オフショア海洋プロジェクト設計用の海洋アルミニウムロッド&バー

2026-01-13 13:00:55

海洋用アルミニウム棒および棒製品は、オフショアおよび造船プロジェクトの中核となる構造および機能材料です。高強度、優れた耐食性、軽量を兼ね備えており、耐久性と安全性が重要な過酷な塩水環境に最適です。

1. なぜマリンアルミニウムロッド＆バーなのか?

船舶用アルミニウム合金 (通常は 5xxx (Al-Mg) および 6xxx (Al-Mg-Si) シリーズ）は、海水、波の負荷、および繰り返し応力に長期間さらされるように特別に設計されています。

主な利点

高い耐食性海水や飛沫ゾーンで
軽量：鋼の約3分の1の密度
優れた比強度: 高い強度重量比
優れた溶接性と機械加工性
非磁性で耐火花性(多くのオフショア環境向け)
低温での良好な靭性(沖合の気候にとって重要)

これらの特性により、海洋用アルミニウム棒および棒は、オフショアプラットフォーム、船舶の付属品、海底ハードウェア、および沿岸インフラストラクチャにとって特に魅力的になります。

2. ロッドおよびバー用の代表的な海洋合金

ロッドおよびバー用の最も一般的な船舶用アルミニウム合金には次のものがあります。

5xxx シリーズ (Al–Mg)：5052、5083、5086、5454、5456
6xxx シリーズ (Al-Mg-Si)：6061、6082

用途別の推奨合金

合金	シリーズ	主な強み	海水中での耐食性	溶接性	一般的な使用方法の焦点
5052	5xxx	中くらい	とても良い	素晴らしい	一般船舶用金物、ブラケット
5083	5xxx	高い	素晴らしい	とても良い	船体構造、高応力部品
5086	5xxx	高い	素晴らしい	とても良い	船体、甲板構造
5454	5xxx	中～高	とても良い	とても良い	タンク、配管、構造部材
5456	5xxx	高い	とても良い	良い	高強度構造用途
6061	6xxx	中～高	良い – 非常に良い	とても良い	機械加工されたコンポーネント、フィッティング
6082	6xxx	高い	良い – 非常に良い	良い	耐荷重棒、機械加工部品

注: 各プロジェクトに正しい合金をスロットすることが重要です。 5xxx は直接海水にさらされる場合に適しており、6xxx は高い機械的強度と加工精度が優先されます。

3. 化学組成例（代表範囲）

以下は、棒や棒に使用される 2 つの広く使用されている海洋合金、5083 (高強度海洋構造用) と 6082 (高強度、機械加工可能) の代表的な化学組成です。

合金 5083 (マリングレード、ロッドおよびバー)

要素	一般的な範囲 (重量%)
マグネシウム	4.0～4.9
ん	0.4～1.0
Cr	0.05～0.25
そして	≤ 0.40
鉄	≤ 0.40
銅	≤ 0.10
亜鉛	≤ 0.25
の	≤ 0.15
アル	バランス

合金 6082 (熱処理可能、ロッドおよびバー)

要素	一般的な範囲 (重量%)
マグネシウム	0.6～1.2
そして	0.7～1.3
ん	0.4～1.0
鉄	≤ 0.50
銅	≤ 0.10
Cr	≤ 0.25
亜鉛	≤ 0.20
の	≤ 0.10
アル	バランス

5xxx 合金のマグネシウム含有量は固溶強化と優れた耐食性を提供し、6xxx 合金の Mg-Si 相は熱処理を可能にして強度を高めます。

4. 機械的および物理的特性

特性は合金と焼き戻しによって異なります。以下の表は、一般的な船舶用ロッド/バー素材の室温での典型的な値を示しています。

代表的な機械的特性 (参考)

財産	5083-O / H111	5083-H116/H321	6082-Tt
引張強さ、Rm (MPa)	270 – 330	305 – 345	295 – 340
降伏強さ Rp0.2 (MPa)	≥ 125	≥ 215	≥ 240
伸び(A50、%)	16～20	12 – 16	8～12
ブリネル硬度 HB	~75 – 85	~85 – 95	~95 – 110

物理的特性

財産	代表値（Al-Mg/Al-Mg-Si）
密度	~2.66 – 2.72 g/cm3
弾性率	~69 – 72 GPa
熱膨張係数	~23–24 ×10⁻⁶ /K
熱伝導率	120～170W/m・K
電気伝導率	30 – 40% IACS

適度な強度と低密度の組み合わせにより、鋼鉄に比べて大幅な軽量化が実現され、これは設置質量の減少、船舶の燃料消費量の削減、および海上での取り扱いの容易化に直接つながります。

5. 腐食および疲労性能

アルミニウムの自然酸化皮膜は、本質的な耐食性を提供します。海洋合金では、最適化された Mg と低い Cu レベルにより、特に塩化物が豊富な海水での保護が強化されます。

腐食と疲労のハイライト

パフォーマンス面	海上サービスにおける行動
一般的な海水腐食	非常に良いから優れた (5xxx クラス最高)
孔食および隙間腐食	特に適切な設計と陰極制御を使用した場合は低い
応力腐食割れ	5xxx では非常に低い。デザインを備えた 6xxx で適切に管理されている
疲労強度	良い;滑らかな表面、低ノッチ強度により改善
ガルバニック互換性	貴金属の低い金属 (鋼など) から絶縁されている場合に適しています

停滞した隙間を回避し、バイメタルのカップルを制御し、適切な溶接方法を遵守する適切な設計により、スプラッシュゾーンやタイダルゾーンでの寿命が大幅に延長されます。

6. 標準製品範囲と技術仕様

船舶用アルミニウム棒と棒は、設計ニーズに合わせてさまざまな寸法と質で供給できます。

一般的な寸法範囲

製品タイプ	形状オプション	一般的なサイズ範囲
ロッド	ラウンド	Ø 6 – 300 mm (ご要望に応じてそれ以上も可能)
バー	平型、四角型、六角型	10×10mm～200×50mm以上
カスタム	中空、段付き、輪郭あり	図面とツールに基づいて

使用可能なテンパ（一般的な例）

合金	マリンロッドとバーの一般的な調子	注意事項
5052	O、H32、H34	強度と成形性のバランスが取れています
5083	O、H111、H116、H321	長期間海水にさらされても大丈夫なマリンクラス
5086	O、H112、H116、H32	船体および甲板システムの高い強度
5454	O、H32、H34	高温で使用されるタンクおよび配管
6061	タット、タット1、タット11	精密機械加工された構造コンポーネント
6082	タット、タット1、タット11	棒鋼の高い強度と機械加工性

技術仕様と規格の例

カテゴリ	代表的な規格・仕様
材質規格	ASTM B211、ASTM B221、EN 573、EN 755
海洋承認	DNV、ABS、LR、BV (プロジェクト固有のベース)
溶接規格	ISO 9606、ISO 15614、AWS D1.2

7. 加工・製作

船舶用アルミニウムロッドとバーは、製造が容易になるように最適化されています。

製造上の特徴

プロセス	パフォーマンスとメモ
切断	鋸引き、ウォータージェット、プラズマ。適切な工具を使用すればバリを最小限に抑えることができます
機械加工	Good ～ Excellent (精密部品には 6xxx 優れています)
溶接	MIG、TIGが広く使用されています。 5xxx 合金は例外的に溶接します
成形・曲げ	良好な冷間成形性、特に O/H111 焼戻し
表面処理	保護を強化するために陽極酸化、塗装、またはコーティングが可能

この柔軟性により、複雑なオフショアコンポーネントの効率的な製造と、設計変更への迅速な適応が可能になります。

8. オフショアおよび海洋プロジェクトにおける典型的なアプリケーション

海洋用アルミニウム棒と棒は、海洋および沿岸の幅広い構造物に使用されています。

海洋石油およびガス / 風力発電

手すり、ガードレール、およびはしごシステム
ケーブルトレイ、サポート、ブラケット
ファスナー、ピン、クレビス、コネクタ
軽量構造フレームとマストセクション
計器スタンドとサポートアーム

造船と作業船

デッキ付属品: ボラード、チョック、フェアリード (適切なデザインのもの)
ヒンジ、ハンドル、レール支柱
構造補強材と局所的な補強材
ステアリングリンケージ、舵コンポーネント (非主要)

沿岸および港湾インフラストラクチャー

フローティングポンツーンフレームと接続
タラップ、スロープ、連絡橋
フェンダーバッキングバーとハードウェア
マリーナおよびターミナルの耐食性設備

海中および特殊機器

非磁性のハウジングとフレーム
保護された環境における軽量の海中構造物
ROV ツールまたはセンサーアレイ用のフレーム (適切な保護付き)

9. オフショアプロジェクト設計者にとってのメリット

プロジェクトエンジニアや造船設計者にとって、船舶用アルミニウムロッドとバーの価値は、設計、建設、耐用年数全体にわたって明白です。

福利厚生のカテゴリー	プロジェクトへの影響
軽量化	クレーン要件の小型化、船舶の排水量の削減、運転燃料コストの削減
耐食性	長寿命、低メンテナンス、少ない再コーティングサイクル
製造速度	ステンレス鋼と比較して切断/溶接/機械加工が容易。所要時間の短縮
安全性と信頼性	優れた耐疲労性。特定の用途向けに非火花性および非磁性
ライフサイクルコスト	材料単価は高いにもかかわらず、総所有コストは低い

デザイナーは多くの場合、構造の詳細を簡素化する、大量の腐食代の必要性を減らし、複数のプラットフォームまたは船舶にわたるコンポーネントを標準化します。

海洋アルミニウムロッドとバーは、要求の厳しいオフショアおよび海洋環境に耐えるように設計された高性能素材です。適切な合金と質を選択することにより (通常、直接海水にさらされる場合には 5083/5086/5456、精密機械加工された高強度部品には 6061/6082)、設計者は次のことを達成できます。