海洋容器用の高強度アルミニウムパイプ肘
海洋容器用の高強度アルミニウムパイプ肘は、厳しい船上環境で配管システムを結合およびリダイレクトするように設計された精密設計コンポーネントです。高強度のアルミニウム合金から製造されたこれらの肘は、優れた機械的性能、腐食抵抗、および低重量を組み合わせています。海水システム、バラストライン、燃料および潤滑システム(互換性のある場合)、HVAC、および構造配管の実行などの海洋用途に不可欠な属性を組み合わせています。
特徴
- 高強度と重量の比率:必要な構造的完全性を維持しながら、鉄鋼の代替品と比較して大幅な重量節約。
- 海洋環境における優れた腐食抵抗:海水、塩スプレー、湿度に対する寿命の改善。
- 正確なジオメトリと寸法制御:漏れのないジョイントと一貫したフロー特性を保証します。
- 良好な疲労抵抗:容器で一般的な動的荷重と振動に適しています。
- 製造と柔軟性の結合:業界の実践ごとに溶接、ろう付け、機械的留め具と互換性があります。
- 表面仕上げオプション:ミル仕上げ、陽極酸化、またはコーティングされた耐食性と外観を強化します。
- カスタム角度と半径:共通の肘構成(45°、90°、180°)とカスタムベンドまたは長期オプションで利用可能。
海洋船の典型的な用途
- エンジンおよび補助機器用の海水冷却回路
- バラストとビルジの配管
- 飲料水分布(適切な合金と認証を備えた)
- HVAC(冷えた水と凝縮液ライン)
- 消防ライン(分類と認証により許可されている場合)
- 燃料リターンと潤滑リターンライン(互換性の対象)
- 構造配管と軽量の導管は、上部構造とデッキで走ります
材料と化学組成
海洋使用のための高強度アルミニウムパイプ肘は、5000および6000シリーズの合金から一般的に生成されます。典型的な合金の選択には、必要な強度、耐食性、溶接性に応じて、5083、5086、6061、および6082が含まれます。
合金 | 主要な要素(%) | 典型的なユースケース |
---|---|---|
5083 | Alバランス; MG 4.0–4.9; Mn 0.4–1.0; CR 0.05–0.25; Si≤0.4; Fe≤0.4 | 優れた海水腐食抵抗;高強度;船体と海水配管よりも好まれます |
5086 | Alバランス; MG 3.5–4.5; Mn 0.2–0.5; CR 0.05–0.25; Si≤0.4; Fe≤0.4 | 良好な腐食抵抗;優れた溶接性。海洋構造と配管で使用されます |
6061 | バランスの; mg 0.8–1.2;および0.4–0.8; 0.15–0.4; CR 0.04–0.35; Fe≤0.7 | 優れた機械的特性と加工性。強度と陽極酸化が必要な場所でよく使用されます |
6082 | Alバランス; mg 0.6–1.2; SI 0.7–1.3; Mn 0.4–1.0; Fe≤0.5 | 優れた腐食抵抗を備えた高強度6xxxシリーズ。海洋継手にますます使用されています |
注:「ALバランス」とは、アルミニウムが残りの組成を構成することを意味します。正確な認定化学組成には、材料ミルテストレポート(MTR)が付属します。
機械的特性(典型、合金、依存)
財産 | 5083-H111(典型) | 6061-T6(典型) | 6082-T6(典型) |
---|---|---|---|
引張強度(MPA) | 275–325 | 310–350 | 320–360 |
降伏強度0.2%(MPa) | 145–215 | 275–300 | 260–300 |
伸長 (%) | 12–16 | 8–12 | 8–12 |
硬度(ブリネルHB) | 55–75 | 95–115 | 100–120 |
密度(g/cm3) | 2.66 | 2.70 | 2.70 |
疲労強度(MPA、10^7サイクル) | 80–120 | 100–140 | 110–150 |
上記の値は示されています。最終選択は、供給されたコンポーネントに対応する認定材料テストレポートに基づいている必要があります。
技術仕様
次の表は、API/ASTMまたはカスタムマリン標準に設計されたアルミニウムパイプ肘の共通の次元および圧力関連の仕様を示しています。値は、メーカー、合金、製造方法によって異なります(バットウェルド、ソケットウェルド、フランジ、または製造)。
パラメーター | 典型的な範囲 /値 | メモ |
---|---|---|
標準角度 | 45°、90°、180°、カスタム | 長い半径(LR)および短い半径(SR)オプション |
公称サイズ(DN / NP) | DN15 – DN600(1/2 "–24")典型。リクエストに応じて大きい | サイズは、形成/溶接機能によって制限される場合があります |
壁の厚さ | ASME B31.3/カスタム - STD/XS/XXS相当をスケジュールします | より高い圧力または構造荷重のための厚い壁 |
接続を終了します | バットウェルド、ソケットウェルド、フランジ、スレッド(限定) | ani/asmeのフランジ、en標準のpn |
設計圧力 | 最大25 MPa(設計依存) | 正確な評価に設計コードを使用します |
設計温度 | -196°C〜 +150°C(合金/気性依存) | 低温性能は、合金の選択に依存します |
腐食保護 | 陽極酸化、エポキシコーティング、犠牲コーティング | 必要に応じて海水抵抗を強化します |
表面仕上げ | ミル、ビーズブラスト、陽極酸化、塗装 | 化粧品および腐食防止オプション |
寸法耐性 | ASME B16.9 / EN ISO 1127 /顧客仕様 | 配管システムとの交配に重要です |
認証 | MTR、PMI、NDT(UT/X線撮影)、圧力テスト | クラス社会または所有者が必要とする認定は利用可能です |
パフォーマンス特性
- 腐食抵抗:5xxxシリーズ合金は、一般的な海水腐食とストレス腐食亀裂に対する優れた耐性を提供します。 6xxxシリーズ合金は、より高い強度の良好な抵抗を提供します。保護コーティングはサービスの寿命を延ばします。
- 筋力と体重の節約:アルミニウムの肘は、同じ寸法の鋼と比較して、全体的な配管重量を〜60%減らし、船舶のペイロードと燃料効率を改善します。
- 熱伝導率:鋼よりも高く、冷却回路の熱伝達の改善。
- 製造の容易さ:適切な溶接性(適切な手順とフィラー金属を備えています)とカスタムエルボのジオメトリの形成性。
- 疲労抵抗:適切な壁の厚さとサポートを備えた場合、周期的な負荷を受けるシステムに適しています。
インストールと考慮事項の参加
- 溶接:適格な溶接手順(TIG、MIG)と適切なフィラー合金を使用します(5083の場合、5356フィラーを使用して、6061にコードごとに4043/5356を使用します)。一部の海洋合金では、前後の熱処理が制限されています。合金固有のガイダンスに従ってください。
- ガルバニック腐食:ガルバニック腐食を防ぐために、断熱材やコーティングなしで、異なる金属(鋼、銅)との直接接触を避けてください。
- 検査:プロジェクトの要件ごとに、溶接、寸法チェック、および圧力テストのX線撮影または超音波検査を実行する必要があります。
- サポートと拡張:適切なサポート、アンカー、および柔軟なジョイントを使用した熱膨張と動的運動を説明します。
- 認定:安全性が批判的なシステム(消防、燃料)については、分類社会(ABS、DNV、ロイドなど)およびプロジェクト仕様の順守を確保します。
標準サイズと典型的な質量(例の表)
以下の表には、公称サイズ、長期(LR)肘の質量、および薄壁設計のおおよその圧力評価の例を示しています。これらは実例です。実際の値は、壁の厚さ、合金、製造に依存します。
NPS / DN | LR 90°肘の質量(kg) | 典型的な壁(mm) | 指標圧力定格(MPA) |
---|---|---|---|
1/2 "/ DN15 | 0.12 | 2.0 | 6–10 |
1 " / dn25 | 0.28 | 2.5 | 6–10 |
2 " / dn50 | 0.85 | 3.0 | 6–12 |
4 " / dn100 | 3.2 | 4.0 | 4–10 |
8 " / dn200 | 12.5 | 5.0 | 3–8 |
12 " / DN300 | 30.0 | 6.0 | 2–6 |
これらの例はガイダンスのためです。圧力批判システムの場合、計算された壁の厚さを使用するか、標準的な圧力クラスで定格した肘を選択します。
船舶所有者とエンジニアの利点
- 体重減少は燃料効率を向上させ、ペイロードを増加させ、鋼の配管と比較して重心を低下させます。
- 正しい合金と保護対策が使用された場合、メンテナンスと腐食関連の障害を減らすことにより、ライフサイクルコストを削減します。
- コンポーネントが軽いため、船内の取り扱いが簡単なため、インストールが速くなります。
- アルミニウムの上部構造と軽量配管を強調する最新の船舶設計のトレンドとの互換性。
- 海洋グレード合金と承認されたコーティングを使用すると、海水誘発腐食のリスクが低下します。
制限と考慮事項
- 炭素鋼と比較して絶対強度が低い - 設計は、必要な壁の厚さと補強を考慮しなければなりません。
- 一部のアルミニウム合金は、異なる金属と組み合わせると、ガルバニック腐食の影響を受けやすくなります。電気分離とコーティングが必要になる場合があります。
- 溶接と修理には、適格な手順と熟練した人員が必要です。
- 指定された合金または裏地を使用しない限り、高温(> 150°C)または特定の化学的に攻撃的な液体に常に適しているとは限りません。
品質保証とテスト
供給で提供される典型的なQA/QC測定:
- ミルテストレポート(MTR)化学的および機械的特性の認証
- ポジティブマテリアル識別(PMI)
- 溶接の非破壊検査(UTまたはRT)
- ASME B16.9 / EN標準あたりの目視検査と寸法チェック
- 顧客の要件ごとの静水圧または空気圧テスト
- 該当する場合、表面処理認証(陽極酸化/コーティング)
情報とカスタマイズの注文
注文するときは、正しい選択と配信を確実にするために、次のことを提供します。
- 合金と気性(例:5083-H111、6061-T6)
- 公称パイプサイズ(NPS / DN)と壁の厚さまたはスケジュール
- 肘の角度と半径(SR/LRまたはカスタムR)
- エンド接続タイプ(バットウェルド、フランジ、ソケットウェルド)
- 必要な認定とテスト(クラスソサエティ、MTR、NDT)
- 表面仕上げ/コーティング要件
- 数量と配送スケジュール
カスタム製造は、非標準の直径、大きな半径、特別なフィッティング、統合アセンブリで利用できます。
ユースケースの例
- オープンオーシャンパトロールクラフト:5083肘から製造された軽量の海水冷却ラインは、耐食性を確保しながら体重を減らします。
- オフショアサービス船:柔軟な仕上げと適切な強度のために陽極酸化された6061肘を使用したHVAC分布。
- ヨット構造:6082個の肘を使用して冷えた水と飲料水は、陽極酸化後に高強度と素敵な仕上げを使用して走ります。
- 海軍補助システム:クラスが承認した5086エルボとフルNDTを溶接したジョイントを備えた特殊なバラスト配管。
海洋容器用の高強度アルミニウムパイプの肘は、多くの船上配管システムの低重量、腐食抵抗、良好な機械的性能の説得力のある組み合わせを提供します。適切な合金選択(通常は5xxxまたは6xxxシリーズ)、正しい製造と結合慣行、および適切な腐食保護により、長いサービス寿命とメンテナンスの削減が可能になります。技術的な仕様と認定をアプリケーションに一致させることにより、アルミニウムの肘は最新の海洋工学に最適です。
船舶の要件に合わせて調整された引用、技術図面、または仕様シートについては、「注文情報」セクションにリストされているプロジェクトの詳細については、エンジニアリングチームにお問い合わせください。
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