Coude de tuyaux en aluminium pour tuyaux marins d'eau salée

Les coudes de tuyaux en aluminium sont des raccords essentiels dans les systèmes de tuyauterie marine en eau salée. Conçus pour changer la direction de l'écoulement, ils combinent la construction légère, la résistance à la corrosion et la résistance mécanique - caractéristiques très appréciées dans les environnements marins.

Un coude de tuyau en aluminium est un raccord incurvé utilisé pour rejoindre deux sections de tuyau à un angle spécifié (généralement 45 ° ou 90 °). Dans les tuyaux marins de l'eau salée, ces coudes sont généralement fabriqués à partir d'alliages d'aluminium de qualité marine qui résistent à la corrosion de l'eau de mer tout en offrant une résistance adéquate pour la pression et les charges mécaniques.

avantages:

• Excellente résistance à la corrosion dans les environnements marins
• Léger - réduit le poids des navires et améliore l'efficacité énergétique
• Bonne conductivité thermique et électrique
• Facilité de fabrication, de soudage et d'usinage
• Choix de matériel recyclable et durable

Fonctions primaires

• Modifier la direction de l'écoulement des fluides (par exemple, 45 °, 90 °, 180 °)
• Connectez des tuyaux de diamètres identiques ou différents (les réducteurs peuvent être intégrés)
• Compenser le désalignement dans les tuyaux
• Activer le routage compact dans les salles des machines, les systèmes de ballast, la cale et les lignes d'eau fraîche
• Fournir des joints sécurisés qui peuvent être soudés, brasés ou joints mécaniquement

Applications marines typiques

• Circuits de refroidissement de l'eau de mer (échangeurs de chaleur, condenseurs)
• Ligne de consommation et de décharge en eau brute
• Systèmes de ballast et de garniture
• Systèmes de tuyauterie principale et de lutte contre les incendies
• Systèmes de cale et d'eau gris
• Connexions de lavage et de poitrine de mer
• Service hydraulique à basse pression (où l'aluminium est acceptable)
• Ventilation et conduits dans des applications non pression (lorsque l'épaisseur de l'alliage convient)

Choix d'alliages communs et pourquoi ils comptent

Le service marin nécessite des alliages qui résistent aux piqûres, à la corrosion des crevasses et à la fissuration de la corrosion du stress dans des environnements riches en chlorure. Les alliages d'aluminium marin communs utilisés pour les coudes de tuyaux comprennent 5083, 5086, 6061 et 6063. La sélection dépend de la résistance, de la soudabilité et de la résistance à la corrosion requises.

Tableau: alliages typiques utilisés pour les coudes de tuyaux en aluminium marin

Spécifications techniques

Tableau: Spécifications techniques typiques pour les coudes de tuyaux en aluminium (valeurs représentatives)

Composition chimique détaillée

Vous trouverez ci-dessous les compositions chimiques représentatives (% en poids) pour les alliages couramment utilisés dans les coudes de tuyaux marins. La composition réelle dépend de la certification des fournisseurs et des matériaux.

Tableau: Composition chimique (% en poids)

Notes:

• La série 5xxx (5083/5086) contiennent un Mg élevé pour une résistance à la corrosion.
• La série 6xxx (6061/6063) sont des alliages tripables à la chaleur avec du silicium et du magnésium.

Propriétés mécaniques et conditions de trempage

Les propriétés mécaniques dépendent de l'alliage et du tempérament. Vous trouverez ci-dessous des valeurs typiques.

Tableau: Propriétés mécaniques (représentative)

Notes:

• H116 / H111 / H32 sont des températures non professionnelles communes aux alliages marins qui mettent l'accent sur la résistance et la soudabilité de la corrosion.
• Le T6 est un tempérament traité à la chaleur, ce qui donne une résistance plus élevée; Peut être moins résistant à la corrosion que les alliages 5xxx et peut être sensible à la fissuration de la corrosion de stress dans les environnements de chlorure à moins d'être traités correctement.

Normes et codes d'implémentation

La fabrication et l'installation de coudes de tuyaux en aluminium à usage marin font souvent référence à ces normes et aux exigences de la société de classification:

Tableau: Normes et codes pertinents

Notes:

• Les chantiers navals et les OEM suivent généralement les règles de la société de classification (DNV, ABS, LR) qui incorporent les tests de matériaux, le NDT et la traçabilité.
• Les procédures de soudage ont généralement besoin de qualification par normes ASME ou AWS.

Méthodes de fabrication et d'adhésion

• Soudage: GTAW (TIG) est courant pour les articulations de haute qualité; MIG (GMAW) adapté à une production plus rapide. Les métaux de remplissage appropriés (par exemple, ER5356 pour les alliages 5xxx, ER4043 / ER5356 pour 6xxx) doivent être choisis pour équilibrer la résistance et la résistance à la corrosion.
• Formation à chaud: les virages peuvent être fabriqués par flexion de mandrin ou frein de presse avec un traitement thermique ultérieur si nécessaire.
• Extrusion et usinage: les coudes peuvent être coulés, fabriqués à partir de sections extrudées, ou sections de tuyaux décrites en mandrel; Le choix dépend de la taille, de la tolérance et du coût.
• Traitements de surface: l'anodisation est limitée dans les chlorures; Les revêtements recommandés incluent des amorces époxy et des couches de finition marine. La protection cathodique (anodes sacrificielles) est souvent utilisée pour les grands systèmes d'eau de mer.

Tableau: sélections de remplissage de soudage typiques

Comportement et protection contre la corrosion

• Les piqûres et la corrosion des crevasses sont les principales préoccupations dans l'eau de mer. Les alliages 5xxx (contenant du Mg) présentent une excellente résistance; Pourtant, les crevasses, les dépôts et les couples galvaniques peuvent initier la corrosion.
• Évitez le contact direct avec les métaux différents (par exemple, les alliages de cuivre) à moins que l'on isolé pour empêcher la corrosion galvanique.
• Utilisez des revêtements protecteurs, des rinçages réguliers et des anodes sacrificielles le cas échéant.
• Conception de l'accessibilité pour inspecter et remplacer les pièces sacrificielles.

Tableau: Stratégies de gestion de la corrosion

Contrôle de qualité, test et certification

• Tracabilité des matériaux: certificats de test de moulin (MTC) montrant les résultats des tests chimiques et mécaniques
• Tests non destructeurs (NDT): radiographie ou inspection ultrasonique des soudures; colorant pénétrant pour les défauts de surface
• Test de pression: tests hydrostatiques ou pneumatiques par code de conception
• Inspection dimensionnelle: assurez-vous que le rayon, les angles et les préparatifs finaux répondent aux spécifications
• Inspection de la surface: assurez-vous que les revêtements et les finitions répondent aux exigences d'exposition des marines

Tableau: Tests typiques et critères d'acceptation

Considérations de conception pour le service d'eau salée

• Sélectionnez d'abord l'alliage et le caractère pour la résistance à la corrosion; Sortie Deuxièmement - Les alliages 5xxx sont souvent préférés.
• L'épaisseur de la paroi doit tenir compte de l'allocation de corrosion, de l'érosion et des charges mécaniques.
• Inclure des anodes sacrificielles ou une protection cathodique pour les longues courses dans l'eau de mer.
• Minimiser les crevasses et les jambes mortes où l'eau de mer stagnante peut concentrer les chlorures.
• Spécifiez des attaches et des supports compatibles; Des aciers inoxydables (316 / 316L) peuvent encore provoquer des problèmes galvaniques s'ils ne sont pas isolés.
• Tenez compte de l'expansion et des vibrations thermiques: permettez des couplages flexibles ou des boucles d'expansion si nécessaire.

Exemple de fiche technique (représentative)

Tableau: Exemple de spécification du coude (coude soudé à 90 °, 5083-H116)

Conseils d'installation et de maintenance

• Stockez les raccords dans une zone sèche et ventilée pour éviter la contamination.
• Nettoyez la tuyauterie en interne avant de se mettre en service pour éliminer les huiles d'usinage et les débris.
• Appliquez des revêtements de protection appropriés avant l'installation lorsque cela est possible.
• Utilisez des joints compatibles et des matériaux d'isolement dans les joints à bride.
• Planifiez des inspections périodiques pour la protection anodique, les revêtements et les signes de corrosion, en particulier dans les soudures et les articulations.
• Remplacez régulièrement les anodes sacrificielles en fonction des taux de consommation.