سبائك الألومنيوم في تطبيقات منصات المروحيات البحرية
يُستخدم الفولاذ عادةً كمادة هيكلية أساسية في منصات حفر النفط البحرية نظرًا لمتانته العالية. ومع ذلك، يواجه مشاكل مثل التآكل وقصر عمره الافتراضي نسبيًا عند تعرضه للبيئة البحرية. في البنية التحتية لتطوير موارد النفط والغاز البحرية، تلعب أسطح هبوط طائرات الهليكوبتر دورًا حاسمًا في تسهيل إقلاع وهبوط طائرات الهليكوبتر، حيث تُشكل رابطًا حيويًا مع البر الرئيسي. تُستخدم وحدات أسطح هبوط طائرات الهليكوبتر المصنوعة من الألومنيوم على نطاق واسع نظرًا لخفة وزنها ومتانتها وصلابتها الممتازة، وتلبيتها لمتطلبات الأداء اللازمة.
تتكون منصات طائرات الهليكوبتر المصنوعة من سبائك الألومنيوم من هيكل وسطح مصنوعين من مقاطع سبائك الألومنيوم المُجمّعة، ذات مقطع عرضي يشبه حرف "H"، مع تجاويف صفائح مضلعة تقع بين لوحي السطح العلوي والسفلي. بفضل استخدام مبادئ الميكانيكا وقوة انحناء مقاطع سبائك الألومنيوم، تُلبي المنصة متطلبات الأداء مع تقليل وزنها. بالإضافة إلى ذلك، تتميز منصات طائرات الهليكوبتر المصنوعة من سبائك الألومنيوم في البيئة البحرية بسهولة صيانتها، ومقاومتها الجيدة للتآكل، وبفضل تصميم مقاطعها المُجمّعة، لا تتطلب اللحام. هذا الغياب للحام يُزيل المنطقة المتأثرة بالحرارة الناتجة عن اللحام، مما يُطيل عمر المنصة ويمنع الأعطال.
استخدام سبائك الألومنيوم في سفن شحن الغاز الطبيعي المسال
مع استمرار تطوير موارد النفط والغاز البحرية، تقع العديد من مناطق العرض والطلب الرئيسية للغاز الطبيعي متباعدة، وغالبًا ما تفصلها محيطات شاسعة. لذلك، تُعدّ السفن العابرة للمحيطات الوسيلة الرئيسية لنقل الغاز الطبيعي المسال. يتطلب تصميم خزانات سفن تخزين الغاز الطبيعي المسال معدنًا يتميز بأداء ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة، بالإضافة إلى قوة ومتانة كافيتين. تتميز سبائك الألومنيوم بمتانة أعلى في درجات الحرارة المنخفضة مقارنةً بدرجة حرارة الغرفة، كما أن خفة وزنها تجعلها مثالية للاستخدام في الأجواء البحرية، حيث تتميز بمقاومتها للتآكل.
في تصنيع سفن وخزانات الغاز الطبيعي المسال، تُستخدم سبائك الألومنيوم 5083 على نطاق واسع، لا سيما في اليابان، إحدى أكبر مستوردي الغاز الطبيعي المسال. منذ خمسينيات وستينيات القرن الماضي، بنت اليابان سلسلة من خزانات وسفن نقل الغاز الطبيعي المسال، بهياكل رئيسية مصنوعة بالكامل من سبائك الألومنيوم 5083. أصبحت معظم سبائك الألومنيوم، بفضل خفة وزنها ومقاومتها للتآكل، مواد أساسية في الهياكل العلوية لهذه الخزانات. حاليًا، لا يوجد سوى عدد قليل من الشركات حول العالم قادرة على إنتاج مواد الألومنيوم منخفضة الحرارة لخزانات تخزين سفن نقل الغاز الطبيعي المسال. تتميز سبائك الألومنيوم 5083 اليابانية، بسمك 160 مم، بمتانة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة ومقاومة ممتازة للتعب.
تطبيق سبائك الألومنيوم في معدات أحواض بناء السفن
تُصنع معدات أحواض بناء السفن، مثل الممرات والجسور العائمة والممرات، من مقاطع سبائك الألومنيوم 6005A أو 6060 عن طريق اللحام. أما الأرصفة العائمة، فتُصنع من صفائح سبائك الألومنيوم 5754 الملحومة، ولا تتطلب أي طلاء أو معالجة كيميائية بفضل بنيتها المقاومة للماء.
أنابيب الحفر المصنوعة من سبائك الألومنيوم
تُفضّل أنابيب الحفر المصنوعة من سبائك الألومنيوم لكثافتها المنخفضة، وخفة وزنها، وارتفاع نسبة قوتها إلى وزنها، وانخفاض عزم الدوران المطلوب، ومقاومتها القوية للصدمات، ومقاومتها الجيدة للتآكل، وانخفاض مقاومتها للاحتكاك مع جدران البئر. عندما تسمح إمكانيات آلة الحفر، يُمكن استخدام أنابيب الحفر المصنوعة من سبائك الألومنيوم للوصول إلى أعماق آبار لا تستطيع أنابيب الحفر الفولاذية الوصول إليها. استُخدمت أنابيب الحفر المصنوعة من سبائك الألومنيوم بنجاح في استكشاف النفط منذ ستينيات القرن الماضي، مع تطبيقات واسعة النطاق في الاتحاد السوفيتي السابق، حيث وصلت إلى أعماق تتراوح بين 70% و75% من إجمالي العمق. بفضل الجمع بين مزايا سبائك الألومنيوم عالية الأداء ومقاومتها للتآكل الناتج عن مياه البحر، تتمتع أنابيب الحفر المصنوعة من سبائك الألومنيوم بإمكانيات تطبيقية واعدة في الهندسة البحرية على منصات الحفر البحرية.
تم تحريره بواسطة ماي جيانج من MAT Aluminum
وقت النشر: ٧ مايو ٢٠٢٤
