التوافق قبل التثبيت.

المعايير وشروط الموافقة

عادةً ما يتم طلب أكواع الألومنيوم البحرية وفقًا لمزيج من متطلبات المواد والأبعاد واللحام والفئة. يغطي ASTM B241/B241M الأنابيب والأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الألومنيوم، بينما ينطبق ASTM B221 على القضبان والقضبان والأسلاك والملامح والأنابيب المبثوقة. يحدد المعيار EN 573 تسميات سبائك الألومنيوم والتركيب الكيميائي، ويغطي المعيار EN 755 المنتجات المبثوقة. بالنسبة للتصنيع الملحوم، تتم الإشارة بشكل متكرر إلى AWS D1.2 وISO 15614-2 وISO 9606-2.

بالنسبة لتصميم الأنابيب، قد يتم تطبيق ASME B31.1 على أنابيب الطاقة القريبة من أنظمة الغلايات، بينما قد يتم تطبيق ASME B31.3 على الأنابيب المساعدة بنمط المعالجة. يمكن لقواعد مجتمع التصنيف من ABS أو DNV أو LR أو BV أو RINA أو CCS أو KR إضافة متطلبات إمكانية التتبع واختبار الضغط وفحص اللحام وشهادات المواد. قد تتبع هندسة الكوع رسومات المشروع أو تتماشى مع أبعاد نمط ASME B16.9، ولكن لا ينبغي نسخ معدل الضغط من التركيبات الفولاذية. يتطلب الألومنيوم حساب التصميم الخاص به.

ملاحظات اللحام والتصنيع والتركيب

يبدأ كوع الألمنيوم الجيد بمعدن نظيف. يمكن أن يؤدي تلوث الزيت وسوائل القطع والأكسيد والفولاذ المقاوم للصدأ إلى المسامية أو التآكل المبكر. يُفضل لحام TIG للمرفقين الأصغر حجمًا. يعتبر اللحام MIG فعالاً للتجمعات الأكبر حجمًا. يعتمد اختيار معدن الحشو على السبائك ودرجة الحرارة. غالبًا ما يتم استخدام 4043 مع 6061 حيث يكون الاستقرار الحراري مهمًا. يمكن اختيار 5356 أو 5183 لمقاومة التآكل البحري، خاصة مع سبائك 5xxx، ولكن يجب مراجعة درجة حرارة الخدمة المرتفعة.

يعد التآكل الجلفاني مصدر قلق آخر على متن السفن. يمكن للألمنيوم المتصل مباشرة بالفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك النحاس أو النحاس أن يصبح المعدن المُضحى في البيئات الرطبة. يجب التخطيط للحشيات العازلة، والأكمام غير الموصلة، والمثبتات المتوافقة، وفواصل الطلاء قبل التثبيت. الصرف مهم أيضا. يمكن للمرفق الذي يحبس المياه المعالجة الراكدة أن يركز المواد الكيميائية ويخلق مخاطر تأليب.

يجب أن تكون سرعة التدفق معتدلة. يمكن أن تؤدي السرعة المفرطة عند المنعطف إلى إزالة الأفلام الواقية وتكثيف التآكل والتآكل، خاصة في حالة وجود هواء محصور أو جزيئات صلبة. تعمل الأكواع ذات نصف القطر الطويل والأسطح الداخلية الملساء والمحاذاة المناسبة للمضخة على تقليل هذا الخطر.

قائمة مراجعة المشتري للحصول على طلب موثوق

• السبائك والمزاج، مثل 6061-T6، 6082-T6، 5083-H116، 5086-H32، أو 5052-H32
• القطر الخارجي، سمك الجدار، زاوية الانحناء، نصف قطر الانحناء، وإعداد النهاية
• الضغط التصميمي، ودرجة الحرارة التصميمية، ونطاق الأس الهيدروجيني، ومستوى الكلوريد، والمواد الكيميائية المعالجة
• المعايير المطلوبة وموافقة المجتمع الطبقي ونوع شهادة المادة وتقارير الاختبار
• عملية اللحام، معدن الحشو، طريقة الفحص، الضغط الهيدروستاتيكي، وتشطيب السطح
• التعبئة والتغليف للنقل البحري، بما في ذلك التغليف الجاف وحماية النهاية

يجب تحديد كوع الألومنيوم لمياه تغذية الغلايات البحرية وأنظمة التدوير كجزء من نظام حي، وليس كانحناء كتالوج بسيط. عندما تتم محاذاة قواعد السبائك والمزاج والكيمياء واللحام والموافقة، توفر التركيبات توجيهًا خفيف الوزن وتركيبًا نظيفًا وخدمة يمكن الاعتماد عليها في عالم مساحات ماكينات السفن الضيقة والساخنة والمعرضة للأملاح.