船舶エンジン用マリングレードアルミニウムパイプエルボ

2025-12-15 23:19:19

船舶グレードのアルミニウムパイプエルボは、最新の船舶エンジンシステムの重要なコンポーネントであり、冷却水、排気ガス、燃料、圧縮空気ラインの方向変更を可能にしながら直線パイプを接続します。過酷な海洋環境に耐えるように設計されたこれらのエルボは、高い耐食性と軽量、優れた機械的性能を兼ね備えており、造船所やエンジン OEM の効率と信頼性の向上に役立ちます。

機能の概要

特徴	船舶用エンジンシステムの利点
船舶グレードのアルミニウム合金	海水および海洋大気中での優れた耐食性
軽量構造	システム重量の軽減、燃費の向上、取り扱いの容易化
高い熱伝導率	冷却および排気システムにおける効率的な熱伝達
良好な溶接性	信頼性の高い車載製造、修理、改造
安定した機械的強度	圧力、振動、および周期的な負荷の下でも完全性を維持します
滑らかな内面	流れ抵抗の低減、汚れの低減、システム効率の向上
複数の曲げ半径と角度	狭いエンジンルームや複雑な配線経路でも柔軟なレイアウトが可能
海洋基準への準拠	設計承認とクラス認証が容易に

使用される代表的なアルミニウム合金

船舶グレードのパイプエルボは、通常、5xxx および 6xxx シリーズのアルミニウム合金から製造されます。実際のグレードの選択は、媒体（海水、燃料、空気、排気）、温度、必要な強度によって異なります。

パイプエルボ用の一般的な船舶用アルミニウム合金グレード

合金グレード	気性	船舶エンジンシステムでの一般的な使用
5083	O/H111	海水冷却ライン、バラスト、一般船舶配管
5086	O/H32	高耐食性の冷却および給水ライン
6061	タット / タット1	圧縮空気、燃料、油圧リターン、構造サポート
6082	フロート	エンジンや機械付近の高強度用途

代表的な化学組成

正確な組成は合金と製造元によって異なります。次の表は、パイプエルボで使用される一般的な船舶グレードに応じた一般的な範囲を示しています。

合金 5083 (代表的な組成、wt%)

要素	最小 (%)	最大(%)
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
その他	–	0.15
アル	バランス	バランス

合金 6061 (代表的な組成、wt%)

要素	最小 (%)	最大(%)
マグネシウム	0.8	1.2
そして	0.4	0.8
銅	0.15	0.40
Cr	0.04	0.35
鉄	–	0.70
亜鉛	–	0.25
の	–	0.15
その他	–	0.15
アル	バランス	バランス

機械的および技術的仕様

機械的特性は合金と焼き戻しによって異なります。以下の表は、典型的な海洋エルボの室温における一般的な特性範囲をまとめたものです。

代表的な機械的性質

財産	5083-O / H111	6061-T
引張強さRm(MPa)	270 – 340	260 – 310
降伏強さ Rp0.2 (MPa)	120 – 215	240 – 280
伸び A50 (%)	10～20	8～12
ブリネル硬度 HB	75 – 95	85 – 100
密度 (g/cm3)	~2.66	~2.70
弾性率 (GPa)	~70	~69
熱伝導率(W/m・K)	120 – 130	150 – 170
膨張係数 (10⁻⁶/K)	23～25日	23 – 24

船舶用パイプエルボの寸法範囲

実際のサイズは規格やプロジェクトによって異なりますが、一般的な範囲は次のとおりです。

パラメータ	代表的な範囲
呼び径DN(mm)	15 – 600
外径(mm)	21.3 – 610
肉厚(mm)	2.0～25.0
標準曲げ角度	45°、90°、135°、ご要望に応じてカスタム角度も承ります
曲げ半径	短半径（R ≈ 1D）、長半径（R ≈ 1.5D～2D）
エンドタイプ	プレーンエンド、ベベルエンド、フランジ付き、またはカスタム
表面仕上げ	ミル仕上げ、つや消し、陽極酸化、コーティング

海洋環境における耐食性

船舶グレードのアルミニウムパイプエルボは、以下に対して優れた耐性を備えています。

海水と汽水
塩水噴霧と海洋大気
多くの冷却剤と非攻撃性燃料

船舶エンジンの耐用年数を長くするには、海水冷却回路や喫水線近くを通る配管の腐食性能が特に重要です。

腐食関連の特性

パラメータ/動作	船舶用アルミニウムエルボ
耐海水性	非常に優れており、特に 5xxx 合金
応力腐食割れ	~70 °C 未満の 5xxx では感受性が低い
孔食および隙間腐食	適度;適切な設計と合金の選択により軽減されます
鋼/真鍮のガルバニック腐食	可能;絶縁と適切な接合が必要です
保護面のオプション	アルマイト処理、エポキシ塗装、粉体塗装

船舶エンジンシステムとの互換性

アルミニウムのエルボは、アルミニウムの温度制限内で動作しながら、重量の軽減と良好な熱伝導率の利点が得られるシステムで好まれることがよくあります。

一般的なメディアと動作制限

ミディアム / ラインタイプ	アルミエルボの代表的な使用例	推奨温度範囲*
海水冷却ライン	耐食性と軽量性により広く使用されています	最大約 70 ～ 80 °C
淡水/グリコールクーラント	特に補助回路で一般的	最大約 80 ～ 90 °C
潤滑油リターンライン	低圧、中温地域での選択的使用	最大 ~120 °C (合金によって異なります)
燃料の移送・返却	コードと分類が許可する場合に使用されます	燃料とクラスの規則に従ってください
圧縮空気ライン	軽量で内径がきれいなため、使用頻度が高い	〜120 °Cまで
排気ガスシステム	限られた、ほとんどが低温セクション	～150℃以下

* 常に合金のデータシート、クラス規則、プロジェクト仕様に従ってください。

製造と接合

船舶グレードのアルミニウムパイプエルボは通常、次の方法で製造されます。

熱間成形または冷間曲げシームレスパイプ
押し出しとその後の曲げ
制御された半径によるマンドレルの曲げ

溶接性が有利です。エルボはアルミパイプや継手にボード上で直接溶接できます。

溶接および製作データ

側面	代表的な推奨事項
一般的な溶接プロセス	GTAW (TIG)、GMAW (MIG)
代表的なフィラーワイヤー	ER5183、ER5356 (5xxx 合金用)、ER4043 (6xxx 用)
予熱	通常は必要ありません。厚い部分の適度な予熱
溶接後の熱処理	通常、5xxx には適用されません。 6xxx 用に制御される
被削性	6xxx には良い、5xxx には普通

船舶エンジンの主な用途

船舶グレードのアルミニウムパイプエルボは、エンジンルームや機械スペースのさまざまなシステムに最適です。

代表的な応用分野

システム/ゾーン	アルミパイプエルボの機能
メインエンジンジャケット水冷	狭いスペースやエンジンブロックの周囲にクーラントを送り込みます
補助エンジン冷却	コンパクトな発電機セットおよび補助装置に冷却水を供給します。
集中冷却およびチラーシステム	最小限の圧力損失でクーラー、ポンプ、マニホールドを接続
バラストおよび給水ライン	水線より上の軽量ルーティング
圧縮空気システム	コンプレッサー、受信機、分配ヘッダーを接続します
消防応援ライン※	ルールで許可されている重要でない補助線
HVACおよび換気ダクト配管	軽量構造と流体輸送エルボ

* 安全性が重要なラインでの使用は、旗国、IMO、および分類要件に従う必要があります。

船舶エンジンルームにおけるスチール製に比べての利点

カーボンまたはステンレス鋼のエルボと比較すると、アルミニウム製エルボにはシステムレベルでいくつかの利点があります。

基準	船舶用アルミニウムエルボ	炭素鋼エルボ
密度	~2.7 g/cm3 (鋼鉄の約 3 分の 1)	~7.8 g/cm3
耐食性	マリンな雰囲気がとても良いです	塗装やメンテナンスが必要
配管系の重量	大幅に低下	より高い
設置作業	取り扱いと持ち上げが簡単になりました	取り扱いが重くなると、より多くのサポートが必要になる
磁気	非磁性	磁気
ライフサイクルコスト	メンテナンスの削減、生涯コストの削減	メンテナンスが増え、構造物が重くなる

この軽量化は、1キログラム単位が重要となる高速船、高速フェリー、巡視船、オフショア支援船において特に有益です。

品質、規格、認証

船舶エンジンの安全な動作を確保するために、船舶グレードのアルミニウムパイプエルボは通常、国際規格と分類要件に従って供給されます。

代表的な規格と認証オプション

カテゴリ	例 (プロジェクトに依存)
材料規格	EN 573、EN 485、EN 754、ASTM B241 / B361
寸法規格	EN 10253 タイプの寸法 (アルミニウムに適合)、造船所のカスタム仕様
テスト	ご要望に応じて寸法検査、目視検査、圧力検査も承ります
クラスの承認	DNV、ABS、LR、BV、RINA、CCS（プロジェクトに応じて）
ドキュメント	ミルテスト証明書 (EN 10204 3.1/3.2)、溶接手順記録、コーティングレポート

適切なマリングレードアルミニウムパイプエルボの選択

船舶エンジン用のエルボを選択する場合は、次の設計パラメータを確認する必要があります。

設計パラメータ	何を定義すべきか
培地と温度	流体/ガスの種類、動作温度およびピーク温度
圧力定格	設計圧力、試験圧力、安全率
合金と焼き戻し	腐食、強度、溶接性の要件に基づく
サイズと厚さ	呼び径、肉厚、曲げ半径
接続を終了する	溶接、フランジ、ネジ付きアダプター、または混合構成
表面保護	特定の環境向けに裸、陽極酸化、塗装、またはコーティング
分類要件	適用されるルール、フラグの状態、およびクラス表記