أعلى التطبيقات من الفولاذ المزدوج في الهندسة البحرية

تعد الهندسة البحرية واحدة من أكثر القطاعات تطلبًا عندما يتعلق الأمر بأداء المواد. مزيج من مياه البحر ، والرطوبة العالية ، والهواء المحملة بالملح ، ودرجات حرارة متفاوتة يخلق بيئة تآكل للغاية. في هذه الإعدادات ، غالبًا ما تقصر المواد القياسية مثل الصلب الكربوني وحتى الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي من حيث طول العمر ومقاومة التدهور. هذا هو المكان يثبت Duplex Steel  أنه تغيير في اللعبة.

يتم استخدام الفولاذ المزدوج ، المعروف ببنيته المجهرية الفريدة التي تجمع بين الخصائص المفيدة من الفولاذ المقاوم المقاوم للصدأ الأوستنيتي والفيريتي ، بشكل متزايد في التطبيقات البحرية. إن قوتها الميكانيكية الممتازة ، ومقاومة عالية للتآكل ، وفعالية التكلفة خلال دورة حياتها تجعلها مرشحًا مثاليًا لتحدي المشاريع الخارجية والساحلية.

لماذا يتفوق الفولاذ المزدوج في البيئات البحرية

قبل فحص حالات الاستخدام المحددة ، من الضروري فهم ما يميز الصلب المزدوج في الإعدادات البحرية.

1. مقاومة التآكل الاستثنائية

يوفر Duplex Steel مقاومة رائعة لمختلف أشكال التآكل الشائعة في البيئات البحرية:

• التآكل والتآكل  من مياه البحر الغنية بالكلوريد

• تكسير التآكل في الإجهاد  تحت إجهاد الشد في الظروف المالحة والرطبة

• تآكل موحد  من التعرض المستمر للرطوبة والمواد الكيميائية

هذه المزايا تجعل فولاذ دوبلكس غير القابل للصدأ مثل 2205 و S31803 و S32750 مثاليًا للأداء طويل الأجل بالقرب من البحر أو تحت.

2. نسبة عالية من القوة إلى الوزن

المزدوج الفولاذ لديه ما يقرب من ضعف قوة العائد من الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي. يتيح ذلك للمهندسين استخدام أقسام أرق دون المساومة على السلامة الهيكلية ، وتقليل الوزن الكلي وتكلفة المواد - وهو عامل مهم بشكل خاص في بناء السفن والمنصات الخارجية حيث يتم حساب كل كيلوغرام.

3. كفاءة التكلفة طويلة الأجل

على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج قد يأتي بسعر أولي أعلى من بعض المواد الأخرى ، فإن عمرها الممتد ، والحد الأدنى من احتياجات الصيانة ، وخفض مخاطر الفشل يؤدي إلى انخفاض كبير في تكاليف الملكية الإجمالية بمرور الوقت.

1. تطبيقات بناء السفن

يجب أن تحمل السفن الحديثة التعرض البحري العدواني مع البقاء موثوقًا وفعالًا. يلعب Duplex Steel دورًا مهمًا في ضمان المتانة والسلامة عبر مكونات مختلفة.

أ. الطوابق والبنى الفوقية

تواجه طوابق السفينة والبنى الفوقية هجومًا مستمرًا من الشمس والمطر ورذاذ الملح والارتداء الميكانيكي. إن قدرة Duplex Steel على مقاومة الحفر ، وتآكل الشق ، والتعب البيئي ، يجعلها مادة مثالية لـ:

• الطوابق الرئيسية

• الحاجز

• الدرابزين والسلالم الخارجية

• التعزيزات الهيكلية

تعمل القوة الميكانيكية العالية أيضًا على تحسين الصلابة الهيكلية ، مما يؤدي إلى أداء أفضل في ظروف البحر القاسية.

ب. مهاوي المروحة وأنظمة الدفة

تتطلب مكونات مثل مهاوي المروحة ، والدخرات ، ومعدات التوجيه كل من مقاومة القوة والتهاب. يوفر Duplex Steel حلاً متوازنًا ، مما يضمن:

• انخفاض خطر فشل التعب من الأحمال الديناميكية

• الحماية من التآكل التآكل من التجويف واضطراب المياه المالحة

• طول العمر في ظروف مغمورة ومغمورة جزئيا

غالبًا ما يتم استخدام درجات مثل SAF 2507 (Duplex Super) في هذه المكونات الحرجة ذات الحمل.

ج. أنظمة الأنابيب والصابورة

غالبًا ما تعاني أنظمة الأنابيب المستندة إلى مياه البحر للتبريد ، وقمع الحريق ، والصابورة من التآكل الداخلي. باستخدام فولاذ مزدوج يمنع التوسع والوقود الحيوي والتسرب الناجم عن التآكل ، وتحسين السلامة وتقليل وقت التوقف.

2. الهياكل الخارجية

تعمل منصات النفط في الخارج ومنصات الغاز ومزارع الرياح تحت الضغط الشديد والملوحة والتحميل الميكانيكي. فولاذ دوبلكس أمر حيوي في بناء وصيانة هذه المرافق.

أ. الناهضون وخطوط التدفق

الناهضون هي قنوات تحمل الهيدروكربونات من قاع البحر إلى منصات السطح. قوة Duplex Steel ومقاومة التآكل تجعلها المادة المفضلة لـ:

• الناهضين الديناميكيين المعرضين لتدفق السوائل عالي الضغط

• خطوط التدفق التي تنقل الهيدروكربونات المسببة للتآكل ، بما في ذلك تلك التي تحتوي على CO₂ أو H₂s

• السرية والموصلات المعرضة للإجهاد المتكرر

تعد مقاومتها لتكسير تآكل الإجهاد أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات ذات الضغط العالي في بيئات البحار العميق.

ب. خطوط الأنابيب تحت سطح البحر

يجب أن تظل خطوط الأنابيب تحت سطح البحر سليمة من الناحية الهيكلية أثناء نقل السوائل لمسافات طويلة في ظل ظروف قاسية. يمكّن الفولاذ المزدوج أنظمة خطوط أنابيب أرق وأخف وزنا وأقوى ، مما يقلل:

• تعقيد التثبيت والتكلفة

• المخاطر البيئية من التسرب

• متطلبات الصيانة على مدار عقود من التشغيل

تقدم درجات مثل S31803 و S32760 توازنًا مثاليًا بين التكلفة والأداء.

ج. السترات وهياكل الدعم

إن البنية التحتية للمنصات الخارجية - السترات التي تسمى - من أطراف الشبكة المعقدة. يستخدم Duplex Steel هنا لتحمل:

• تحميل الموجة الدورية وارتفاع العاصفة

• قوى المد والجزر وظروف قاع البحر

• التعرض طويل الأجل لمياه البحر المسببة للتآكل

لا يضمن استخدامه النزاهة الهيكلية فحسب ، بل يقلل أيضًا من الحاجة إلى الطلاء الواقي أو أنظمة الحماية الكاثودية.

3. النباتات تحلية المياه

تتحول نباتات تحلية المياه إلى مياه البحر إلى مياه عذبة صالحة للشرب من خلال عمليات مثل التناضح العكسي والتبخر الحراري. هذه العمليات تآكل للغاية بسبب ارتفاع تركيز الملح والمواد الكيميائية العدوانية المستخدمة في التحجيم والوقاية من القاذورات.

أ. أنظمة التناضح العكسي (RO)

يتم استخدام فولاذ مزدوج على نطاق واسع في:

• مضخات وأغلفة عالية الضغط

• علب الغشاء والأقواس

• تركيز الأنابيب وتتخللها

إنه يضمن مقاومة تكسير إجهاد الكلوريد ، وهو وضع فشل شائع في أنظمة RO المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي.

ب. مكونات تحلية المياه الحرارية

تعرض طرق تحلية المياه الحرارية (مثل فلاش متعددة المراحل أو تقطير متعدد الآثار) مواد لعوامل المعالجة المالحة والكيميائية الساخنة. تتيح المقاومة الحرارية والكيميائية من Duplex Steel حياة الخدمة الطويلة لـ:

• المبادلات الحرارية

• سخانات محلول ملحي

• أنابيب المبخر

هذا يقلل من تردد الاستبدال ، ويحسن الكفاءة الحرارية ، ويقلل من التحجيم.

ج. أنظمة التفريغ والمياه العادمة

بعد تحلية المياه ، يجب تصريف محلول ملحي المتبقي مرة أخرى إلى البحر. تعامل خطوط الأنابيب هذه المالحة للغاية والنفايات الساخنة ، ويضمن الفولاذ المزدوج: ذلك:

• يتم الحفاظ على السلامة الهيكلية مع مرور الوقت

• يتم تحقيق الامتثال البيئي من خلال أنظمة التسرب المقاومة للتسرب

4. أنظمة الطاقة المتجددة البحرية

مع الضغط العالمي للطاقة المستدامة ، تنمو مصادر الطاقة المتجددة البحرية مثل أنظمة الرياح البحرية والأمواج والجزر. يلعب Duplex Steel دورًا حيويًا في:

أ. أسس توربينات الرياح البحرية

يجب أن تنجو الأحاديات والسترات لتوربينات الرياح عقودًا في الظروف الخارجية المسببة للتآكل. يساعد الفولاذ المزدوج على تقليل تكسير التعب والفشل في التآكل ، وتقديم:

• الحد الأدنى من الصيانة بمرور الوقت

• انخفاض تكلفة التثبيت من خلال توفير الوزن

• التوافق مع الطلاءات الصديقة للبيئة

ب. محولات طاقة المد والجزر والموجة

تعمل هذه الأنظمة في ظروف البحر الديناميكية ، وغالبًا ما تكون مغمورة بالكامل. المكونات المصنوعة من الصلب المزدوج الحفاظ على الأداء على الرغم من التحميل الدوري المستمر وانغماس المالحة.

5. الأنظمة البحرية المساعد

يجد Duplex Steel أيضًا تطبيقًا في أنظمة بحرية أقل وضوحًا ولكنها حرجة.

أ. أنظمة تناول مياه البحر وتسجيل مياه البحر

يقاوم الوجهين الفولاذ التآكل والتلوث في أنابيب السحب عالية الحجم ، والمرشحات ، وخطوط التبريد ، وتحسين كفاءة الطاقة ووقت تشغيل النبات.

ب. أنظمة مكافحة الحرائق والرشاش

يمكن الاعتماد عليها أثناء حالات الطوارئ ، حيث يضمن Duplex Steel تشغيلًا خاليًا من الصدأ وتدفق الضغط المتسق حتى بعد سنوات من الخدمة في بيئات السفن الرطبة.

ج. أنظمة الرسوم والأجهزة

تستفيد السلاسل والقتلة والبولاردز والغنوات من قوة الشد المزدوجة المزدوجة ومقاومة رذاذ الملح والارتداء الميكانيكي.

درجات الصلب المزدوجة الشائعة المستخدمة في الهندسة البحرية

تم تصميم العديد من درجات الصلب المزدوجة للهندسة البحرية ، ولكل منها نقاط قوة محددة:

• UNS S31803 (2205):  التآكل المتوازن والأداء الميكانيكي ؛ تستخدم على نطاق واسع في بناء السفن والتطبيقات البحرية.

• UNS S32750 / S32760 (Super Duplex):  مقاومة وتآكل أعلى وقوة ؛ مناسبة للرسومات وخطوط الأنابيب تحت سطح البحر والتعامل الكيميائي.

• UNS S32304 (Duplex Lean):  انخفاض محتوى النيكل وفعال من حيث التكلفة ؛ مثالية للمكونات الأقل أهمية التي تتعرض لظروف بحرية معتدلة.

يضمن اختيار الصف المناسب طول طول الأداء والسلامة والتحكم في التكاليف في البيئات البحرية المعقدة.

خاتمة

مع تقدم الهندسة البحرية - من الطاقة الخارجية إلى تحلية المياه -تستمر Duplex Steel  في إثبات نفسها على أنها المادة المثلى للمتانة ، ومقاومة التآكل ، والأداء على المدى الطويل في بيئات المحيطات الصعبة. إن قوتها الميكانيكية المتفوقة وتوفير تكلفة دورة الحياة تجعل من الضروري لبناء السفن والمنصات الخارجية والتطبيقات البحرية الأخرى.

لضمان أعلى جودة من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج لمشاريعك البحرية ، نوصي بالعمل مع الشركة المصنعة الموثوقة. تقدم شركة Zhejiangda Xintongda Special Steel Manufacturing Co. ، المحدودة. يزور www.xtd-stainless.com  لاستكشاف نطاق منتجاتهم أو الاتصال بفريقهم مباشرة لمناقشة متطلباتك المحددة.