การหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง: วัสดุผลิตภัณฑ์และมาตรฐาน

การหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งอ้างถึงส่วนประกอบของนักแสดงที่ใช้ในเรือแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งและอุปกรณ์วิศวกรรมทางทะเลอื่น ๆ การหล่อเหล่านี้จะต้องดำเนินการอย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงดังนั้นพวกเขาจึงต้องมีความแข็งแรงสูงความต้านทานการกัดกร่อนความทนทานและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า

1. ผลิตภัณฑ์หลักของการหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง

ประเภทของการหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งมีความหลากหลายส่วนใหญ่รวมถึงหมวดหมู่ต่อไปนี้:

(1) ส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับเรือและแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง

ส่วนประกอบของเรือฮัลล์: เช่นลำแสงสนับสนุนฮัลล์, ใบมีดหางเสือ, เพลาใบพัด, ตัวเรือนเกียร์หางเสือ ฯลฯ

ส่วนประกอบแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง: เช่นชิ้นส่วนสนับสนุนแพลตฟอร์มการขุดเจาะขาแพลตฟอร์มโครงสร้างพื้นฐาน ฯลฯ

เปลือกหอยและชิ้นส่วนที่สนับสนุน: เช่นตัวเรือนปั๊ม, ร่างกายวาล์ว, ตัวเรือนกล่องเกียร์ ฯลฯ

(2) ชิ้นส่วนอุปกรณ์ทางทะเล

ชิ้นส่วนเครนนอกชายฝั่ง: เช่นแขนเครน, สแครช, เกียร์และตัวเรือนแบริ่ง

จุดยึดและส่วนประกอบของสมอ: เช่นตะขอยึด, แหวนยึด, โซ่ยึด ฯลฯ ฯลฯ

ส่วนประกอบไปป์ไลน์ทางทะเล: เช่นการรองรับท่อส่งหน้าแปลนและชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ

(3) ส่วนประกอบของระบบพลังงานสำหรับเรือและแพลตฟอร์ม

ส่วนประกอบเครื่องยนต์: เช่นหัวทรงกระบอกบล็อกกระบอกสูบลูกสูบเพลาข้อเหวี่ยง ฯลฯ

เกียร์และตลับ

(4) การหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลพิเศษอื่น ๆ

ชิ้นส่วนอุปกรณ์ขุดเจาะทะเลลึก: เช่นหัวเจาะทะเลลึกและชิ้นส่วนกลไกการทำงานบนแพลตฟอร์มการขุดเจาะ

ชิ้นส่วนอุปกรณ์พลังงานลมนอกชายฝั่ง: เช่นฐานกังหันลมและโครงสร้างหอคอย

2. ข้อกำหนดหลักสำหรับวัสดุเหล็กหล่อที่ใช้ในการหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง

วัสดุที่ใช้สำหรับการหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่สูงเนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้ใช้ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงและจำเป็นต้องให้ความต้านทานการกัดกร่อนสูงความแข็งแรงความทนทานและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า ข้อกำหนดหลักคือ:

(1) ข้อกำหนดด้านองค์ประกอบทางเคมี

ความต้านทานการกัดกร่อน: เพื่อทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลการหล่อมักจะต้องใช้องค์ประกอบโลหะผสมที่สูงขึ้นเช่นโครเมียม, นิกเกิล, โมลิบดีนัม ฯลฯ วัสดุทั่วไป ได้แก่ เหล็กหล่อโครโมโซมสูงเหล็กหล่อสแตนเลส

ปริมาณคาร์บอน: เหล็กหล่อโดยทั่วไปมีปริมาณคาร์บอน 2.5%-4.0% สำหรับเหล็กหล่อสแตนเลสปริมาณคาร์บอนควรถูกควบคุมภายในช่วงที่เหมาะสมเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน

องค์ประกอบการผสม: การหล่ออาจต้องมีการเพิ่มองค์ประกอบเช่นโครเมียม (CR), นิกเกิล (NI), โมลิบดีนัม (MO), ไทเทเนียม (TI) และวานาเดียม (V) เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติเชิงกลโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมทางทะเล

(2) ข้อกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพ

ความต้านทานแรงดึง: เนื่องจากสภาพการทำงานที่รุนแรงในสภาพแวดล้อมทางทะเลการหล่อมักจะต้องใช้ความแข็งแรงแรงดึงสูงโดยทั่วไปตั้งแต่ 350-600 MPa

ความแข็ง: การหล่อทางวิศวกรรมนอกชายฝั่งมักต้องการความแข็งสูงสำหรับการต่อต้านการสึกหรอ ความแข็งโดยทั่วไปอยู่ในช่วง HB200-300

ความเหนียว: ความเหนียวเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบที่ต้องทนต่อผลกระทบของคลื่นความผันผวนของแรงดันและเงื่อนไขที่รุนแรงอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นเหล็กกล้าและเหล็กหล่อสแตนเลสมีประสิทธิภาพที่ดีในแง่ของความต้านทานต่อแรงกระแทกและความเหนื่อยล้า

ความต้านทานการกัดกร่อน: สภาพแวดล้อมทางทะเลมักจะทำให้เกิดการหล่อต่อการกัดกร่อนของน้ำเค็มและการพังทลายของคลอไรด์ไอออนทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นข้อกำหนดที่สำคัญ องค์ประกอบการผสมเช่นโครเมียมนิกเกิลและโมลิบดีนัมช่วยปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของการหล่อ

(3) ข้อกำหนดกระบวนการหล่อ

การควบคุมอุณหภูมิการหล่อ: อุณหภูมิของโลหะหลอมเหลวจะต้องถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าการไหลเวียนที่ดีและป้องกันข้อบกพร่องในการหล่อ

ข้อกำหนดที่ปราศจากข้อบกพร่อง: การหล่อควรปราศจากรอยแตกรูแก๊สการรวมทรายและข้อบกพร่องอื่น ๆ เพื่อป้องกันความล้มเหลวในระหว่างการใช้งานเป็นเวลานาน

3. มาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์หล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง

มาตรฐานสำหรับผลิตภัณฑ์การหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งมีความเข้มงวดสูงโดยทั่วไปจะครอบคลุมด้านต่อไปนี้:

(1) ความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิว

ความแม่นยำของมิติ: การหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลจำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงซึ่งมักจะควบคุมตามมาตรฐานสากลเช่น ISO 8062-3, GB/T 11352 ฯลฯ เกรดความทนทานต่อการคัดเลือกนักแสดงทั่วไปคือ CT7-CT9

คุณภาพของพื้นผิว: การหล่อต้องมีพื้นผิวที่ราบเรียบปราศจากข้อบกพร่องในการหล่อที่เห็นได้ชัดเช่นรอยแตกหลุมแก๊สและการรวมทราย โดยทั่วไปแล้วความขรุขระของพื้นผิวจะต้องเป็น RA 3.2-6.3μm

(2) คุณสมบัติเชิงกล

ความต้านทานแรงดึง: ขึ้นอยู่กับส่วนความต้านทานแรงดึงมักจะต้องมีอย่างน้อย 350 MPa โดยมีการหล่อประสิทธิภาพสูงถึง 600 MPa ขึ้นไป

ผลกระทบความเหนียว: การหล่อทางวิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งต้องการความเหนียวที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ภายใต้อุณหภูมิต่ำหรือสภาวะความดันสูง ความเหนียวกระแทกมักจะต้องเป็น 10-20 J

ความแข็ง: ความแข็งโดยทั่วไปจะถูกควบคุมภายในช่วง HB200-300 โดยมีการหล่อบางอย่างที่ต้องใช้ความแข็งที่สูงขึ้นเช่น HB350

(3) ความต้านทานการกัดกร่อน

การทดสอบสเปรย์เกลือ: การหล่อทางทะเลจำนวนมากอยู่ภายใต้การทดสอบสเปรย์เกลือเพื่อประเมินความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมของน้ำทะเล ความต้านทานการกัดกร่อนของการหล่อจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เฉพาะเจาะจงเช่น ISO 9227

ความต้านทานต่อคลอไรด์: การหล่อทางทะเลจำเป็นต้องมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่เกิดจากคลอไรด์เนื่องจากน้ำทะเลมีความเข้มข้นสูงของไอออนคลอไรด์ การหล่อจะต้องแสดงความต้านทานอย่างรุนแรงต่อการกัดกร่อนประเภทนี้

(4) การควบคุมและการตรวจสอบคุณภาพ

การทดสอบแบบไม่ทำลาย: การหล่อจะต้องได้รับการทดสอบเอ็กซ์เรย์, อัลตราโซนิกอนุภาคแม่เหล็กหรือการทดสอบการย้อมสีเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่องภายในเช่นรูแก๊สหรือรอยแตก

การตรวจสอบมิติ: เครื่องมือวัดความแม่นยำสูงเช่น CMMS (เครื่องวัดพิกัด), สแกนเนอร์เลเซอร์ ฯลฯ ใช้เพื่อทำการตรวจสอบมิติที่แม่นยำ

(5) ข้อกำหนดการรักษาความร้อน

การหล่อบางส่วน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูง) อาจต้องใช้กระบวนการบำบัดความร้อนเช่นการทำให้เป็นมาตรฐานการหลอมหรือการดับและการแบ่งเบาผมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลเช่นความแข็งแรงความเหนียวและความต้านทานการสึกหรอ