船舶用ボイラー給水および循環システム用アルミニウムエルボ

船舶において、エルボは単なる曲がった継手ではありません。これは、温処理水、凝縮水、循環流、および補助供給ラインの静かなトラフィック ディレクターです。船舶用ボイラー給水ルートでは、方向のあらゆる変更がポンプの負荷、振動、酸素制御、検査アクセス、および腐食挙動に影響を与えます。アルミニウム製エルボは、システムが軽量、きれいな製造、海洋大気中での強い耐食性、コンパクトな機械スキッドへの迅速な取り付けを必要とする場合に適しています。

アルミニウムは鋼鉄よりも約 3 分の 2 軽いため、パイプ ラック、アクセス プラットフォーム、およびパッケージ化されたボイラー モジュールがスペースを奪い合うエンジン ルームでは重要になります。しかし、ボイラー給水は要求の厳しい媒体です。アルミニウム エルボを選択する前に、温度、処理薬品、pH、溶存酸素、速度、他の金属との接触をチェックする必要があります。多くの船舶では、アルミニウム エルボは、最高圧力のボイラー境界ではなく、低温から中温の給水移送、復水戻り、脱気循環ループ、淡水補助回路、およびボイラー サポート システムで最適に使用されます。

アルミニウムエルボが最適な場所

船舶用ボイラーシステムにはさまざまな水域があります。一部のボイラーは高温、高圧であり、厳格なボイラー規則によって管理されています。最終加圧、凝縮水の戻し、冷却循環、ドレンの回収、またはパッケージ化されたスキッド接続の前に処理水を処理する場合もあります。後者のゾーンでは、設計圧力と温度が計算された制限内にある場合、アルミニウム製エルボが実用的な選択肢となります。

肘の形も重要です。半径が短いエルボはスペースを節約しますが、乱流と圧力損失が増加します。半径の長いエルボは、よりスムーズな流れを提供し、外壁の浸食を軽減し、通常、ポンプの吐出、循環ライン、および振動やフラッシングが発生する可能性のある場所に適しています。 90 度のターンの場合、多くのプロジェクトでは 1.5D または 3D の長い半径が指定されていますが、コンパクトなスキッドではカスタマイズされた中心線の寸法が必要になる場合があります。

直接製品を照合するには、 6061-T6 90 度マリンアルミパイプエルボ 通常、強力な溶接アセンブリ、機器フレーム、淡水配管モジュールに選択されます。配管パッケージ全体で認定互換ストックを使用する必要がある場合、 船舶用アルミニウムチューブ 直管から成形継手まで一貫した冶金を維持するのに役立ちます。

代表的な製品パラメータ

合金と質の選択

合金が肘の個性です。気性とは、それがどのように処理されたかの記憶です。両方とも、強度、曲げ性、溶接反応、および長期的な腐食挙動を決定します。

6061-T6 は、強度、加工性、入手しやすさを兼ね備えているため人気があります。淡水および処理水サービスにおける成形エルボおよび溶接モジュールに適しています。 T6 焼き戻しとは、合金が溶体化熱処理され、人工的に時効処理されていることを意味します。溶接後は、熱影響部の強度がいくらか失われるため、継手が再熱処理されて認定されていない限り、圧力の計算には溶接後の値を使用する必要があります。

6082-T6 は多くの 6xxx 合金よりも高い強度を提供し、振動にさらされる構造配管、頑丈なブラケット、循環システムによく選ばれます。加工性が良く、耐食性も優れていますが、溶接のディレーティングは依然として適用されます。

5083-H116 または H321 は、耐海水性と溶接性能が評価されています。外部からの塩分への曝露が厳しい場所でよく選択されます。高マグネシウムアルミニウム合金は適切な限度を超えて使用すると過敏になる可能性があるため、温水処理サービスの場合は、長期間の温度暴露を検討する必要があります。

5086-H32 または H116 は、優れた海洋耐食性、適度な強度、信頼性の高い溶接性を備えています。内部流体よりも海水雰囲気の影響が大きい船上の配管、タンク、循環回路に適しています。

5052-H32 は成形が容易で、一般耐食性に優れています。小型エルボ、低圧循環、復水戻り、軽負荷の補助ラインに便利です。

化学組成と水の化学的挙動

アルミニウムは薄い酸化膜によって自らを保護します。きれいな中性水中ではこの皮膜は安定です。強アルカリボイラー処理では溶解する場合があります。そのため、化学的管理が肉厚と同じくらい重要です。塩化物を最小限に抑え、溶存酸素を管理し、選択した合金の許容範囲を超えて pH を上げないようにする必要があります。プラントで強力なリン酸塩、苛性アルカリ、またはアミン処理が使用されている場合は、設置前に適合性テストを行うことが賢明です。

規格と承認条件

船舶用アルミニウムエルボは、通常、材料、寸法、溶接、クラスの要件を組み合わせて注文されます。 ASTM B241/B241M はアルミニウムのシームレス パイプおよびチューブを対象とし、ASTM B221 は押出棒、ロッド、ワイヤー、異形材、およびチューブに適用されます。 EN 573 はアルミニウム合金の名称と化学組成を定義し、EN 755 は押出製品を対象としています。溶接製造については、AWS D1.2、ISO 15614-2、および ISO 9606-2 が頻繁に参照されます。

配管設計については、ボイラー システム近くの動力配管には ASME B31.1 が適用され、プロセス スタイルの補助配管には ASME B31.3 が適用されます。 ABS、DNV、LR、BV、RINA、CCS、または KR の船級協会規則により、トレーサビリティ、圧力試験、溶接検査、および材料証明書の要件を追加できます。エルボの形状はプロジェクト図面に従っているか、ASME B16.9 スタイルの寸法に合わせてありますが、圧力定格は鋼製継手からコピーしないでください。アルミニウムは独自の設計計算が必要です。

溶接、製作、設置に関する注意事項

優れたアルミニウムエルボは、きれいな金属から始まります。油、切削液、酸化物、ステンレス鋼の汚染は、気孔や早期の腐食を引き起こす可能性があります。小型で精密なエルボには TIG 溶接が推奨されます。 MIG 溶接は、大規模なアセンブリの場合に効率的です。溶加材の選択は合金と温度によって異なります。 4043 は、熱安定性が重要な場合に 6061 とともに使用されることがよくあります。 5356 または 5183 は、海洋耐食性、特に 5xxx 合金の場合に選択できますが、使用温度の上昇を検討する必要があります。

ガルバニック腐食も船上の懸念事項です。炭素鋼、ステンレス鋼、銅合金、または真鍮に直接接続されたアルミニウムは、湿潤環境では犠牲金属となる可能性があります。絶縁ガスケット、非導電性スリーブ、互換性のあるファスナー、およびコーティングの破損については、設置前に計画する必要があります。排水も重要です。停滞した処理水をトラップするエルボは化学物質を濃縮し、孔食のリスクを引き起こす可能性があります。

流速は中程度である必要があります。曲げ部での速度が過剰になると、特に空気や固体粒子が混入している場合、保護膜が剥がれ、エロージョン・コロージョンが激化する可能性があります。半径の長いエルボ、滑らかな内部表面、および適切なポンプの位置調整により、このリスクが軽減されます。

信頼できる注文のための購入者チェックリスト

• 合金と焼き戻し (6061-T6、6082-T6、5083-H116、5086-H32、または 5052-H32 など)
• 外径、肉厚、曲げ角度、曲げ半径、端処理
• 設計圧力、設計温度、pH範囲、塩素濃度、処理薬品
• 必要な規格、等級協会の承認、材料証明書の種類、および試験報告書
• 溶接工程、溶加材、検査方法、耐水圧試験圧力、表面仕上げ
• 海上輸送用の梱包（ドライラッピングや端部保護など）

船舶ボイラー給水および循環システム用のアルミニウム エルボは、単なるカタログの曲げとしてではなく、生きているシステムの一部として指定される必要があります。合金、調質、化学、溶接、および承認のルールが調整されている場合、この継手は、狭く、高温で、塩分にさらされる船舶機械スペースの世界において、軽量な配線、クリーンな設置、および信頼性の高いサービスを提供します。