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                          鋁材應是打造海洋牧場上層建筑主導材料

                          2022-10-28 13:05:03 廈門天研儀器有限公司 閱讀 487

                          海洋牧場是一種漂浮在近海水面上的人工養殖海洋生物的平臺。中國建造的海洋牧場“耕海1號”二期工程項目主體平臺已于今年4月10日在山東省煙臺市順利下水,并完成了傾斜試驗?!案?號”海洋牧場綜合體平臺位于山東省煙臺市漁人碼頭以東海域,將漁業養殖、海上旅游、科技研發等功能相結合于一體,以科技創新提升漁業養殖效率,實現海洋漁業轉型升級。據介紹,“耕海1號”設計先進,配備自動投喂、環境監測、船舶防撞等系統及無人船,水下巡檢機器人等技術設備,可實現生產全過程智能化控制。


                          筆者認為,在建造海洋牧場用的金屬材料中,上層建筑和內部結構的75%以上都應用鋁材,因為鋁材的密度小,可以大大降低結構的自身質量,同時鋁材對海水及海洋氣氛有很強的抗腐蝕性能,可以說,海洋牧場應是全鋁的。所謂全鋁的,并不是說所有的結構件都是用鋁或鋁合金制造,而是在滿足技術性能要求和確保安全與環保的前提下,凡是可用鋁或鋁合金制造的工件都應是鋁或是鋁合金的。


                          鋁合金的腐蝕比純鋁嚴重,但也有少數例外,鋁及鋁合金在空氣、酸、水中的抗蝕性按遞降次序排列如下:Al、AI-Mn合金、Al-MG合金、Al-Mg-Si合金、Al-Si合金、Al-Zn-Mg合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Cu合金。在堿性溶液與海水中的遞降排序是:Al-Mg合金、Al、Al-Mn合金、Al-Mg-Si合金、Al-Zn-Mg合金、Al-Si合金、Al-Zn-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、AI-Cu合金。應注意的是,只有當對剝落腐蝕、晶間腐蝕或應力腐蝕開裂敏感性的合金經過熱處理,除掉這些敏感性后,上述抗蝕性排列順序才能成立。同時,上述排列只是一個大致的次序,在特殊情況下,可能有某些變動。包鋁材料的抗蝕性比包鋁層的僅稍差一些,例如用純鋁包覆的AI-Cu合金的抗蝕性與AI-Mn合金的相等甚至更好一點。


                          由以上的介紹可見,Al-Mg系合金即5XXX(5000)系鋁合金是制造海洋裝備最佳的金屬材料,因為它們既有最高的抗海洋環境腐蝕的良好特性,又是鋁合金中密度最低的材料,對于降低像“耕海1號”海洋牧場綜合體平臺之類產品的自身質量減輕極為有利。由于AI-Mg系的抗蝕性很高,鋁合金平臺在生命周期(30年)內終身不需要維護,而用鋼材制造則每隔三五年就得維護一次,否則就會銹跡斑斑。


                          在美國鋁業協會公司(AA)注冊的105個常用AI-Mg合金中,筆者建議用5182、5454、5083、5086、5052合金最好,因為它們有最好的綜合性能。制造這類海洋裝備所需的鋁合金目前我國都能批量生產,而且質量上乘,價格合理。


                          
                          

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