EH36マリンスチール: 超コールドポーラー海洋プロジェクトの究極のガイド

Metal parts custom manufacturing

最も極端な寒さで海洋プロジェクトに取り組んでいる場合 - 南極の研究容器のように, 北極の砕氷船, または凍結極地の海底パイプライン - EH36マリンスチール 妥協のないパフォーマンスを提供する素材です. -60°Cでの脆性不全に抵抗するように設計されています, 塩水氷の腐食に耐えます, 重い負荷を処理します, それは、超冷酷な海洋工学の最大の問題点を解決します. このガイドは、そのプロパティを分解します, 用途, そして、世界で最も厳しい寒海で繁栄する構造を構築するのに役立つベストプラクティス.

1. EH36海洋鋼のコア材料特性

EH36の強さは、精密に設計された組成と特性にあります, 超冷酷な海洋条件専用に最適化されています (-60°Cまで).

1.1 化学組成

EH36は厳格な国際基準を満たしています (例えば。, 腹筋, DNV, LR) 高レベルの冷たさの合金があります. 典型的な範囲です:

要素シンボル典型的なコンテンツ範囲EH36海洋鋼の役割
炭素c0.18 - 0.24%強化 抗張力 (コールドワークショップで溶接性を維持するために低く保たれます)
マンガンMn1.20 - 1.70%改善します 衝撃の靭性 海の凍結能力
シリコンそして0.15 - 0.40%エイズの脱酸化とブースト 降伏強度
リンp≤ 0.025%冷たい脆性を排除するために厳密に制御されます (-60°C極性の使用に重要です)
硫黄s≤ 0.025%低温での延性損失と溶接亀裂を防ぐために制限されています
ニッケル0.80 - 1.10%超冷たい靭性のための重要な合金 (-60°Cで信頼できるパフォーマンスを可能にします)
cu0.20 - 0.35%ブースト 大気腐食抵抗 (雪に覆われたデッキの錆を減らします)
クロムcr0.15 - 0.30%改善します 耐食性 (塩水氷の混合物からの分解を遅くします)
モリブデンMO0.08 - 0.15%強化 疲労抵抗 (乱流の寒水の海底パイプラインに不可欠です)
バナジウムv0.02 - 0.06%粒サイズを洗練します, 増加 骨折の靭性 および構造の安定性
その他の要素≤ 0.10% (例えば。, NB)寒冷気温の機械的特性を最適化するためのマイクロアロイング

1.2 物理的特性

これらの特性は、砕氷船の浮力の計算から、凍結造船所の熱亀裂を防ぐことから、超冷静な設計に重要です:

  • 密度: 7.85 g/cm³ (構造鋼と一致しています, 氷走行容器の荷重と浮力の計算を簡素化します)
  • 融点: 1,430 - 1,470°C (標準の海洋鋼製造と互換性があります, -20°Cのワークショップでも)
  • 熱伝導率: 42 w/(M・k) 20°Cで (溶接中の加熱も保証します, 冷たく誘発された亀裂を防ぐ)
  • 熱膨張係数: 12.8 ×10⁻⁶/°C (20 - 100°C) | 寸法の変​​化を-60°Cから20°Cに最小限に抑えます (砕氷船の船体にとって重要です)
  • 電気抵抗率: 0.18 μω・m (船体や隔壁などの非電気成分には十分に低い)

1.3 機械的特性

EH36の「36」とは、最小値を指します 降伏強度 (355 MPA), しかし、そのウルトラコールド 衝撃の靭性 目立たせます. 重要な仕様には含まれます:

  • 抗張力: 490 - 620 MPA (厚さ2mの氷の衝撃と重い極貨物の荷物を処理します)
  • 降伏強度: ≥ 355 MPA (極地の凍結する深海オフショアプラットフォームをサポートしています)
  • 硬度: 140 - 170 HB (ブリネル, 湾曲した砕氷船の船体を形成するのに十分な柔らかい, 氷の傷に抵抗するのに十分なほど難しい)
  • 衝撃の靭性: ≥ 34 j -60°Cで (標準的な海洋鋼の中で最も高い - 南極の冬の脆性障害を回避する)
  • 延性: 21 - 24% 伸長 (割れずに複雑な形に曲がることができます, -40°Cでも)
  • 疲労抵抗: 220 - 260 MPA (オフショアジャケットの繰り返しの波と氷の荷物に耐えます)
  • 骨折の靭性: 80 - 90 MPA・m¹/² (凍結圧力下での海底パイプラインの突然の亀裂を防ぎます)

1.4 その他の重要なプロパティ

  • 耐食性: とても良い | 保護酸化物層を形成します; コーティング付き, 塩水と氷に抵抗します 35+ 年
  • 溶接性: 素晴らしい | 低炭素含有量は、厚さ35mmまでのプレートの予熱がないことを意味します (冷たい造船所で時間を節約します)
  • 形成性: 強い | 可能です ホットロール, コールドロール, または、砕氷船の船体とジャケットの脚に鍛造されました - 冷たいワークショップでも
  • タフネス: 例外的 | -60°Cから強度を維持します (南極の冬) 30°Cまで (温和な夏)

2. EH36海洋鋼の実用的な用途

EH36は、-60°Cの靭性と高強度が交渉不可能な場合に使用されています。. 以下は、実際の例を備えた最も一般的な用途です.

  • 船体: 北極の砕氷船や南極の研究船に使用されます (例えば。, Rosatomのプロジェクト 22220 砕氷船はeh36を使用します 95% 船体プレートの-55°Cで2mの厚さの氷を壊します)
  • バルクヘッド: 船の区画を分離します (例えば。, 南極の研究容器はEH36の隔壁を使用しています - 割れずに-40°Cの海に洪水が発生)
  • デッキ: 重機をサポートします (例えば。, 北極油供給船はEH36デッキを使用します - ハンドル 80+ トン掘削ギアと氷の蓄積)
  • 上部構造: デッキ上のコマンドセンター (例えば。, カナダの沿岸警備隊極船は、上部構造にEH36を使用します。氷の風のバランス強度と重量)
  • オフショアプラットフォーム: ポーラーオイル/ガスプラットフォームをサポートします (例えば。, Gazpromの北極プラットフォームはEH36を使用しています 70% 構造部品の冬は50°Cの冬)
  • ジャケット: オフショアプラットフォームを強化します (例えば。, ExxonmobilのAlaskan Offshore JacketsはEH36を使用しています。)
  • ライザー: 海底をプラットフォームに接続します (例えば。, BPの北極圏のライザーはEH36を使用します。)
  • 海底パイプライン: ポーラーオイル/ガスを輸送します (例えば。, シェルの北極パイプラインはEH36を使用します。)
  • 岸壁の壁: 極地を保護します (例えば。, Murmansk Portは、EH36岸壁の壁を使用しています 35+ 年)
  • イルカ: ドックに船をガイドします (例えば。, TromsøPortはEH36イルカを使用しています。これは、-30°Cで船の衝突をハンドルします)
  • フェンダー: 船の衝撃を吸収します (例えば。, アンカレッジポートはEH36強化フェンダーを使用します。氷やドッキングからの摩耗)
  • シーウォール: 極リアの海岸線を保護します (例えば。, 手押し車, アラスカシーウォールズは、EH36を使用しています)
  • ブレイクウォーター: 波エネルギーを減らします (例えば。, Reykjavik HarborはEH36ブレイクウォーターを使用しています - 凍結スプレーと強い潮)
  • 桟橋: 極地に伸びています (例えば。, Svalbard PortはEH36 Jettiesを使用します。これは、永久に凍結した水域で操作します)

3. EH36マリンスチールの製造技術

EH36では、超低コールドパフォーマンスを確保するために特殊な製造が必要です. これがどのように生産されているかです, 形状, そして終了しました.

3.1 スチール製造プロセス

  • 基本的な酸素炉 (bof): 主要な方法 - 溶融鉄を介して酸素を吹き付けることにより、鉄鉱石を鋼に変換します. 不純物を削除します (p, s) 高いNIコンテンツを追加します (-60°Cの靭性の場合) EH36仕様を満たすため. 大規模な生産に使用されます (90% EH36の).
  • 電気弧炉 (EAF): リサイクルスチールスクラップを使用します。電動アークで1,600°Cに加えます. NiやVなどの合金が組成を調整するために追加されます. 小さなバッチやカスタムの厚さに最適です (例えば。, 120砕氷船の船体用MM+プレート).

3.2 熱処理

  • 正規化: ヒートに 900 - 950°C, 空気を冷やします. 均一性と延性を向上させる - 柱船の船体プレートとデッキ用に使用する.
  • クエンチングと焼き戻し: ヒートに 850 - 900°C, 水中のクエンチ, その後、気性になります 520 - 620°C. ブースト 風温耐衝撃性 そして強さ - 砕氷船の船体と沖合のジャケットのために使用.
  • アニーリング: ヒートに 800 - 850°C, ゆっくりと冷却します. フォーミングを容易にするための硬度を低下させます - コールドワークショップで湾曲した船体セクションを使用してください.

3.3 プロセスの形成

  • ホットローリング: ヒートに 1,100 - 1,200°C, プレートに転がります (6 - 厚さ120mm). 船体に使用されます, ジャケット, そして、シーウォール - ホット形成は、冷たく誘発された亀裂を避けます.
  • コールドローリング: 細いシートを作るために室温で転がります (1 - 厚さ5mm). 上部構造パネルに使用 - -40°C+ coldにさらされていない部品のみ.
  • 鍛造: 加熱された鋼を複雑な形に押し込んだり押したりします (例えば。, Icebreaker Propellerシャフト - Forged EH36は、冷たさを高めました).
  • スタンピング: ダイを使用してシートをカットまたは曲げて小さなコンポーネントに曲げます (例えば。, フェンダーブラケット - スタンプされた部品は冷たい抵抗を維持します).

3.4 表面処理

表面処理は重要です 耐食性 (氷は錆を加速します, したがって、保護が重要です):

  • ショットブラスト: 錆とスケールを除去するための金属ペレットで鋼を爆破します。 (寒さの接着に重要です, 湿度の高い状態).
  • 亜鉛が豊富なプライマー: 亜鉛ベースのコーティングを適用します (60 - 厚さ90μm) 腐食を遅くするために - 船体で使用, パイプライン, 氷にさらされたジャケット.
  • 超寒い海洋塗料: 耐寒性エポキシペイントを追加します (120 - 厚さ180μm) - -60°Cで柔軟なレメイン, 塩スプレーと凍結雨から保護します.
  • 亜鉛メッキ: 小さな部品を浸します (例えば。, ボルト, ブラケット) 溶融亜鉛では、錆びます 30+ 超コールド状態の年.

4. ケーススタディ: EH36海洋鋼の作用

これらの現実世界のプロジェクトは、EH36が超コールド海洋工学の課題をどのように解決するかを示しています.

4.1 海兵隊: 北極の砕氷船の船体

場合: Rosatom Project 22220 砕氷船

ロザトムは、厚さ2mの氷を壊す可能性のある砕氷船の船体を必要としていました, -55°Cで動作します, そして、原子炉を携帯します. 彼らは、亜鉛が豊富なプライマーとウルトラコールドエポキシペイントを備えたEH36プレートを選びました.

  • 結果: 砕氷船が動作しています 8 氷関連の亀裂がない年, 腐食はのみです 0.8% (vs. 7% 標準鋼用), そして、メンテナンスコストが減少しました 50%.
  • 重要な要因: EH36 -60°Cは靭性に衝撃を与えます (40 j) そして 耐食性 耐えられた北極の氷と塩水.

4.2 沖合: 北極オイルプラットフォームジャケット

場合: Gazprom Arctic Offshoreプラットフォーム

Gazpromの北極圏のプラットフォームには、-50°Cの冬に耐えることができるジャケットが必要でした, 15m波, そしてアイスフロー. 彼らはジャケットの脚にEH36スチールを使用しました, クエンチングと焼き戻しで処理されます.

  • 結果: ジャケットが動作しています 12 疲労亀裂のない年, 氷の衝撃は構造的損傷を引き起こしません, 安全性テストでは、極地の基準へのコンプライアンスを確認します.
  • 重要な要因: EH36 疲労抵抗 (240 MPA) そして 寒冷硬度 厳しい北極圏の沖合条件を処理しました.

4.3 沿岸: アラスカの北極シーウォール

場合: 手押し車, アラスカストームシーウォール

バローには、-40°Cの冬を生き延びられる護岸が必要でした, 8m氷駆動の雨水サージ, と塩水. 彼らは、EH36スチールプレートを超低コールドマリンペイントを使用しました.

  • 結果: シーウォールは生き残った 6 被害のない主要な北極圏の嵐, 腐食は最小限です (0.5% 後 9 年), そして彼らは保護します 1,000+ 洪水からの家.
  • 重要な要因: EH36 降伏強度 (355 MPA) そして 衝撃の靭性 ひび割れずに嵐と氷の圧力を吸収しました.

5. EH36海洋鋼が他の材料と比較する方法

EH36を選択するということは、特に超cold条件で、代替案よりもその利点を理解することを意味します. 以下の表は、重要な特性を比較しています:

材料降伏強度衝撃の靭性 (-60°C)耐食性料金 (vs. EH36)に最適です
EH36マリンスチール≥ 355 MPA≥ 34 jとても良い (コーティング付き)100%北極の砕氷船, 南極の研究船, 極パイプライン
他の海洋鋼 (例えば。, EH32)≥ 320 MPA≥ 34 j (-60°C)良い (コーティング付き)90%冷水船 (超重度の極性使用ではありません)
炭素鋼 (A36)≥ 250 MPA≤ 5 j (-20°C)貧しい60%内陸構造 (冷たい/塩水はありません)
ステンレス鋼 (316)≥ 205 MPA≥ 40 j (-60°C)素晴らしい (コーティングなし)380%小さなウルトラコールドパーツ (例えば。, バルブボディ)
アルミニウム合金 (5083)≥ 210 MPA≥ 10 j (-40°C)良い290%軽量温水部品
複合 (炭素繊維)≥ 100 MPA≥ 20 j (-60°C)素晴らしい2,000%小型の高性能超コールドコンポーネント

キーテイクアウト:

  • vs. 他の海洋鋼: EH36には 11% EH32よりも高い降伏強度 - 重い極荷重のために, 価値があります 11% コストプレミアム.
  • vs. 炭素鋼 (A36): EH36はです 42% 強く、6倍のコールドタフネスがあります - 凍結海では脆い故障を回避する.
  • vs. ステンレス鋼 (316): EH36はです 73% 強くて 74% より安い - コーティングを必要としています, しかし、大規模な極地プロジェクトの小さなトレードオフ.
  • vs. アルミニウム (5083): EH36はです 69% 強くて 66% より安い - 超冷静な負荷を含む部品の方が良い.

6. EH36マリンスチールに関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, EH36マリンスチールを供給しました 70+ 北極圏の砕氷船から南極の研究船まで、超冷静なプロジェクト. ポーラーマリンエンジニアリングのトップピックです: その高いニッケル含有量は、比類のない-60°Cの靭性を実現します, また、クロムは氷塩水混合物の耐食性を高めます. EH36と独自のウルトラコールドコーティングとペアリングします (-60°Cの柔軟性でテストされました) サービスの寿命を延ばす 60%. ポーラーオフショアジャケット用, 疲労抵抗を最大化するために、カスタムクエンチングテンパーを提供しています. 海洋プロジェクトが極地に拡大するにつれて, EH36は依然として最も費用対効果が高い, 信頼できるソリューション.

7. EH36マリンスチールに関するFAQ

Q1: EH36海洋鋼は最も寒い南極条件で使用できますか (-60°C)?

A1: はい! その -60°Cは靭性に衝撃を与えます (≥ 34 j) これのために特別に設計されています. 脆弱な故障の問題のない南極の研究船や極地ステーションで広く使用されています。.

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