Gəmi Tikintisində Tez-tez İstifadə Edilən Metal Növləri
Gəmiqayırma, həmişə asanlıqla eyni vaxtda əldə edilə bilməyən xüsusiyyətlərin kombinasiyasına malik materiallar tələb edən bir mühəndislik sahəsidir: yükdaşıma möhkəmliyi, dəniz mühitində korroziyaya davamlılıq, formalaşdırma və qaynaq asanlığı, iqtisadi istehsal və texniki xidmət. Müxtəlif material seçimləri arasında metallar, xüsusən də ticarət gəmiləri, hərbi gəmilər, sərnişin gəmiləri və hətta yedək gəmiləri və patrul qayıqları kimi işçi gəmiləri üçün müasir gəmiqayırmanın əsasını təşkil edir. Düzgün metal seçimi gəminin həyat dövrü ərzində təhlükəsizliyə, əməliyyat səmərəliliyinə, xidmət müddətinə və texniki xidmət xərclərinə təsir göstərəcək.
Aşağıda gəmi tikintisində istifadə olunan ən çox yayılmış metal növləri, eləcə də hər birinin seçilməsinin texniki səbəbləri və adətən gəminin hansı hissələrində tətbiq olunduğu verilmişdir.
1) Əsas Quruluş üçün Karbon Polad
Karbon polad, xüsusilə gövdələr, göyərtələr, arakəsmələr, çərçivələr və digər daxili konstruksiyalar üçün gəmiçilik sənayesində ən dominant materialdır. Əsas üstünlükləri əla möhkəmliyi, geniş mövcudluğu və digər materiallarla müqayisədə nisbətən aşağı qiymətidir.
Təcrübədə gəmi inşaatında təsnifat standartlarına cavab verən dəniz dərəcəli poladdan (məsələn, ABS, DNV, LR, BV) istifadə olunur. Bu polad, xüsusilə aşağı temperaturda kifayət qədər möhkəmliyə nail olmaq üçün nəzarət edilən kimyəvi tərkib və xüsusi istehsal prosesləri istifadə edilərək istehsal olunur və beləliklə, kövrək qırılma riskini azaldır.
Lakin, karbon poladının əsas zəif cəhəti var: dəniz mühitində korroziyaya həssasdır. Buna görə də, polad qablar həmişə qoruyucu örtüklər, qurbanlıq anodlar və ya təsirli cərəyan katod mühafizəsi (ICCP) kimi korroziyadan qorunma sistemlərinə əsaslanır. Struktur performansını qorumaq üçün müntəzəm texniki xidmət vacibdir.
2) Çəki səmərəliliyi üçün yüksək dartılmaya davamlı polad
Standart karbon poladına əlavə olaraq, bir çox müasir gəmilər daha yüksək möhkəmlik tələb edən sahələr üçün və ya təhlükəsizliyə xələl gətirmədən struktur çəkisini azaltmaq üçün yüksək möhkəmlikli poladdan (məsələn, AH36, DH36, EH36 və oxşar dərəcəli) istifadə edirlər. Daha yüksək dartılma gücü və axıcılıq gücü müəyyən sahələrdə lövhə qalınlığının azalmasına imkan verir ki, bu da gəminin çəkisinin azalmasına və yanacaq səmərəliliyinin artmasına səbəb olur.
Bu tip polad tez-tez əsas göyərtə, yük gəmilərindəki lyukların ətrafındakı sahə və ya böyük gəmilərin uzununa konstruksiyaları kimi yüksək gərginliyə məruz qalan sahələrdə istifadə olunur. Bununla belə, yüksək möhkəmlikli poladın istifadəsi qaynaq prosedurlarına və keyfiyyətə nəzarətə daha çox diqqət yetirməyi tələb edir, çünki düzgün emal edilmədikdə onun mexaniki xüsusiyyətlərinə istilik (istilikdən təsirlənən zona) təsir göstərə bilər.
3) Müəyyən Sistemlərdə Korroziyaya Qarşı Müqavimət üçün Paslanmayan Polad
Paslanmayan polad, xüsusilə borularda, çənlərdə, armaturlarda və dəniz suyu və ya korroziyaya uğrayan mayelərlə təmasda olan komponentlərdə yüksək korroziyaya davamlılıq tələb edən dəniz komponentlərində istifadə olunur. Ümumi siniflərə 304/304L və 316/316L kimi austenitik seriyalar daxildir və 316 ümumiyyətlə molibden tərkibinə görə xlorid korroziyasına daha davamlıdır.
Dəniz tətbiqlərində paslanmayan polad tez-tez aşağıdakılar üçün seçilir:
– Müəyyən dəniz suyu və şirin su boru sistemləri
– Gəminin mətbəx sahəsindəki və ya tibb otağındakı avadanlıqlar (gigiyenik və təmizlənməsi asan)
– Kimyəvi tankerlərdəki kimyəvi çənlər (yükə görə xüsusi dərəcələrlə)
– Paslanmaya meylli yerlərdə bərkidici komponentlər (boltlar, qaykalar)
Paslanmaya davamlı olsa da, paslanmayan polad bütün növ korroziyaya qarşı immunitetli deyil. Xlorid mühitlərində, xüsusən də birləşmə dizaynı boşluqlar yaradarsa və ya çirklənmə baş verərsə, çuxur və yarıq korroziyası riski hələ də mövcuddur. Bundan əlavə, paslanmayan polad adi poladdan daha bahalı olmağa meyllidir, buna görə də onun istifadəsi çox vaxt seçicidir.
4) Üst Quruluşlar və Sürət Qayıqları üçün Alüminium və Onun Ərintiləri
Alüminium (xüsusən dəniz tətbiqləri üçün 5xxx və 6xxx seriyalı alüminium ərintiləri) sürətli bərə, patrul qayığı və ya əyləncə gəmisi kimi üst tikililər və yüksək sürətli gəmilər üçün məşhurdur. Alüminiumun ən böyük üstünlüyü poladdan daha aşağı sıxlığıdır ki, bu da gəminin çəkisini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Bu çəki azaltması sabitliyə, yük tutumuna və yanacaq səmərəliliyinə fayda verir.
Alüminium təbii oksid təbəqəsinin əmələ gəlməsi səbəbindən nisbətən yaxşı korroziyaya davamlılığa malikdir. Bununla belə, dəniz tətbiqlərində, xüsusən də alüminium yaş/duzlu şəraitdə polad və ya mis kimi digər metallarla təmasda olduqda qalvanik korroziyanın qarşısını almaq üçün əlavə qorunma tələb olunur. İzolyatorların, örtüklərin və birləşmə dizaynının düzgün istifadəsi çox vacibdir.
Bundan əlavə, alüminium qaynaq xüsusi prosedurlar və bacarıqlar tələb edir. İstilik deformasiyasının idarə edilməsi, doldurucu seçimi və qaynaq keyfiyyətinin yoxlanılması struktur möhkəmliyinin qorunması üçün əsas amillərdir.
5) Boru Sistemləri və Xüsusi Komponentlər üçün Mis, Pirinç və Bürünc
Mis əsaslı metallar dəniz suyunun korroziyaya davamlılığı və spesifik biofoulinq əleyhinə xüsusiyyətləri tələb edən sistemlərdə geniş istifadə olunur. Təmiz mis nadir hallarda konstruksiyalar üçün istifadə olunur, lakin dəniz komponentləri üçün mis və bürünc kimi ərintilər olduqca yaygındır.
Ümumi tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:
– Klapanlar, fitinqlər və nasos komponentləri
– Müəyyən vtulkalar və yastıqlar
– Pervane (tez-tez nikel-alüminium bürünc/NAB istifadə olunur)
– İstilik dəyişdiricisi (dizayn və tələblərdən asılı olaraq)
Bürünc, xüsusən də müəyyən ərintilər, möhkəmliyi, korroziyaya davamlılığı və kavitasiyaya davamlılığına görə dəniz pərvanələri üçün əla hesab olunur. Bununla belə, ərinti seçimi iş şəraitinə uyğunlaşdırılmalıdır, çünki bəzi mis ərintiləri (xüsusən də pirinç) uzun müddət dəniz suyuna məruz qaldıqda sinksizləşə bilər.
6) Ekstremal mühitlər üçün nikel və onun ərintiləri
Xüsusi tələbləri olan gəmilərdə — məsələn, dənizdə emal gəmilərində, müəyyən kimyəvi daşıyıcılarda və ya yüksək temperaturlu mühərrik sistemlərində — Monel və ya Inconel kimi nikel ərintilərindən istifadə edilə bilər. Bu ərintilər korroziyaya (dəniz suyuna qarşı da daxil olmaqla) və yüksək temperatura davamlılıq baxımından üstündür.
Yüksək qiymətinə görə, nikel ərintiləri adətən yalnız nasos komponentləri, müəyyən boru sistemləri və ya ağır şəraitdə işləyən mühərrik və işlənmiş qaz hissələri kimi həqiqətən vacib hissələrdə istifadə olunur.
7) Yüksək Dəyərli Xüsusi Tətbiqlər üçün Titan
Titan dəniz suyunda əla möhkəmlik-çəki nisbəti və müstəsna korroziyaya davamlılıq təklif edir. Lakin, yüksək material və istehsal xərcləri onun ümumi ticarət gəmilərində istifadəsini məhdudlaşdırır. Titan daha çox hərbi tətbiqlərdə, sualtı qayıqlarda və ya minimum çəki ilə maksimum davamlılıq tələb edən müəyyən sistemlərdə istilik dəyişdiriciləri kimi ixtisaslaşmış komponentlərdə olur.
Gəmilər üçün metal seçərkən vacib amillər
Yuxarıdakı metalların siyahısı ümumi bir baxış təqdim etsə də, gəmi materialının seçimi sadəcə "hansı metalın ən güclü olması" ilə bağlı deyil. Dəniz mühəndisləri aşağıdakılar da daxil olmaqla bir neçə əsas amili nəzərə alırlar:
1. Korroziyaya qarşı müqavimət və qoruma strategiyaları (örtük, katod, drenaj dizaynı)
2. Dalğalar və titrəmələrə görə möhkəmlik, sərtlik və yorğunluğa davamlılıq
3. İstehsalın asanlığı (kəsmə, formalaşdırma, qaynaq, NDT yoxlaması)
4. Həyat dövrü dəyəri (material qiyməti + texniki xidmət + dayanma müddəti)
5. Təsnifat qaydalarına və təhlükəsizlik standartlarına uyğunluq
6. Fərqli metalların birləşmələrində qalvanik korroziya riski
Bağlanır
Gəmi tikintisində istifadə olunan metallar performans, korroziyaya davamlılıq, istehsalın asanlığı və qiymət arasında ən yaxşı kompromis əsasında seçilir. Karbon və yüksək möhkəmlikli poladlar möhkəmliyi və qənaətcilliyinə görə gövdə konstruksiyaları üçün əsas materiallar olaraq qalır, paslanmayan polad, alüminium, mis ərintiləri, nikel ərintiləri və titan isə əməliyyat tələblərindən asılı olaraq ixtisaslaşmış rolları yerinə yetirir. Düzgün material seçimi və düzgün texniki xidmətlə gəmilər hətta yüksək aqressiv dəniz mühitlərində belə onilliklər boyu təhlükəsiz və səmərəli şəkildə fəaliyyət göstərə bilər.
İstəsəniz, bu məqaləni daha texniki hala gətirə bilərəm (məsələn, gəmi poladının dərəcələrinə, təsnifat standartlarına və ya müəyyən gəmi növləri üçün material seçiminə dair nümunələr əlavə etmək).
