해외 석유 및 가스 플랫폼을위한 5083 해양 알루미늄 튜브

2025-08-19 17:11:47

5083 해양 알루미늄 튜브는 해외 석유 및 가스 플랫폼 구조에서 널리 사용됩니다. 고강도, 탁월한 내식성 및 우수한 용접 가능성이 필요합니다.

개요 및 장점
해외 석유 및 가스 플랫폼의 일반적인 응용 프로그램
합금 지정 및 성질 상태
화학 성분
기계적 및 물리적 특성
기술 사양 및 제조 표준
부식성 및 용접/제조 노트
설계 및 구현 고려 사항
검사, 테스트 및 품질 관리

5083은 알려진 AL -MG -MN 합금 (알루미늄 5xxx 시리즈)입니다.

비열 처리 가능한 알루미늄 합금들 사이의 높은 강도 (냉 작업에 의해 강도가 향상됨).
해수 및 해양 분위기 부식에 대한 탁월한 저항 - 해양 서비스에 중요합니다.
적절하게 처리 될 때 웰드 후 강도 손실을 최소화하는 우수한 용접 성.
구조적 구성원의 양호성 및 피로 저항.
영하의 온도에서도 우수한 골절 강인함.

이러한 특성은 라이저 지지대, 브레이싱, 난간, 스키드 프레임, 배관 지지대 및 모듈 식 데크 시스템과 같은 해외 플랫폼의 1 차 및 2 차 구조 요소에 5083 튜브를 매력적인 선택으로 만듭니다.

해외 석유 및 가스 플랫폼의 일반적인 응용 프로그램

구조 기둥과 더미 (튜브 섹션이 유리한 곳)
멤버와 격자를 꼭대기 및 재킷 구조에서 작업
재킷 및 플랫폼 내부 : 보도, 난간 및 사다리
관형 라이저 가이드,지지 및 보호 커버
부력 캐니스터 및 페어링 (용접 튜브 어셈블리가 사용되는 곳)
외부 배관 지원 프레임 및 스키드베이스
스플래시 영역과 탑의 부식 방지 프레임
무게 절약이 가치가있는 해외 거주지 및 Helideck 프레임

5083 튜브는 스플래시 존에서 특히 선호되며 MG 함량은 염화물 유발 부식에 대한 우수한 저항성을 부여하기 때문입니다.

합금 지정 및 성질 상태

5083 튜브의 일반적인 합금 및 성질 조합 :

합금	일반적인 성미	설명
5083	O, H111, H116, H321, H32	o = 어닐링 (최대 연성, 강도가 낮음). H11/H111 = 스트레인 하드 렌즈 (마이너). H116 = 개선 된 부식 저항을 위해 변형 및 안정화. H321/H32 = 강인성을 향상시키기 위해 변형 및 부분적으로 어닐링/안정화.

참고 :

H116은 일반적으로 해수 환경에서 우수한 부식 성능으로 인해 해양 및 해외 응용 프로그램에 대해 일반적으로 지정됩니다.
H32 및 H321은 형성/용접 후 더 높은 강도와 인성이 필요할 때 사용됩니다.

화학 성분

공통 표준 (EN, ASTM)에 따라 5083 (질량에 의한 백분율)에 대한 전형적인 화학 조성 :

요소	일반적인 범위 (%)
알루미늄 (AL)	균형
마그네슘 (Mg)	4.0 - 4.9
망간 (MN)	0.4 - 1.0
크롬 (CR)	0.05 - 0.25
철 (FE)	0.4 (최대)
실리콘 (SI)	0.4 (최대)
구리 (CU)	0.1 (최대)
아연 (Zn)	0.25 (최대)
티타늄 (TI)	0.15 (최대)
기타 (각각)	0.05 (최대)
기타 (총)	0.15 (최대)

(계약 지정된 한도에 대한 특정 조달 표준 또는 자재 증명서에 대해 항상 확인하십시오.)

기계적 및 물리적 특성

값은 성미 및 제품 형태 (튜브, 플레이트, 압출)에 따라 다릅니다. 해양 구조에 사용되는 5083-H116/H321 튜브의 일반적인 특성 :

재산	전형적인 가치
밀도	2.66 g/cm³
탄성 계수 (Young 's Modulus)	~ 70 GPA
열전도율 (20 ° C)	~ 130 - 140 w/m · k
열 팽창 계수 (20–100 ° C)	23.8 × 10 /° C
전기 저항 (20 ° C)	~ 0.035 Ω · mm²/m
항복 강도 (RP0.2) H116	215 - 255 MPa (두께에 따라 다름)
궁극적 인 인장 강도 (RM) H116	305 - 350 MPa
파손에서의 신장 (a) H116	≥ 8 - 12% (두께에 따라 다름)
경도 (Brinell)	~ 70 - 90 HB (성미에 따라 다름)
피로의 힘	양호 - 형상, 표면 마감 및 용접에 따라 다릅니다

참고 : 얇은 튜브 벽과 특정 성미는 수율/궁극적 인 값을 변경할 수 있습니다. 설계 계산을 위해 정확한 숫자는 공급 업체의 밀 인증서를 사용하십시오.

기술 사양 및 제조 표준

5083 알루미늄 튜브 및 관형 구역에 대한 공통 표준 : 해외에서 사용 된 관형 섹션 :

응용 프로그램 / 측면	전형적인 표준
재료 사양	ASTM B221 (압출), ASTM B241 / B241M (Seamless Tubing-General), EN 754-2 / EN AW-5083
해외 구조 알루미늄	DNVGL-ST-0126 / DNV-OS-C101 (구조적 사용 및 용접 규칙)
용접 자격	AWS D1.2 / ISO 15614 (용접 절차 Qual.)
부식 테스트	ASTM B117 (소금 스프레이), ISO 9227
화학 성분 및 기계적 특성	EN 573 / en 485 / ASTM B209 (판 / 압출)
NDT 및 검사	ASTM E165 (액체 침투제), ASTM E580 (초음파)
열처리/성질 제어	성질에 대한 EN 754 / ASTM 사양

참고 : 정확한 표준 선택은 튜브가 압출되었는지 또는 원활한지, 응용 프로그램 (구조 대 배관) 및 클라이언트 사양 (Class Society : DNV, ABS 등)에 따라 다릅니다. 플랫폼 구조 회원의 경우 DNV/ABS 지침에 따라 클래스 사회 승인 및 용접 절차가 일반적으로 필요합니다.

합금 템퍼링 조건 및 열처리

5083은 비열 처리 가능한 합금이다. 강화는 주로 냉 작업에 의해 달성됩니다. 일반적인 성질 과정 :

성질	프로세스 설명	전형적인 사용
o (어닐링)	최대 연성으로 완전히 어닐링; 솔루션 열 처리되지 않은 적용 할 수 없음 (비열 치료 가능)	최대 소성이 필요한 작업을 형성합니다
H111 / H11	약간의 변형 경화 (제어)	형성성에 따른 중간 정도
H116	우수한 부식 저항을 위해 변형 및 안정화	해양 해양 환경 (선호)
H32 / H321	지정된 정도로 변형되고 가벼운 열처리에 의해 안정화됩니다.	형성/용접 후 더 높은 강도, 우수성

안정화 처리 (H116/H321)는 MG 분포를 제어하고 해수 조건에서 용접과 관련된 위험을 줄임으로써 입자 간 부식에 대한 감수성을 감소시킨다.

해양 환경에서의 부식성 및 행동

5083은 높은 MG 함량으로 인해 해수, 스플래시 존 및 대기 해양 부식에 대한 저항성이 뛰어납니다.
그것은 특히 적절하게 안정화 될 때 (H116) 많은 다른 알루미늄 합금보다 구덩이와 스트레스-성분 균열에 더 잘 저항합니다.
강하게 산성이거나 알칼리성 환경에 노출되지 않고 장벽을 단열하지 않고 비 유사 금속과의 접촉을 피하십시오 (갈바니 부식을 방지하기 위해).
표면 마감재 (양극화, 전환 코팅) 및 희생 부식 보호 (페인트 시스템, 음극 보호)는 노출 심각도에 따라 수명을 더욱 확장 할 수 있습니다.

용접, 제조 및 결합

용접은 플랫폼의 튜브 어셈블리를위한 주요 제조 방법입니다.

지침 :

일반적인 용접 공정 : 가스 금속 아크 용접 (GMAW/MIG), 가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW/TIG), 펄스 GMAW 및 침수 아크 (일부 피팅). 마찰 교반 용접 (FSW)은 특정 조인트에 사용될 수 있습니다.
원하는 특성 및 부식 저항에 따라 5083 (예 : ER5356, ER5183)과 호환되는 필러 와이어를 사용하십시오. ER5183은 해수에서 좋은 강도와 부식 저항을 제공합니다.
전직 청소는 중요합니다. 기름, 그리스, 산화물 및 소금을 제거하십시오.
과열을 피하십시오. 용접 구역의 연화를 완화하기 위해 적절한 인터 패스 온도를 유지하고 열 입력을 제어하십시오.
웰드 후 치료 : 기계적 스트레스-상관 또는 제어 된 자연 노화 및 보호 코팅. 열처리에 의해 5083을 강화할 수는 없지만, 성질 선택 및 웰드 안정화 (예 : H321/H116)는 성능을 지원합니다.
해당 표준 (AWS/ISO/DNV)에 따라 적격 용접 절차 및 용접기 자격을 수행하십시오.

일반적인 필러 및 용접 특성 :

필러 합금	전형적인 사용	메모
ER5356	Mg 함유 합금을위한 일반 용접 필러	5xxx 시리즈에서 흔한 힘; 수소 다공성으로 관리하십시오
ER5183	개선 된 부식 저항	종종 해양 응용에 사용됩니다. 강도와 해수 저항의 좋은 조합

설계 및 구현 고려 사항

하중 부유 설계 : 특정 성질 및 벽 두께에 Mill 인증 기계적 특성을 사용하십시오. 주기적 파도/작동 하중 하에서 좌굴, 압축 및 피로를 고려하십시오.
벽 두께 및 직경 선택 : 체중 절약과 강성 사이의 균형. 해양의 경우, 1 차 구성원을 위해 두꺼운 벽과 더 무거운 성벽 (H321/H32)이 선택 될 수 있습니다.
연결 설계 : 스트레스 농도와 틈새 부식을 피하기위한 조인트 설계. 적절한 공차와 정렬을 사용하여 비 유사 금속이 관련된 절연 개스킷으로 용접 또는 볼팅을 가능하게하십시오.
갈바니 부식 : 해수에서 고귀한 금속 (예 : 스테인레스 강)과 직접 접촉하지 않으면 해수가 분리되지 않습니다.
보호 시스템 : Splash Zone에서 결합 된 전략 - 보호 코팅, 희생 양극, 음극 보호 및 정기 검사를 고려하십시오.

검사, 테스트 및 품질 관리

해외 구조 튜브는 일반적으로 포괄적 인 QC를 겪습니다.

테스트 / 검사	목적
화학 분석 (OES/ICP)	사양 당 합금 조성을 확인하십시오
기계 테스트	특성을 확인하기위한 인장, 수율, 신장
치수 검사	OD, 벽 두께, 직선, 난자
비파괴 테스트 (NDT)	내부 결함에 대한 초음파; 표면 결함에 대한 염료 침투 또는 시각
부식 테스트 / 소금 스프레이	코팅 및 재료 행동을 평가합니다
용접 Ndt	용접 무결성을위한 방사선 촬영, 초음파, 염료 침투기, 시각적
밀 인증서 / 추적 성	구매자 및 계급 사회 요구 사항에 대한 배치 추적 성을 보장하십시오

계급 사회 (DNV, ABS, Lloyd 's)는 종종 문서화 된 물질 추적 성이 필요하며 공장 검사 또는 증인이 필요할 수 있습니다.

일반적인 크기 및 공차 (예)

참고 : 실제 사용 가능한 치수는 제조업체 (압출 또는 원활한 튜브)에 따라 다릅니다. 일반적인 범위 :

(MM)	벽 두께 (mm)	전형적인 사용
25 - 50	1.5 - 3.0	난간, 작은 지지대
60 - 114	2.0 - 6.0	브레이싱, 중간 크기 지원
127 - 406	6.0 - 20.0	주요 구조 부재, 재킷 튜브
> 406	관습	대형 재킷 튜브, 더미 (종종 특수 제조)

공차 : EN/ASTM 표준 OD 및 벽 공차를 지정합니다. 공급 업체 데이터 시트 및 주문 사양을 확인하십시오.

수명주기, 유지 보수 및 수리

정기 검사 : 특히 스플래시 존 및 침수에서 구덩이, 용접 무결성, 변형 및 코팅 조건을 모니터링합니다.
청소 : 현지 부식을 가속화하는 해양 성장, 소금 및 퇴적물을 제거하십시오.
수리 : 알루미늄 수리에는 적격 용접기 및 승인 된 WP가 필요합니다. 표면 준비 및 일치하는 필러 재료가 필수적입니다. 피로 균열의 경우 적절한 수리 기술 (스톱 드릴링, 용접 패치 또는 슬리브)을 사용하고 NDT 및 응력 분석을 통해 재평가하십시오.
재고 및 음극 보호는 예방 유지 보수로 예약 될 수 있습니다.

목	데이터 (일반)
합금	5083 (al – mg – mn)
전형적인 Mg	4.0 - 4.9%
전형적인 Mn	0.4 - 1.0%
일반적인 성미	H116, H321, H32, O, H111
밀도	2.66 g/cm³
항복 강도 (H116)	~ 215–255 MPA
인장 강도 (H116)	~ 305–350 MPa
신장 (H116)	~ 8–12%
탄성 계수	~ 70 GPA
부식 저항	해수에서 우수합니다. 스플래시 존 저항
표준	ASTM B221, ASTM B241, EN 755/754, DNV/ABS 클래스 규칙

조달을위한 사양 점검 목록 (권장)

합금 및 성미 (예 : 5083-H116)
제품 형태 (압출 튜브 또는 원활한 튜브)
외경, 벽 두께, 길이, 공차
기계적 특성 요구 사항 (수율, 인장, 신장)
화학 성분 제한 및 필요한 인증서
용접 및 필러 금속 안내 (자격을 갖춘 WPS, 필러 합금)
계급 사회 목격을 포함한 NDT 및 검사 요구 사항
해양 서비스에 대한 코팅, 표면 마감 및 포장 요구 사항
추적 성 : 밀 인증서, 열 번호, 배치 테스트
오염을 피하기위한 전달 및 저장 지침

5083 해양 알루미늄 튜브는 많은 해외 석유 및 가스 플랫폼 응용 분야에서 내구성이 뛰어나고 부식성 및 고강도 선택입니다. 해수 성능, 용접 성 및 유리한 강도 대 무게 비율의 조합은 재킷, 탑 사이드 및 보조 시스템의 구조 부재에 이상적입니다. 적절한 성질 선택 (H116/H321), 자격을 갖춘 용접 절차, 올바른 필러 합금 및 엄격한 검사/테스트는 해상 환경을 요구하는 5083 튜브의 모든 이점을 실현하기 위해 필수적입니다.

5083 튜브를 지정할 때는 항상 프로젝트와 관련된 정확한 표준 및 계급 사회 요구 사항을 참조하고, 완전한 밀 인증서를 얻고, 장기 성능을 보장하기 위해 해양 알루미늄 관행에 익숙한 숙련 된 제작자와 협력하십시오.