オフショア設置用のカスタムメイドのマリンアルミニウムエルボ

2025-12-17 18:10:09

カスタムメイドの船舶用アルミニウムエルボは、海洋設置、上面配管、海中サポートシステム向けに設計された耐食性、軽量、高強度の継手です。 5083、5086、6082 などの船舶グレードの合金で設計されており、過酷な塩水環境において優れた疲労性能、溶接性、長寿命を実現します。

船舶用アルミニウムエルボは、海水、冷却水、消火水、バラスト、海上プラットフォームや船舶のユーティリティラインの流れの方向を変えるために使用される精密成形されたパイプ継手です。標準的な産業用エルボとは異なり、これらのコンポーネントは以下のためにカスタム設計されています。

継続的な海水暴露
波、振動、圧力脈動による高い動的負荷
海洋構造物の厳しい重量制限

マリングレードの合金、制御された焼き戻し、および最適化された形状を組み合わせることで、カスタムエルボは、要求の厳しいオフショア環境に堅牢でメンテナンスの少ないソリューションを提供します。

特徴

オフショアでの使用に最適化
塩分雰囲気、スプレーゾーン、時折の水没に耐えるように設計されており、FPSO、固定プラットフォーム、風力タービンの基礎、ジャッキアップリグで実績のある性能を備えています。
海水中での耐食性
5083‑H321 や 5086‑H116 などの合金は、塩化物が豊富な環境での孔食や隙間腐食に対して優れた耐性を発揮し、厚塗りや頻繁な検査の必要性を軽減します。
高い強度重量比
アルミニウム製エルボは、カーボンやステンレス鋼と比較して大幅な軽量化を実現し、上面の重量制御、安定性、設置効率を向上させます。
カスタム形状と半径
短半径 (SR) および長半径 (LR) 設計、特別な角度 (22.5°、30°、45°、60°、90°)、マルチプレーンオフセット、および設計圧力と流量の要件に合わせて調整された壁厚が利用可能です。
優れた溶接性
一般的なオフショア溶接プロセス (GTAW/TIG、GMAW/MIG、パルス MIG) と互換性があり、適合する溶加合金により強力で欠陥の少ない接合が保証されます。
低磁気特性
非磁性の特性は、ナビゲーションシステム、計装、高感度の測定機器の近くのアプリケーションに役立ちます。
ライフサイクルコストの削減
軽量化、腐食故障の減少、取り扱いの容易化により、資産の耐用年数にわたる設置、検査、交換のコストが削減されます。

オフショア設置における一般的なアプリケーション

船舶用アルミニウムエルボは、以下を含む幅広いオフショアシステムで使用されています。

エンジン、コンプレッサー、発電機の海水冷却ライン
消火水と洪水の配水システム
掘削リグおよびFPSOのバラストおよびビルジ配管
HVAC 海水取入口および排出ヘッダー
雑排水および非危険性ユーティリティライン
構造導管ルートとケーブル保護屈曲部
洋上風力変電所とトランジションピースの軽量配管

これらは、重量と腐食が設計上の重要な要因となるトップサイドデッキ、ライザーバルコニー、またはモジュールインターフェースを横切って配管されている場合に特に有利です。

一般的な船舶用アルミニウム合金

次の合金は、その耐食性と機械的特性により、オフショアエルボによく選択されます。

合金	気性	典型的な使用例	属性
5083	O/H111/H321	海水、バラスト、構造配管	海水腐食に優れ、強度も良好
5086	H116 / H32	消火水、冷却水、デッキ配管	高い溶接性、良好な靭性、海洋で実証済み
6061	フロート	機器ヘッダー、サポート、マニホールド	良好な機械加工性、適度な耐食性
6082	タット / タット1	高強度配管サポートとマニホールド	高強度、良好な疲労、構造用
5754	H111	汎用船舶用配管およびダクト	良好な成形性、中程度の強度

合金は、設計圧力、重量制約、および予想される暴露 (浸漬、飛沫ゾーン、上面大気) に基づいて選択されます。

代表的な化学組成(質量%)

一般的に使用される船舶用アルミニウム合金の代表的な化学組成範囲は次のとおりです。

要素	5083	5086	6061	6082	5754
そして	最大0.40	最大0.40	0.40～0.80	0.70～1.30	最大0.40
鉄	最大0.40	最大0.50	最大0.70	最大0.50	最大0.40
銅	最大0.10	最大0.10	0.15～0.40	最大0.10	最大0.10
ん	0.40～1.0	0.20～0.70	最大0.15	0.40～1.0	最大0.30
マグネシウム	4.0～4.9	3.5～4.5	0.80～1.20	0.60～1.20	2.6～3.6
Cr	0.05～0.25	0.05～0.25	0.04～0.35	最大0.25	—
亜鉛	最大0.25	最大0.25	最大0.25	最大0.20	最大0.20
の	最大0.15	最大0.15	最大0.15	最大0.10	最大0.15
その他	各 0.05 / 合計 0.15	5083と同じ	5083と同じ	5083と同じ	5083と同じ
アル	バランス	バランス	バランス	バランス	バランス

値は国際規格に基づく一般的な範囲です。実際の組成は仕様範囲内で制御されます。

機械的性質（代表値）

室温で一般的に使用される焼き戻しの代表的な機械的特性:

合金 - 焼き戻し	引張強さRm(MPa)	降伏強さ Rp0.2 (MPa)	伸び A50 (%)	標準硬度 (HBW)
5083-O	275	125	20–23	75–85
5083‑H321	305	215	12 ～ 16 日	85–95
5086‑H116	300	215	10–14	80–95
6061mm	290	240	8～12	90～100
6082mm	310～340	260～280	8～10	95–105

これらの値により、特定の圧力と疲労の要件を満たす正確な壁厚と半径の設計が可能になります。

標準およびカスタムのジオメトリ

カスタムメイドの船舶用アルミニウムエルボは、幅広いサイズと構成で提供できます。

パラメータ	代表的な範囲/オプション
呼びパイプサイズ	DN 15 – DN 600 (1/2 インチ – 24 インチ)
曲げ角度	22.5°、30°、45°、60°、90°、カスタム複合角
曲げ半径(R)	1D、1.5D、2D、3D、特殊半径
肉厚	Sch 10 – Sch 80 またはカスタム。デザインコードに合わせた
エンドコネクション	突合せ溶接、ソケット溶接、フランジ付き、またはハイブリッド
成形工程	マンドレル曲げ、熱間成形、またはセグメント溶接
表面仕上げ	加工済み、ブラッシュ仕上げ、陽極酸化処理、またはコーティング済み

設計は、EN、ISO、ASME、またはプロジェクト固有の配管クラスに適合させることができます。

技術仕様（代表例）

カテゴリ	仕様範囲・詳細
設計圧力	最大 25 bar (サイズと合金に応じて、ご要望に応じてさらに高くなります)
設計温度	−40 °C ～ +120 °C (合金および質によって異なる)
腐食代	通常 0 ～ 1 mm (アルミニウムは保護酸化層を形成します)
規格	EN 485、EN 10204、ASTM B241/B361、DNV‑RP、ISO 21457 ガイダンス
NDTオプション	目視、染料浸透試験、X線撮影、超音波溶接試験
証明書	3.1 / 3.2 材料証明書、溶接施工資格
テスト	静水圧試験、寸法検査、粗さ測定

すべての技術パラメータは、プロジェクト固有の設計コードとオペレータの標準に一致するように調整されます。

焼き戻しと熱処理に関する考慮事項

5083 や 5086 などの非熱処理合金は冷間加工硬化に依存しており、O、H111、H116、H321 などの焼き戻しで提供されます。

合金グループ	気性	プロセスの特性	オフショアとの関連性
5xxx (5083、5086 など)	○	焼きなまし済み、延性は最高、強度は低い	複雑な曲げ、高い成形性
	H111/H116	わずかにひずみ硬化	船舶用プレートおよびパイプ、優れた耐食性
	H321	安定化して感作を軽減	粒界腐食に対する耐性の向上
6xxx (6061、6082)	タット / タット1	溶体化処理および人工時効処理	サポートや海水以外の用途に適した高い強度

プロセスの選択は、曲げ性、残留応力、使用中の強度のバランスを考慮して行われます。

腐食防止戦略

多くの設備では、自然酸化膜を利用した裸の海洋アルミニウムエルボが使用されています。保護戦略は次のように調整できます。

環境	一般的な保護アプローチ
完全に浸漬	裸の海洋合金、互換性のあるファスナー、必要に応じて陰極防食
スプラッシュ＆スプレーゾーン	海洋合金と組み合わせたコーティングまたは陽極酸化処理
大気の上面	裸または軽くコーティングされた状態の定期検査
異種金属	絶縁ガスケット、スリーブ、および互換性のあるファスナー

電気的攻撃を避けるためには、適切な接合設計と銅ベースの合金からの絶縁が不可欠です。