المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية: المواد والمنتجات والمعايير

تشير المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية إلى مكونات الصب المستخدمة في السفن والمنصات البحرية وغيرها من معدات الهندسة البحرية. يجب أن تعمل هذه المسبوكات بشكل موثوق في البيئات البحرية القاسية، لذلك يجب أن تتمتع بقوة عالية، ومقاومة للتآكل، والمتانة، ومقاومة التعب.

1. المنتجات الرئيسية للمسبوكات الهندسية البحرية والبحرية

تتنوع أنواع المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية، وتشمل بشكل رئيسي الفئات التالية:

(1) المكونات الهيكلية للسفن والمنصات البحرية

مكونات هيكل السفينة: مثل عوارض دعم الهيكل، وشفرات الدفة، وأعمدة المروحة، وأغطية تروس الدفة، وما إلى ذلك.

مكونات المنصة البحرية: مثل أجزاء دعم منصة الحفر، وأرجل المنصة، وهياكل الأساس، وما إلى ذلك.

الأصداف والأجزاء الداعمة: مثل أغلفة المضخات، وأجسام الصمامات، وأغطية علبة التروس، وما إلى ذلك.

(2) قطع غيار المعدات البحرية

أجزاء الرافعة البحرية: مثل أذرع الرافعة، والأقراص الدوارة، والتروس، وأغطية المحامل.

المراسي ومكونات المرساة: مثل خطافات المرساة، وحلقات المرساة، وسلاسل المرساة، وما إلى ذلك.

مكونات خطوط الأنابيب البحرية: مثل دعامات خطوط الأنابيب والفلنجات وأجزاء التوصيل.

(3) مكونات نظام الطاقة للسفن والمنصات

مكونات المحرك: مثل رؤوس الأسطوانات، وكتل الأسطوانات، والمكابس، وأعمدة الكرنك، وغيرها.

التروس والمحامل: مثل التروس الحلزونية والتروس الدائرية ومقاعد التحمل وغيرها.

(4) مصبوبات الهندسة البحرية الخاصة الأخرى

أجزاء معدات الحفر في أعماق البحار: مثل رؤوس الحفر في أعماق البحار والأجزاء الميكانيكية العاملة على منصات الحفر.

أجزاء معدات طاقة الرياح البحرية: مثل قواعد توربينات الرياح وهياكل الأبراج.

2. المتطلبات الرئيسية لمواد الحديد الزهر المستخدمة في المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية

يجب أن تستوفي المواد المستخدمة في المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية معايير عالية لأن هذه المكونات تستخدم في البيئات البحرية القاسية وتحتاج إلى توفير مقاومة عالية للتآكل والقوة والمتانة ومقاومة التعب. المتطلبات الرئيسية هي:

(1) متطلبات التركيب الكيميائي

مقاومة التآكل: لمقاومة التآكل بمياه البحر، غالبًا ما تتطلب المسبوكات عناصر سبائك أعلى مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم، وما إلى ذلك. وتشمل المواد الشائعة الحديد الزهر عالي الكروم، والحديد الزهر غير القابل للصدأ (لمقاومة التآكل بمياه البحر)، والفولاذ عالي السبائك (على سبيل المثال. ، 12% فولاذ كروم).

محتوى الكربون: يحتوي الحديد الزهر عمومًا على محتوى كربون يتراوح بين 2.5% إلى 4.0%. بالنسبة للحديد الزهر المقاوم للصدأ، يجب التحكم في محتوى الكربون ضمن نطاق مناسب لموازنة القوة ومقاومة التآكل.

عناصر صناعة السبائك: قد تتطلب المسبوكات إضافة عناصر مثل الكروم (Cr)، والنيكل (Ni)، والموليبدينوم (Mo)، والتيتانيوم (Ti)، والفاناديوم (V) لتحسين مقاومة التآكل والخواص الميكانيكية، خاصة في البيئات البحرية.

(2) متطلبات الخصائص الفيزيائية

قوة الشد: نظرًا لظروف العمل القاسية في البيئة البحرية، تتطلب المسبوكات عادة قوة شد عالية، تتراوح عمومًا بين 350-600 ميجا باسكال.

الصلابة: غالبًا ما تحتاج المسبوكات الهندسية البحرية إلى صلابة عالية لمقاومة التآكل. تتراوح الصلابة بشكل عام بين HB200-300.

المتانة: المتانة أمر بالغ الأهمية، خاصة بالنسبة للمكونات التي تحتاج إلى تحمل تأثيرات الأمواج، وتقلبات الضغط، وغيرها من الظروف القاسية. على سبيل المثال، يتمتع حديد الدكتايل والحديد الزهر المقاوم للصدأ بأداء جيد من حيث مقاومة الصدمات والتعب.

مقاومة التآكل: غالبًا ما تعرض البيئات البحرية المسبوكات لتآكل المياه المالحة وتآكل أيونات الكلوريد، مما يجعل مقاومة التآكل متطلبًا أساسيًا. تساعد عناصر صناعة السبائك مثل الكروم والنيكل والموليبدينوم على تحسين مقاومة المسبوكات للتآكل.

(3) متطلبات عملية الصب

التحكم في درجة حرارة الصب: يجب التحكم في درجة حرارة المعدن المنصهر بعناية لضمان سيولة جيدة ومنع عيوب الصب.

متطلبات الخلو من العيوب: يجب أن تكون المسبوكات خالية من الشقوق وفتحات الغاز وشوائب الرمل وغيرها من العيوب لمنع الفشل أثناء الاستخدام لفترة طويلة.

3. معايير منتجات المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية

تعتبر معايير منتجات المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية صارمة للغاية، وعادةً ما تغطي الجوانب التالية:

(1) دقة الأبعاد وجودة السطح

دقة الأبعاد: تتطلب مصبوبات الهندسة البحرية دقة عالية، ويتم التحكم فيها عادةً وفقًا للمعايير الدولية، مثل ISO 8062-3، GB/T 11352، وما إلى ذلك. درجات تحمل الصب الشائعة هي CT7-CT9.

جودة السطح: يجب أن تكون المسبوكات ذات سطح أملس، وخالي من عيوب الصب الواضحة مثل الشقوق، وفتحات الغاز، والشوائب الرملية. عادة ما تكون خشونة السطح مطلوبة بـ Ra 3.2-6.3μm.

(2) الخواص الميكانيكية

قوة الشد: اعتمادًا على الجزء، عادةً ما تكون قوة الشد مطلوبة على الأقل 350 ميجا باسكال، مع بعض المصبوبات عالية الأداء تصل إلى 600 ميجا باسكال أو أكثر.

متانة الصدمات: تتطلب المسبوكات الهندسية البحرية والبحرية متانة جيدة للصدمات، خاصة عند استخدامها في درجات حرارة منخفضة أو ظروف الضغط العالي. غالبًا ما تكون صلابة التأثير مطلوبة لتكون 10-20 J.

الصلابة: يتم التحكم في الصلابة بشكل عام ضمن نطاق HB200-300، مع بعض المصبوبات التي تتطلب صلابة أعلى، مثل HB350.

(3) مقاومة التآكل

اختبار رش الملح: تخضع العديد من المسبوكات البحرية لاختبار رش الملح لتقييم مقاومتها للتآكل في بيئات مياه البحر. يجب أن تتوافق مقاومة المسبوكات للتآكل مع معايير محددة، مثل ISO 9227.

مقاومة الكلوريد: تحتاج المسبوكات البحرية إلى مقاومة جيدة للتآكل الناجم عن الكلوريد، حيث تحتوي مياه البحر على تركيزات عالية من أيونات الكلوريد. يجب أن تظهر المسبوكات مقاومة قوية لهذا النوع من التآكل.

(4) مراقبة الجودة والتفتيش

الاختبارات غير المدمرة: يجب أن تخضع المسبوكات للأشعة السينية أو الموجات فوق الصوتية أو الجسيمات المغناطيسية أو اختبارات اختراق الصبغة لضمان عدم وجود عيوب داخلية مثل ثقوب الغاز أو الشقوق.

فحص الأبعاد: يتم استخدام أدوات قياس عالية الدقة، مثل CMMs (آلات قياس الإحداثيات)، وماسحات الليزر، وما إلى ذلك، لإجراء عمليات فحص دقيقة للأبعاد.

(5) متطلبات المعالجة الحرارية

قد تتطلب بعض المسبوكات (خاصة الأجزاء عالية القوة) عمليات معالجة حرارية، مثل التطبيع أو التلدين أو التبريد والتلطيف، لتحسين الخواص الميكانيكية مثل القوة والمتانة ومقاومة التآكل.