تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ
لا يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة جيدة للتآكل فحسب ، بل يتميز أيضًا بخصائص مختلفة مثل المظهر الجيد. أصبح نطاق تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر شمولاً. الجدول التالي هو مثال بسيط لتطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ:
1. تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة البناء
في السنوات الأخيرة ، أصبح استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ كمواد بناء واسع الانتشار. هناك العديد من الأسباب لاستخدامها المتزايد ، بما في ذلك فهم أفضل للمواد ، ومحاولات تحديث تصميمات معينة ، وفكرة إنتاج مادة هيكلية متينة وخالية من الصيانة.
في الأيام الأولى ، اقتصر استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في البناء على مناسبات معينة. في الماضي ، كان المهندسون المعماريون يبحثون عن مادة جديدة ذات تأثيرات خاصة عندما كان يُعتقد أنه لا توجد مادة مناسبة. في الواقع ، في العديد من هذه المناسبات ، تم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ لفترة طويلة وكان تأثيره يجوب الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل مستمر لفترة طويلة ، مما جعل المصنّعين يعتقدون أن مواد الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في المناسبات الخارجية لن تتآكل حتى في ظل التآكل الشديد ظروف الغاز.
نظرًا لأن الفولاذ المقاوم للصدأ له خاصيتان للمتانة ولا يحتاج تقريبًا إلى صيانة السطح ، فإنه يجعل الناس يهتمون بتطبيقه أكثر من أي وقت مضى. ارتفعت أسعار معظم مواد البناء بسرعة بنسبة معينة ، وارتفعت أسعار العديد من المواد أكثر بكثير من مواد الفولاذ المقاوم للصدأ. زادت تكلفة صيانة وصيانة الهياكل الداخلية والخارجية للمبنى في حالة جيدة بشكل كبير. يجب على المهندسين المعماريين اليوم التفكير بجدية في الوضع الكامل للمبنى. إذا احتاج المبنى إلى الاستبدال أو الإصلاح لسنوات عديدة ، فإن تصميم المهندس المعماري يكون فاشلاً.
في السنوات الأخيرة ، كانت جدران حمامات السباحة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. الخرسانة ، وهي المادة الرئيسية المستخدمة لفترة طويلة ، تحتاج إلى الإصلاح والطلاء كل عام ، خاصة في المناطق الشمالية. حمامات السباحة المبنية من الفولاذ الكربوني والمطلية تحتاج أيضًا إلى مساحة كبيرة من الحك والطلاء كل عام ، وكلاهما يضيف إلى حمام السباحة. نفقات استخدام كبيرة.
عندما يكون حمام السباحة مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ (نوع 304 ، تشطيب 2B) كجدار جانبي ، يكون الفرك بسيطًا جدًا ، ويمكن غسله سريعًا بالماء والصابون. في الوقت الحاضر ، غالبًا ما تستخدم حمامات السباحة جدران خزانات فولاذية مقاومة للصدأ وقيعان خرسانية ، والقيعان مصنوعة من الخرسانة لمنع الانزلاق.
تستخدم جدران بعض المباني الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول المرآة من النوع 304 ، الدرجة 8 كمادة.
تم صقل وتلوين ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ المترابطة لجعل الجدران ذات لون وانعكاسية موحدة. من أجل منع بقع الشحوم ، يتم تثبيت الجزء المكشوف من لوحة الفولاذ المقاوم للصدأ ذات المساحة الكبيرة (أقدام الزغب) في طبقة بينية سميكة تتكون من لوح مجلفن ولوحة مضغوطة. يتم توصيل وتثبيت الصفيحة الفولاذية المقاومة للصدأ المصقولة بلوحة الفولاذ المجلفن مع راتنجات الايبوكسي كمادة لاصقة.
يمكن أن يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ الجاف بخصائص ناعمة للغاية ، مما يجعل من الممكن استخدامه كمواد تغطية للسقف. إنه دقيق لأن هذه المادة سهلة التشكيل ومتينة وجميلة ، يختار العديد من المهندسين المعماريين الفولاذ المقاوم للصدأ ليس فقط كطبقة واقية ولكن كجزء لا يتجزأ من التصميم العام.
تستخدم بعض المباني (أنابيب التزلج الداخلية) الفولاذ المقاوم للصدأ لبناء سقف Yongping المتداخل ، والذي لا يجعل المبنى جميلًا من وجهة نظر التصميم فحسب ، بل يجعل موسم التزلج الداخلي ممتدًا أيضًا بسبب التأثير الانعكاسي لسطح الفولاذ المقاوم للصدأ. قم باستثمار غير معقول.
بالنسبة لبعض الهياكل الخاصة ، غالبًا ما يتم حل العديد من المشكلات بسبب استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ. على سبيل المثال ، يوجد مرآب لتصليح السيارات. يتطلب التصميم ألا يحمي المرآب السيارات المتوقفة فحسب ، بل يتمتع أيضًا بتهوية جيدة لغاز العادم ؛ في الوقت نفسه ، يمكنه أيضًا السماح بدرجة معينة من ضوء الشمس بدخول المرآب. اختيار المواد دائم ولا يتطلب أي صيانة.
من أجل تلبية المتطلبات المذكورة أعلاه ، يختار المصمم 6 * 10 بوصة (15 * 25 سم) 201 شبكة من الصلب غير القابل للصدأ ، ويصلح الشبكة على العمود الرأسي ، بحيث يكون الداخل والخارج متداخلين لإنشاء تخطيط متداخل. من أجل تعزيز تأثير التصميم المعماري ، صريف خارجي متداخلة يعتمد السطح العلوي على تشطيب سطح عائم ، والصف الخارجي لشبكات العمود يتبنى تشطيب 2B عادي ، وجميع الشبكات الداخلية تشطيب ثنائي الأبعاد. هذا النمط المتغير للإقراض يعطي المرآب مظهرًا حيويًا.
بالنسبة لهيكل سقف المبنى ، يجب أن يتم تقدير مدة خدمته ومظهره بشكل متساوٍ. في مطعم المطار ، من أجل جعل السطح جميلاً ، يتم تغطية مراوح العادم بألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ. عند اختيار مادة التغطية ، يتم أيضًا التأكيد بشكل خاص على الخصائص غير العاكسة للمادة. مادة القرية المختارة هي فولاذ مقاوم للصدأ من النوع 304 ، مصقول خشن ، انعكاس منخفض ، وإنهاء من الدرجة السادسة. يجب إيلاء اهتمام خاص لاختيار السطوع ، خاصة بسبب الوهج الذي يعيق رؤية الطيار عند الهبوط في الوجهة.
يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في هياكل المباني الداخلية والخارجية لردهة المكتب. تستخدم تدابير البناء الفولاذ المقاوم للصدأ كجدار ستارة. الأعمدة الموجودة في مدخل المبنى مغطاة بصفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وأجهزة التنقية لجميع النوافذ في واجهة المبنى مغطاة بالفولاذ المقاوم للصدأ.
يتكون اللوح غير المزهر فوق دورة المياه بمبنى المكاتب من صفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ بزخارف. استخدم يموت الذكور والإناث لكمة الجزء المنقوش من صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ.
لا يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ بعمر خدمة طويل فحسب ، بل هو أيضًا مادة جيدة لصنع الهياكل المحدبة. يمكن أن يعزز هذا جمال المبنى ، لذلك غالبًا ما يكون الرمز الرئيسي للمربع.
مثال آخر على استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ كمادة رئيسية للمباني الفنية الخارجية هو الجسر المقوس الشهير الذي يقف على النهر.
يمكن اختيار مواد الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل تعسفي. لديها مجموعة متنوعة من نسب القوة إلى الوزن المختلفة لتلبية متطلبات هياكل المباني المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، توفر المستويات المختلفة لإنهاء السطح أيضًا مجموعة من الخيارات لمرافق البناء المختلفة لتلبية الاحتياجات الفعلية. ستعمل أفكار المهندس المعماري الجريئة على زيادة استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في صناعة البناء.
2. تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في المنشآت البحرية
يتم استخدام أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع وبشكل ناجح في مختلف البيئات البحرية. يجب الإشارة إلى أن الحماية طويلة المدى للفولاذ المقاوم للصدأ من التآكل في مياه البحر تتطلب تكنولوجيا هندسية معقدة مضادة للتآكل وكمية كبيرة من الاستثمار. لطالما استخدم الفولاذ الأوستنيتي والفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي لأنابيب التسخين الفائق وشفرات التوربينات في محطات الطاقة البحرية.
ليس من السهل الحفاظ على محتوى منخفض من الكلوريد في هذه الأجهزة ، لأن تقنية تطبيق أجهزة الطاقة البحرية لا تختلف عن المبادئ الأساسية لأجهزة توليد الطاقة العامة. يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ أيضًا في الحاويات الكيميائية ذات السعة الكبيرة على السفن التجارية العابرة للمحيطات ، ويختلف استخدامه في بعض النواحي تمامًا عن ظروف استخدام المصانع الكيماوية الأرضية.
يمكن أن تحصل معظم درجات الفولاذ المقاوم للصدأ على نتائج مرضية عند استخدامها في الظروف البحرية ، ولكن الدرجات المختلفة حساسة للتشقق الناتج عن تآكل الإجهاد. يتم تمثيل الفولاذ المرتنزيتي بالنوع 410 والفولاذ الحديدي الذي يمثله النوع 430 ويصدأ في غضون بضعة أشهر تحت ظروف المحيط. يمكن إزالة هذا الصدأ المنتظم عن طريق التلميع الميكانيكي.
الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر شيوعًا هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي نظرًا لمقاومته القوية للتآكل (باستثناء تكسير الإجهاد الناتج عن التآكل). بمرور الوقت ، يتحول لون الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ إلى اللون الأسود أيضًا. إذا كان لأسباب جمالية أو لأسباب أخرى ، يمكن أيضًا إزالة هذا السواد عن طريق الصنفرة. نادرًا ما ينتج الفولاذ المقاوم للصدأ شموع صدأ موحدة في مياه البحر ، لذلك لا داعي للقلق بشأنه في الاستخدام الفعلي.
الدافع
يمكن أن تكون المراوح الموجودة على القاطرات والسفن الأخرى في البحر مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ CF-8 (الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 304 شديد الجفاف). عندما لا تبحر السفينة ، فإنها تشكل حلقة معدنية موصلة من العمود الرئيسي للمروحة إلى الهيكل عبر المحامل. غالبًا ما تستخدم مراوح الزهر المكافئة للفولاذ المقاوم للصدأ 410 وتستخدم على نطاق واسع في جوانب أخرى مثل كاسحات الجليد.
بدأ تطوير التكنولوجيا الحديثة للفولاذ المقاوم للصدأ في استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والحديد المعقد 20Cr-8Ni-3.5Mo لصب مراوح كبيرة (تصل إلى 3000 كجم) على السفن العابرة للمحيطات.
تكون السفن التي تعمل غالبًا في الموانئ عرضة بشكل خاص لمصادفة جذوع الأشجار أو الأجسام العائمة الأخرى في البحر لتسريع تلف مراوحها. لذلك ، يمكن إصلاح استخدام الفولاذ الأوستنيتي الذي لا يصدأ لصنع المروحة عن طريق التقويم أو اللحام ، وهي مشكلة جديرة بالاهتمام في اختيار المواد.
مضخة
لقد لوحظ منذ فترة طويلة أن مضخات الطرد المركزي يمكن أن تظهر درجة معينة من الموثوقية إذا استخدمت مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ في ظروف العمل بمياه البحر. في مياه البحر التي تستمر في التدفق ، باستخدام دافع من الفولاذ المقاوم للصدأ CF-8M (تكوينه يعادل 316 فولاذ مقاوم للصدأ) و 316 فولاذ مقاوم للصدأ كعمود رئيسي ، لا يمكن أن تكون هناك مشاكل. عندما تتوقف مضخة الماء عن العمل ، من المحتمل أن يصبح تآكل الشقوق والتآكل الناجم عن التنقر مشاكل خطيرة.
ومع ذلك ، إذا تم استخدام حديد زهر أكثر نشاطًا وصدأًا لصنع صندوق ضخ بسماكة كبيرة للجدار ، فيمكن للحديد الزهر أن يلعب تأثير الحماية الكاثودية أثناء فترة التوقف عن العمل. عندما تعمل المضخة ، يجب أن تكون الحماية الكاثودية للصندوق المصنوع من الحديد الزهر قادرة على استقطاب الفولاذ الصدأ السفلي ، لكن الماء المتدفق يظل الحماية الكاثودية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام المضخات طويلة الأجل بالتناوب ، وفي بعض الأحيان يتم استبدال مياه البحر بالمياه العذبة للحماية.
حاوية سائبة
لطالما تم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ كحاويات أكياس سائبة في نقل البضائع لتحميل الغاز الطبيعي المسال (LNG) والمواد الكيميائية والمشروبات وما إلى ذلك. تستخدم حاوية الغاز الطبيعي المسال المستخدمة في نقل البضائع الفولاذ المقاوم للصدأ 304L ، والغرض منها ليس مقاومة التآكل ولكن مراعاة الخواص الميكانيكية في درجات حرارة منخفضة.
بالنسبة لحاويات المواد الكيميائية البحرية ، فإن الغرض من استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ هو بشكل أساسي مراعاة مقاومته للتآكل ، والتي تختلف عن تخزين ونقل المواد الكيميائية الأرضية. إذا كانت السفينة عبارة عن سفينة شحن عامة غير مجدولة ، فيمكن للحاوية التي تحمل مواد كيميائية أيضًا نقل أي شيء ، من حمض الأسيتيك ، والكرات إلى الزيلين.
بشكل عام ، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L للصمامات ومضخات الشحن والأنابيب وملفات التسخين والحاوية نفسها. يمكن أن تكون الحاوية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المتكامل أو مطلية بطبقة من الفولاذ المقاوم للصدأ 0.06 × 0.08 بوصة (1.5-2.0 مم) مع الفولاذ الكربوني. قبل الاستخدام ، يجب فحص اللوحة بعناية بحثًا عن العيوب وتنظيفها وإخمادها جيدًا.
أظهرت التجارب أنه يُسمح بشطف الحاوية التي تحتوي على مواد كيميائية بمياه البحر ، ولكن يجب شطفها بالماء العذب قريبًا. بالنسبة لأي جهاز تسخين من الفولاذ المقاوم للصدأ في الحاوية ، لا تبدأ تشغيله لمنع تشقق التآكل الإجهادي قبل غسل الكلوريد تمامًا. عند تصميم حاويات المواد الكيميائية ، لا ينبغي أخذها في الاعتبار لاحتجاز مياه البحر لأن القيام بذلك سيؤدي إلى مخاطر تآكل الشقوق.
إذا كانت خطة التصميم تنص على أنه يجب استخدامها لحجز مياه البحر ، فيجب مراعاة نظام الحماية الكاثودية للتحكم في تطور تآكل الشقوق. في هذه الحالة ، قد تنتج الحاويات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ رواسب كلسية يصعب إزالتها ، وهي مشكلة تستحق الاهتمام.
مبادل حراري
تم استخدام الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ الأوستنيتي على نطاق واسع في مبرد نظام تدوير المياه القسري ومكثف البخار لمحطة الطاقة. مدخل المياه لهذا الأخير غير مناسب لمواد سبائك النحاس بسبب التلوث العالي. المواد الأكثر شعبية وجيدة هي 316 الفولاذ المقاوم للصدأ. في المناطق الساحلية والمرافئ ، من المحتمل بشكل خاص أن يتسبب عدد كبير من الكتل الأجنبية والطمي الداخل في أنبوب المكثف في حدوث عوائق خطيرة. يجب اتخاذ تدابير للقضاء على هذا الوضع. المقياس المعقول هو استخدام الكرات المطاطية للدوران عبر خط الأنابيب.
يمكن أن تضغط الكرات المطاطية لتنظيف جدار الأنبوب. عندما تكون سرعة تدفق مياه البحر حوالي 1 متر / ثانية ، فإنه يمكن أن يمنع امتصاص الحطام العضوي البحري ، وبالتالي حماية أنبوب المكثف من تأليب التآكل. على عكس السبائك غير الحديدية الأخرى ، فإن الأنابيب التي تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ كمكثف لا تقتصر على الحد الأقصى لمعدل التدفق ، ولكنها مرتبطة بالتأثير الاقتصادي لجهاز المضخة بأكمله.
يا الدائري
سلسلة الموصلات الكهربائية وأجهزة تحديد المواقع ذات الحلقة O ذات الصلة مصنوعة على نطاق واسع من الفولاذ المقاوم للصدأ 304 و 316 ، خاصةً للهندسة البحرية والعسكرية. يمكن الحصول على نتائج مرضية باستخدام المواد المذكورة أعلاه. يمكن أن يكون الختم الدائري على شكل O حماية كاثودية من خلال الهيكل أو إطار الألمنيوم أو عوامل أخرى. إذا لم يكن هناك تأثير للحماية الكاثودية ، فإن صفاء الختم الدائري O سيحدث قريبًا (البعض في غضون أسابيع قليلة) تشققات ويسبب فشلًا خطيرًا.