خصوصیات مکانیکی 5083 ورق آلومینیوم در دمای کرایوژنیک

مزیت واقعی 5083 ورق آلومینیومی برای مخازن LNG عملکرد برجسته آن در دماهای بسیار پایین است که آن را از بسیاری از مواد دیگر متمایز می کند.
شاید مهمترین ویژگی برای برنامه های LNG این باشد که 5083 آلومینیوم هیچ انتقال انعطاف پذیر 1- در دمای کرایوژنیک ندارد.

1. چقرمگی کرایوژنیک استثنایی: مزیت مهم

بر خلاف بسیاری از فولادها ، که شکننده و مستعد شکستگی زیر دمای خاص هستند ، آلیاژهای آلومینیومی ، به ویژه خانواده 5xxx ، با کاهش درجه حرارت ، انعطاف پذیری و چقرمگی را حفظ یا حتی بهبود می بخشند.

این ویژگی متمایز برای ایمنی و قابلیت اطمینان در مخازن LNG که به طور مرتب با درجه -162 کار می کنند بسیار مهم است.

بینش: تست های تأثیرگذاری شکاف استاندارد charpy v- این موضوع را نشان می دهد. در حالی که فولادهای کربن می توانند کاهش قابل توجهی در جذب انرژی ضربه در زیر انجماد تجربه کنند ، 5083 آلومینیوم به طور معمول مقادیر ضربه ای را نشان می دهد که در مقایسه با مقادیر دمای اتاق 10-20 ٪ در درجه -196 افزایش می یابد و از یکپارچگی ساختاری حتی در زمان بارگذاری پویا یا تأثیر جزئی در دمای کرایوژنیک اطمینان می دهد.

2. قدرت (کششی و عملکرد): استحکام تحت فشار

5083 از قدرت کافی برای تولید ساختارهای مخزن پشتیبانی عظیم و خود- برخوردار است.

مقاومت کششی: مقاومت کششی طبیعی 5083-O 270-310 MPa (39-45 KSI) است. برای 5083-H321 ، می تواند از 305 تا 345 MPa (44 تا 50 KSI) باشد. استحکام کششی در واقع می تواند در دمای کرایوژنیک کمی افزایش یابد.
قدرت عملکرد: 5083-O معمولاً دارای قدرت عملکرد 125-175 MPa (18-25 KSI) است ، در حالی که 5083-H321 دارای 215-260 MPa (31-38 KSI) است. این اعداد اطمینان حاصل می کنند که مخزن می تواند هر دو فشار داخلی LNG و نیروهای خارجی را کنترل کند.

3. جوشکاری عالی: برای سازه های بزرگ بسیار مهم است

مخازن LNG بزرگ به جوشکاری قابل توجهی نیاز دارند . 5083 آلومینیوم با استفاده از روشهای معمولی مانند جوش قوس فلزی گاز (GMAW/MIG) و جوش قوس تنگستن گاز (GTAW/TIG) بسیار جوش است.
برخلاف برخی از گرما -} آلیاژهای قابل درمان آلومینیوم ، درصد زیادی از استحکام فلزی پایه خود را در گرمای-} منطقه (HAZ) پس از جوشکاری حفظ می کند.
سیم پرکننده استاندارد (5183) به طور خاص برای مطابقت با ویژگی های 5083 ساخته شده است و اطمینان از یکپارچگی مشترک دارد.

4. مقاومت در برابر خوردگی برتر: ماندگاری در محیط های سخت

محتوای بالای منیزیم باعث می شود 5083 در برابر خوردگی عمومی ، به ویژه در محیط های دریایی و صنعتی بسیار مقاوم باشد ، که برای حامل های LNG که از آب نمکی عبور می کنند بسیار مهم است.
این مقاومت طبیعی نیاز به پوشش های محافظ گران قیمت را کاهش می دهد ، که باعث کاهش هزینه های نگهداری و افزایش دوام می شود.

5. شکل گیری خوب: شکل دادن به هندسه های پیچیده

علیرغم قدرت آن ، 5083 آلومینیوم دارای انعطاف پذیری و شکل گیری عالی است و امکان قالب گیری دقیق ورق های عظیم را در هندسه های پیچیده لازم برای کروی (نوع ماس-}) یا سیستم های مهار LNG غشایی فراهم می کند.

این امکان ساخت و سازهای کارآمدتر و طراحی مخزن بهینه را فراهم می کند.

6. چگالی پایین / سبک وزن: مزایای قابل توجه اقتصادی و عملکرد 

آلومینیوم دارای چگالی در حدود 2.7 گرم در سانتی متر مربع است که تقریباً یک {1- سوم فولاد است. این ویژگی سبک وزن یک مزیت بزرگ برای شرکتهای LNG است که مستقیماً به این موارد ترجمه می شود:
افزایش ظرفیت بار: با مخازن سبک تر ، محموله بیشتری را می توان در هر کشتی حمل کرد.
کاهش مصرف سوخت: کشتی های سبک تر از انرژی کمتری استفاده می کنند و در نتیجه مصرف سوخت کمتری و هزینه های عملیاتی ایجاد می شود.
انتشار گازهای گلخانه ای پایین: مستقیماً منجر به ردپای کربن پایین تر در حمل و نقل می شود.