በመርከብ ግንባታ ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ የብረት ዓይነቶች
የመርከብ ግንባታ ሁልጊዜ በአንድ ጊዜ በቀላሉ የማይገኙ ባህሪያትን የሚያጣምሩ ቁሳቁሶችን የሚፈልግ የምህንድስና መስክ ነው፡- ጭነት የሚሸከም ጥንካሬ፣ በባህር አካባቢዎች ውስጥ የዝገት መቋቋም፣ የቅርጽ እና የመገጣጠም ቀላልነት፣ እና ኢኮኖሚያዊ ምርት እና ጥገና። ከተለያዩ የቁሳቁስ አማራጮች መካከል፣ ብረቶች የዘመናዊ መርከብ ግንባታ ዋና አካል ሆነው ይቀጥላሉ፣ በተለይም ለንግድ መርከቦች፣ ለጦር መርከቦች፣ ለተሳፋሪ መርከቦች እና እንደ ጎጅ ጀልባዎች እና ፓትሮል ጀልባዎች ላሉ የስራ መርከቦች እንኳን። ትክክለኛው የብረት ምርጫ በመርከቡ የህይወት ዑደት ውስጥ ደህንነትን፣ የአሠራር ቅልጥፍናን፣ የአገልግሎት ዘመንን እና የጥገና ወጪዎችን ይነካል።
የሚከተሉት በመርከብ ግንባታ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉ በጣም የተለመዱ የብረት ዓይነቶች ናቸው፣ እንዲሁም እያንዳንዱ ለምን እንደተመረጠ እና በየትኞቹ የመርከቧ ክፍሎች ላይ በተለምዶ እንደሚተገበር ቴክኒካዊ ምክንያቶችን ጨምሮ።
1) ለዋናው መዋቅር የካርቦን ብረት
የካርቦን ብረት በተለይም ለቅርፊቶች፣ ለዴኮች፣ ለጅምላ ጭንቅላት፣ ለክፈፎች እና ለሌሎች ውስጣዊ መዋቅሮች በመርከብ ኢንዱስትሪ ውስጥ በጣም ጎልቶ የሚታይ ቁሳቁስ ነው። ዋና ዋና ጥቅሞቹ እጅግ በጣም ጥሩ ጥንካሬው፣ ሰፊ ተደራሽነት እና ከሌሎች ቁሳቁሶች ጋር ሲነጻጸር በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ዋጋ ነው።
በተግባር፣ የመርከብ ግንባታ የምደባ መስፈርቶችን የሚያሟላ የባህር ደረጃ ብረት ይጠቀማል (ለምሳሌ ABS፣ DNV፣ LR፣ BV)። ይህ ብረት የሚመረትው በተለይም በዝቅተኛ የሙቀት መጠን በቂ ጥንካሬ ለማግኘት በተቆጣጠረ የኬሚካል ቅንብር እና በተወሰኑ የምርት ሂደቶች ነው፣ በዚህም የስብራት አደጋን ይቀንሳል።
ይሁን እንጂ የካርቦን ብረት ትልቅ ድክመት አለው፡- በባህር አካባቢዎች ለዝገት የተጋለጠ ነው። ስለዚህ የብረት መርከቦች ሁልጊዜ እንደ መከላከያ ሽፋኖች፣ መስዋዕትነት ያላቸው አኖዶች ወይም የተመሰከረለት የአሁኑ ካቶዲክ ጥበቃ (ICCP) ባሉ የዝገት መከላከያ ስርዓቶች ላይ ይመረኮዛሉ። መዋቅራዊ አፈጻጸምን ለመጠበቅ መደበኛ ጥገና አስፈላጊ ነው።
2) ለክብደት ቅልጥፍና ከፍተኛ የመሸከም ብረት
ከመደበኛ የካርቦን ብረት በተጨማሪ፣ ብዙ ዘመናዊ መርከቦች ከፍተኛ ጥንካሬ ለሚያስፈልጋቸው አካባቢዎች ወይም ደህንነትን ሳይጎዱ መዋቅራዊ ክብደትን ለመቀነስ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ብረት (እንደ AH36፣ DH36፣ EH36 እና ተመሳሳይ ደረጃዎች ያሉ) ይጠቀማሉ። ከፍተኛ የመሸከም ጥንካሬ እና የምርት ጥንካሬ በተወሰኑ አካባቢዎች የሳህን ውፍረት እንዲቀንስ ያስችላሉ፣ ይህም የመርከቧን ክብደት መቀነስ እና የነዳጅ ቅልጥፍናን ያሻሽላል።
ይህ ዓይነቱ ብረት ብዙውን ጊዜ እንደ ዋናው ወለል፣ በጭነት መርከቦች ላይ ባሉት የመርከቦች ዙሪያ ባለው አካባቢ ወይም በትላልቅ መርከቦች ቁመታዊ መዋቅሮች ላይ ባሉ ከፍተኛ ውጥረት በሚደርስባቸው አካባቢዎች ጥቅም ላይ ይውላል። ሆኖም ግን፣ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ብረት አጠቃቀም ለብየዳ ሂደቶች እና ለጥራት ቁጥጥር የበለጠ ትኩረት ይጠይቃል፣ ምክንያቱም ሜካኒካዊ ባህሪያቱ በአግባቡ ካልተሰራ በሙቀት (በሙቀት የተጎዳ ዞን) ሊጎዳ ይችላል።
3) በተወሰኑ ስርዓቶች ውስጥ ለዝገት መቋቋም የማይዝግ ብረት
አይዝጌ ብረት ከፍተኛ የዝገት መቋቋም በሚያስፈልጋቸው የባህር ክፍሎች ውስጥ በተለይም ከባህር ውሃ ወይም ከዝገት ፈሳሾች ጋር በሚገናኙ ቱቦዎች፣ ታንኮች፣ መገጣጠሚያዎች እና ክፍሎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። የተለመዱ ደረጃዎች እንደ 304/304L እና 316/316L ያሉ የኦስቲኒቲክ ተከታታይ ንጥረ ነገሮችን ያካትታሉ፣ 316 በአጠቃላይ በሞሊብዲነም ይዘቱ ምክንያት ለክሎራይድ ዝገት የበለጠ የሚቋቋም ነው።
በባህር አፕሊኬሽኖች ውስጥ አይዝጌ ብረት ብዙውን ጊዜ የሚመረጠው ለሚከተሉት ነው:
- የተወሰኑ የባህር ውሃ እና የንፁህ ውሃ ቧንቧዎች ስርዓቶች
- በመርከቡ የጀልባ ክፍል ወይም በሕክምና ክፍል ውስጥ ያሉ መሳሪያዎች (ንጽህና እና ለማጽዳት ቀላል)
- በኬሚካል ታንከሮች ላይ የኬሚካል ታንኮች (እንደ ጭነት አይነት ልዩ ደረጃዎች)
- ዝገት በሚከሰትባቸው አካባቢዎች የማሰሪያ ክፍሎች (ቦልቶች፣ ፍሬዎች)
ምንም እንኳን ዝገት የሚቋቋም ቢሆንም፣ አይዝጌ ብረት ለሁሉም የዝገት ዓይነቶች ተጋላጭ አይደለም። በክሎራይድ አካባቢዎች፣ የመገጣጠሚያ ዲዛይኑ ክፍተቶችን የሚፈጥር ከሆነ ወይም ብክለት ከተከሰተ የመቆፈር እና የመቆራረጥ አደጋ አሁንም አለ። ከዚህም በላይ፣ አይዝጌ ብረት ከመደበኛው ብረት የበለጠ ውድ የመሆን አዝማሚያ ስላለው አጠቃቀሙ ብዙውን ጊዜ በምርጫ የሚወሰን ነው።
4) አልሙኒየም እና ለሱፐርስትራክቸርስ እና ለፈጣን ጀልባዎች የሚያገለግሉ ቅይጥዎቹ
አልሙኒየም (በተለይም ለባህር አፕሊኬሽኖች 5xxx እና 6xxx ተከታታይ የአሉሚኒየም ቅይጥ) ላሉ ከፍተኛ መዋቅሮች እና እንደ ፈጣን ጀልባዎች፣ የፓትሮል ጀልባዎች ወይም የመዝናኛ መርከብ ላሉ ከፍተኛ ፍጥነት ላላቸው መርከቦች ታዋቂ ነው። የአሉሚኒየም ትልቁ ጥቅም ከብረት በጣም ያነሰ ጥግግት ያለው ሲሆን ይህም የመርከቧን ክብደት በእጅጉ ይቀንሳል። ይህ የክብደት መቀነስ መረጋጋትን፣ የጭነት አቅምን እና የነዳጅ ቆጣቢነትን ይጠቅማል።
አልሙኒየም በተፈጥሮ ኦክሳይድ ንብርብር ምስረታ ምክንያት በአንጻራዊ ሁኔታ ጥሩ የዝገት መቋቋም ችሎታ አለው። ሆኖም ግን፣ በባህር ውስጥ አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ በተለይም አሉሚኒየም እንደ ብረት ወይም መዳብ ካሉ ሌሎች ብረቶች ጋር እርጥብ/ጨዋማ በሆነ ሁኔታ ሲገናኝ የጋልቫኒክ ዝገትን ለመከላከል ተጨማሪ ጥበቃ አሁንም ያስፈልጋል። የኢንሱሌተሮችን፣ ሽፋኖችን እና የግንኙነት ዲዛይን በአግባቡ መጠቀም ወሳኝ ነው።
በተጨማሪም የአሉሚኒየም ብየዳ ልዩ ሂደቶችን እና ክህሎቶችን ይፈልጋል። የሙቀት መዛባት መቆጣጠሪያ፣ የመሙያ ምርጫ እና የብየዳ ጥራት ፍተሻ መዋቅራዊ ጥንካሬን ለመጠበቅ ቁልፍ ነገሮች ናቸው።
5) ለቧንቧ ስርዓቶች እና ለልዩ አካላት መዳብ፣ ናስ እና ነሐስ
በመዳብ ላይ የተመሰረቱ ብረቶች በባህር ውሃ ዝገት መቋቋም እና የተወሰኑ ፀረ-ባዮፎይሊንግ ባህሪያትን በሚጠይቁ ስርዓቶች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ንፁህ መዳብ ለህንፃዎች እምብዛም ጥቅም ላይ አይውልም፣ ነገር ግን እንደ ናስ እና ነሐስ ያሉ ቅይጥ ለባህር ክፍሎች በጣም የተለመዱ ናቸው።
የተለመዱ አፕሊኬሽኖች የሚከተሉትን ያካትታሉ:
- ቫልቮች፣ መገጣጠሚያዎች እና የፓምፕ ክፍሎች
- የተወሰኑ ቁጥቋጦዎች እና ተሸካሚዎች
– ፕሮፔለር (ብዙውን ጊዜ ኒኬል-አሉሚኒየም ነሐስ/NABን ይጠቀማል)
- የሙቀት መለዋወጫ (እንደ ዲዛይን እና መስፈርቶች)
ነሐስ፣ በተለይም የተወሰኑ ቅይጥ፣ በጥንካሬው፣ በዝገት መቋቋም እና በካቪቴሽን መቋቋም ምክንያት ለባህር ፕሮፔለሮች በጣም ጥሩ እንደሆነ ይታወቃል። ሆኖም ግን፣ አንዳንድ የመዳብ ቅይጥ (በተለይም ናስ) ለረጅም ጊዜ ለባህር ውሃ ከተጋለጡ ሊያሟሟቸው ስለሚችሉ፣ የቅይጥ ምርጫ ለአሠራር ሁኔታዎች ተስማሚ መሆን አለበት።
6) ኒኬል እና ለከፍተኛ አካባቢዎች የሚያገለግሉ አሎይዎቹ
እንደ የባህር ዳርቻ የሂደት መርከቦች፣ የተወሰኑ የኬሚካል ተሸካሚዎች ወይም ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያላቸው የሞተር ስርዓቶች ያሉ ልዩ መስፈርቶች ባሉባቸው መርከቦች ውስጥ እንደ ሞኔል ወይም ኢንኮኔል ያሉ የኒኬል ቅይጥዎች ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። እነዚህ ቅይጥዎች በዝገት መቋቋም (ከባህር ውሃ ጋርም ጭምር) እና በከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም የላቁ ናቸው።
ከፍተኛ ወጪው ስላለው፣ የኒኬል ቅይጥ አብዛኛውን ጊዜ እንደ ፓምፕ ክፍሎች፣ የተወሰኑ የቧንቧ ስርዓቶች ወይም ከባድ የጤና እክሎች በሚያጋጥሟቸው የሞተር እና የጭስ ማውጫ ክፍሎች ላይ ብቻ ጥቅም ላይ ይውላል።
7) ለከፍተኛ ዋጋ ላላቸው ልዩ አፕሊኬሽኖች ቲታኒየም
ቲታኒየም በባህር ውሃ ውስጥ እጅግ በጣም ጥሩ የጥንካሬ እና የክብደት ጥምርታ እና ልዩ የሆነ የዝገት መቋቋም ችሎታ አለው። ሆኖም ግን፣ ከፍተኛ የቁሳቁስ እና የማምረቻ ወጪው በአጠቃላይ የንግድ መርከቦች ላይ አጠቃቀሙን ይገድባል። ቲታኒየም በወታደራዊ አፕሊኬሽኖች፣ ሰርጓጅ መርከቦች ወይም እንደ የሙቀት ልውውጥ ባሉ ልዩ ክፍሎች ውስጥ በብዛት የሚገኝ ሲሆን እነዚህም ዝቅተኛ ክብደት እና ከፍተኛ ጥንካሬ የሚያስፈልጋቸው ናቸው።
ለመርከብ ብረት ለመምረጥ አስፈላጊ ነገሮች
ከላይ የተጠቀሱት የብረታ ብረት ዝርዝር አጠቃላይ አጠቃላይ እይታን የሚሰጥ ቢሆንም፣ የመርከብ ቁሳቁስ ምርጫ "የትኛው ብረት በጣም ጠንካራ ነው" በሚለው ላይ ብቻ የተወሰነ አይደለም። የባህር ኃይል መሐንዲሶች የሚከተሉትን ጨምሮ በርካታ ቁልፍ ነገሮችን ግምት ውስጥ ያስገባሉ፡
1. የዝገት መቋቋም እና የመከላከያ ስልቶች (ሽፋን፣ ካቶዲክ፣ የፍሳሽ ማስወገጃ ዲዛይን)
2. በማዕበልና በንዝረት ምክንያት የሚመጣ ጥንካሬ፣ ጥንካሬ እና የድካም መቋቋም
3. የማምረቻ ቀላልነት (መቁረጥ፣ ቅርፅ መስጠት፣ ብየዳ ማድረግ፣ የኤንዲቲ ምርመራ)
4. የህይወት ዑደት ወጪ (የቁሳቁስ ዋጋ + ጥገና + የስራ ማቆም ጊዜ)
5. የምደባ ደንቦችን እና የደህንነት ደረጃዎችን ማክበር
6. የተለያዩ ብረቶች ጥምረት ውስጥ የጋልቫኒክ ዝገት አደጋ
መዝጊያ
በመርከብ ግንባታ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ብረቶች የሚመረጡት በአፈጻጸም፣ በዝገት መቋቋም፣ በምርት ቀላልነት እና በዋጋ መካከል ባለው ምርጥ ስምምነት ላይ በመመስረት ነው። የካርቦን እና ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ብረቶች በጥንካሬያቸው እና በኢኮኖሚያቸው ምክንያት ለቅርፊት መዋቅሮች ዋና ቁሳቁሶች ሆነው ይቆያሉ፣ አይዝጌ ብረት፣ አሉሚኒየም፣ የመዳብ ቅይጥ፣ የኒኬል ቅይጥ እና ቲታኒየም ደግሞ እንደ ኦፕሬሽን መስፈርቶች ልዩ ሚናዎችን ይሞላሉ። በተገቢው የቁሳቁስ ምርጫ እና በተገቢው ጥገና፣ መርከቦች ለአስርተ ዓመታት ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ እና በብቃት መስራት ይችላሉ፣ በጣም ኃይለኛ በሆኑ የባህር አካባቢዎችም ቢሆን።
ከፈለጉ፣ ይህንን ጽሑፍ የበለጠ ቴክኒካዊ እንዲሆን ማስተካከል እችላለሁ (ለምሳሌ፣ የመርከብ ብረት ደረጃዎችን፣ የምደባ ደረጃዎችን ወይም ለተወሰኑ የመርከብ ዓይነቶች የቁሳቁስ ምርጫ የጉዳይ ጥናቶችን ማከል)።
