نقش فولاد در صنعت دریایی

کاربردهای فولاد در صنعت دریایی

استیل ها، از جمله استیل دوبلکس و سوپر دوبلکس، سود چشمگیری برای صنعت نفت و گاز دریایی دارند. آنها در مقایسه با سایر مواد، کاهش وزن، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و هزینه های مناسب چرخه عمر را دارا می باشند.

صنعت نفت و گاز دریایی

پروژه های دریایی برای تولید و فرآوری هیدروکربن ها در سراسر جهان بسیار مهم است. فعالیت های دریایی که در شدیدترین محیط ها مستقر شده اند، تقریباً 30٪ از تولید نفت خام جهان را تشکیل می دهند. با این حال، محیط زیست شور دریا استانداردهای ایمنی و طول عمر بالایی را برای سیستم عامل های دریایی الزامی می کند. زیرساخت ها برای کاربردهای دریایی اغلب مستعد مقادیر قابل توجهی از نمک های منتقله از طریق آب و هوا هستند. سازه های متداول فولادی کربن دچار خوردگی مکرر می شوند و نیاز به نگهداری منظم دارند.

از طرف دیگر، استیل ضد زنگ که به ( استنلس استیل نیز نامیده می شوند) متضمین می کند که یک گزینه قوی برای کاربردهای سنگین دریایی است. این فلز ذاتاً در برابر خوردگی مقاوم است، حتی در محیط های دریایی و ساحلی، نسبت مقاومت به وزن زیادی برای کاربردهای زیرساختی را ارائه می دهد. همچنین طول عمر طولانی را همراه با مقاومت چشمگیر در برابر فشار شدید و دمای بالا را تضمین می کند. قابل ذکر است که با استفاده از این محصولات می توان امید به طول عمر بیشتر سازه های دریایی را در مقایسه با سایر فولادها تقریباً پنج برابر افزایش داد.

هزینه چرخه عمر

با تأکید بر رشد حداقل هزینه چرخه عمر (LCC) در معماری و ساخت و ساز، فولاد زگ نزن برای استفاده در بسیاری از صنایع واجد شرایط است. این مفهوم تقاضای زیاد برای توسعه زیرساخت های جدید را تأکید می کند که بسیار بادوام است و به تعمیر و نگهداری گسترده نیاز ندارد.

کاهش وزن همچنین در هنگام نصب سازه های فراساحلی عامل اصلی است. کاهش وزن به این معنی است که ساخت این سازه هزینه کمتری دارد. استفاده از این فولاد اجازه می دهد لوله های حفاری و تجهیزات تولید بیشتری برای بهره برداری و اکتشاف نفت و گاز قائل شود.

کاربردهای گرید در صنعت دریایی

SS 316L یک درجه اصلی از جنس استیل آستنیتی است که برای کاربردهای صنعتی بسیاری از جمله دریایی استفاده می شود. این ماده در دمای بالا مقاومت را افزایش می دهد و همچنین از ساختارها در برابر محیط های اسیدی شدید دفاع می کند. گریدهای آستنیتی، حاوی 6٪ مولیبدن molybdenum، به طور معمول برای غوطه وری دائمی در آب دریا استفاده می شود.

با توجه به قیمت ناپایدار جهانی نیکل طی سال های گذشته، گریدهای ضد زنگ دوبلکس به طور گسترده ای جای گریدهای آستنیتی را گرفته اند. با توجه به ترکیب عالی خواص مکانیکی و مقاومت در برابر ترک خوردگی در برابر تنش، گریدهای دوبلکس انتخاب خوبی برای کاربردهای دریایی هستند. استاندارد UNS S32205 متداول ترین درجه فولاد دوبلکس است که در تاسیسات دریایی استفاده می شود.
بارزترین مزایای

در حالی که گریدهای محصولات ضد زنگ دوبلکس موثر بودن خود را در کاربردهای سنگین ثابت کرده اند، نسل جدید محصولات ضد زنگ دوبلکس دارای خواصی مشابه محصولات زنگ نزن آستنیتی مقاوم در برابر خوردگی آب دریا هستند. بعلاوه ، این گریدها نسبت به سایر گریدهای خواص مکانیکی بهبود یافته دارند این گریدهای فوق دوبلکس با وجود مقادیر بالاتر نیتروژن ، کروم ، مولیبدن و نیکل که به بهبود مقاومت در برابر حفره و خوردگی شکاف در آن ها کمک می کند، متمایز می شوند.

برخی از استانداردهای UNS S32750 و UNS S32760 هستند که برای کاربردهای تهاجمی به عنوان مثال، اجزای غوطه ور استفاده می شوند. در حالی که مشاهده می کنیم این فولاد جایگزین بهتری برای فولاد کربن است. بسیار مهم است که درک کنیم انتخاب بهترین درجه های فولاد برای نیازهای خاص، با صرفه و با هزینه طولانی مدت ضروری است.

استفاده در برنامه های دریایی

اجزای زیر آب: خطوط لوله و کوره های نفت ، فاضلاب و آب ، بالابرهای مخصوص سکوهای نفتی ، مبدل های حرارتی کشتی ها و نیروگاه های ساحلی، تجهیزات متصل به بدنه قایق ها و کشتی ها.

اجزای سازه سکو: پمپ ها ، وینچ ها ، مخازن ذخیره سازی ، مخازن فرآیند ، دروازه های انفجار ، لوله ها ، میلگردها ، سینی های کابل ، پله ها ، صفحات آج ، راهروها ، کولرهای نفتی و گازی ، جدا کننده های جاذبه و غیره
اجزای عرشه قایق ها و کشتی ها مانند چشم عرشه ، براکت برای طناب لنگر ، قید و بند. نرده های ساحلی (زمینی)، نردبان ، پایه چراغ و غیره

نتیجه گیری

مطالعه ای توسط گروه متالورژی و علوم مواد دانشگاه منچستر / UMSIT با عنوان “تحولات استفاده از فولاد ضد زنگ برای سیستم های لوله کشی دریایی”، نشان می دهد که چگونه استفاده از یک سیستم غوطه وری از جنس استنلس فوق العاده دوبلکس در پروژه های دریایی به کاهش وزن و اندازه تنظیمات در مقایسه با آلیاژ 90/10 نیکل (Cu-Ni). سیستم غرقاب به حداقل فشار نازل و جریان آب نیاز دارد.

سیستم این فولاد فوق دوبلکس در مقایسه با سیستم های 90/10 Cu-Ni از لوله های کمتری برای کنترل سرعت جریان آب استفاده می کند. بنابراین ، وزن خشک یک سیستم غوطه وری از جنس استنلس فوق العاده دوبلکس 15 ~ کاهش می یابد.

علاوه بر این، مشخص شد که به دلیل مقاومت بالاتر از فولاد دوبلکس، نیازهای لوله برای راه اندازی ~ 38 reduced کاهش می یابد. همچنین نشان می دهد که کاربردهایی مانند آب پاش ها و سیستم های غوطه وری با آتش سوزی ، اگر با استفاده از این فولاد ساخته شوند، وزن را تا 20 weight کاهش می دهند.

کاهش وزن و نیازهای لوله در یک سیستم استاندارد وری این فولاد در مقایسه با آلیاژ 90/10 Cu-Ni در اصل به یک گزینه مقرون به صرفه تبدیل می شود. طبق مطالعه ، هزینه موثر مواد لوله کشی از جنس استیل فوق دوبلکس که برای تولید سیستم غرقاب استاندارد استفاده می شود ، تقریباً نیمی از هزینه استفاده از آلیاژ 90/10 Cu-Ni خواهد بود.