שימוש ב-Prestressing Steel מבנה Offshore ו-Beler

הבנה של פלדה: יסודות וחומרים

פלדה מתחננת היא קטגוריה של פלדה גבוהה סטריבית המשמש להציג כוחות דחוסים לתוך בטון או אלמנטים מבניים אחרים לפני שהם כפופים עומסי שירות.העיקרון הבסיסי כרוך במתחים נוטה פלדה - באופן strands, חוטים, או ברים - לפני (העברה מוקדמת) או לאחר (המתחת) קונקרטי הוא להציב.

הפלדה עצמה מיוצרת מסגסוגת פחמן גבוהה כגון AISI 1080 או 1090, אשר הם קר נסיגת או חום טיפול כדי להשיג כוח תשואות תשואות החל מ 1,680 MPa (עבור strands סטנדרטי) ליותר מ 2,100 MPa (עבור מפרשים או תצורה משותפת של UN) כולל 7 סטרומנטים מחובת (1× 119), חוטים בודדים, חוטים, וחוטים סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת קרמיקה, אפילו קרמיקה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת קרמיקה, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת קרמיקה, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת קרמיקה, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת קרמיקה, 000 קרמיקה, לעתים קרובות, 000 קרמיקה, 000 סגסוגת ⁇ קרמיקה, 000 סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

תכונות מפתח שהופכות את המחמירות של פלדה חיונית לשימוש Offshore ו-Beath

מערכות ההתנגדות וההגנה

Offshore ומבנים תת-ימיים עומדים בפני חשיפה מתמדת למים ים כלוריד, אשר יכול במהירות להפיג פלדה לא מוגן. פלדה מודרנית מתחוננת להשתמש בשכבות הגנה מרובות: ציפוי מתכתי ראשוני (למשל, galvanizing), פולימרית (למשל, פוליפרן או פוליאתילן), ובמקרים מסוימים שכבת תחמוצת-חמצני פסיבית מנוסחאות נירוסטה.

כוח גבוה והתנגדות שומנית

הערכת חוזקה של פלדה גבוהה של רב-קרקעי מאפשר למעצבים להשתמש ב-Selender, חלקים קלים המפחיתים עלויות החומר ועומסים מתים.חשוב באותה מידה היא ההתנגדות העייפות שלה, שכן מבנים ימיים חייבים לעמוד במיליוני מחזורים מפעולת הגל, זרמים, ומשתנה עומסי חיים.מבנה המיקרו של הפלדה - פניניט פניניט או ממרטן ממזג - מספקים מגבלות מצוינות, לעתים קרובות מעל 100 מיליון במתחים ביישומים משותפים ביישומים בחו"ל.

רגיעה נמוכה ו-Creep Characteristics

אובדן טרום-טווח ארוך עקב הרפיה פלדה או מצמרר בטון יכול לפשרה ביצועים מבניים. פלדה נמוכה-relaxation prestressing פלדה (למשל, ASTM A416 כיתה 270) לעבור טיפול חום מייצב המגביל את הרגיעה ל- 2.5% לאחר 1,000 שעות ב-20 מעלות צלזיוס. הנכס הזה הוא קריטי במבנים מים עמוקים, שבו התחממות היא לא מעשית או בלתי אפשרית.

יישומים נרחבים ב Offshore ומבנה תת-קרקעי

OUTS Offshore Platforms

במבנים המבוססים על הכבידה (GBS) ופלטפורמות מעיל פלדה, בטון מודרך משמש עבור תת מבנים, סיפון ואבני היסוד.המדכאה הקדמית מסייעת להתנגד ללחץ הידרוסטטי במעמקים מעל 150 מ' ומספקת דוקטריות במהלך אירועים סיסמיים.לדוגמה, פלטפורמת Troll A בים הצפוני משתמשת hud בטון מתוחה מעל 370 גבוה, עם פלדה נוטה ביעילות על מנת להעביר תבניות רדיו.

מערכות ייצור

חיתוך אחסון הייצור ועומס (FPSO) כלי שיט, פלטפורמות מתח (TLPs), ו- ספגי ספאר משלבים בטון מוכואב עבור hulls ו- mooring החזקות.הפלדה נוטה לרוץ דרך דוקטרטים להצטלם והם מתוחים ברגע שהמבנה הוא afloat. גישה זו מפחיתה משקל בעוד שמירה על החיים מתחת לשישה מעלות רצופים גלימות.

‪Cespilines and Risers‬

צינורות צוללות לעתים קרובות להסתמך על ציפוי משקל קונקרטיים מתוחים (CWC) כדי לספק buoyancy שלילית והגנה מכנית. במערכות אלה, נוטה פלדה מוטבע בתוך השכבה המדויקת ומתחים למנוע סדקים במהלך פעולות עיכוב צינורות והתנחלות קרקעית הים לאחר מכן. בדומה, עלייה גמישה להשתמש פלדה עוטה ספירלה-עטוף שכבת חימוש, המאפשר להם לעמוד בלחץ פנימי ועומסים פנימיים ועומסים עתידיים של כלי שיט נוכחי.

מנהרות תת-קרקעיות ו-Immersed Elements

מנהרות צינור מואצות - כגון הקישור Oresund או גשר הונג קונג-Zhuhai-Macau - נבנות בסעיפים שצופים לתוך מיקום ולאחר מכן שקועים על יסודות מוכנים.כל חלק הוא גמול קופסה בטון prestressed, עם לחות ארוך-סגול נוטה לספק את ההתנגדות הניתוב הנדרשת כדי לתמוך בעמודה מים ועומסי תנועה Corion הגנה נוטה; הם קריטיים או סגור בתוך דמענים רכים מאוחר יותר.

הגנה חוףית וחומות

ערימות נייר מחודדות וקירות דיפראם משמשים לנמלים, פורצי מים והגנה על החוף.אלמנטים אלה נהנים מיכולת רגע גבוהה, ומאפשרים להם להיות מונעים למעמקים של 30 מ' או יותר תוך התנגדות לאפקט הגל ולפיסול.הפלדות הם בדרך כלל epoxy-coated ו מעוגן לתוך סלע או אדמה צפופה.

Offshore renewable Energy Foundations

בעוד חוות רוח נעות למים עמוקים יותר, יסודות המבוססים על כוח הכבידה והמונופיליים הקדמיים צוברים פופולריות.ה נוטה פלדה מסודרים בדפוס קורנל או קוטרפריטינטי כדי להתמודד עם עומסים משולבים וציריים של המגדל טורבינות וכוחות סביבתיים. עיצוב זה מקטין את המסה של הקרן, הורדת עלויות ייצור והתקנה.

מגמות הנדסה ואסטרטגיות מייגציה

המונחים: Marine Conditions

האתגר המתמשך ביותר הוא קורוזיה, במיוחד באזור ההתזות ובאזורים שבהם ניתן לפגוע בציפוי. Chloride-Moderting, corrosion סדקing (SCC), והתגלמות מימן (HE) הם סיכונים. מהנדסים נגד אלה על ידי סימון פלדת אל-חלד מורכבת (למשל, 2205, 2507) עבור נוטה באזורים קריטיים, החל ציפויים חזקים (Dys-Ricated-Hodoxydware), עם הגנה נוכחית, או Defisated-Hodicsated Catodetic).

הידרוגן Embrittlement ב High-Strength Steels

פלדה גבוהה סטריבית נוטה לקחת מימן הגנה קטודי, במיוחד אם הפלדה מוגנת יתר על המידה.זה יכול להוביל לשבר עיכב. Mitigation כולל שליטה על צפיפות השימוש הנוכחית, באמצעות סגסוגת עמידת מימן, ולהימנע מ-Armium או ציפויים אבץ שיכולים לייצר מימן בתנאים מסוימים.

עייפות מהגל והמחזור הנוכחי

טעינה שומנית היא נהג עיצוב עבור כל המבנים offshore. Prestressing פלדה הוא פגיע במיוחד באזורי העוגן, שבו ריכוזי הלחץ להתרחש. פרטים עמידים שומן, כגון לוחיות נושא בצורת חצוצרה ומעברים חלק ב אחיזה צחיח, הם חיוני.בדיקה רגילה באמצעות בדיקות חלקיקים (MPT) או גלי קול מודרך יכול לזהות סדקים בצורת לפני שהם propagate.

דרישות וקשיים

Tensioning נוטה מתחת למים מאתגר בגלל חשיפה מוגבלת, נוכחית, ואת הצורך בציוד מיוחד.רכבים מרוחקים (ROVs) מצויד עם ג 'ק הידראולי לבצע את המתח, בעוד גרטינג מבוצע באמצעות משאבות בלתי ניתנות להחלפה. עבור פלחים שלאחר לחץ, כל הדוכסים חייבים להיות מופעלים על מנת להבטיח מהירויות מים לפני הבחירה.

תחזוקה ופיקוח

ברגע שמבנה הוא בשירות, בדיקת נטיות בתוך דוקטרקטים היא קשה.שיטות לא הרסניות כגון רדיוגרפיה, מדמוגרפיה, או זמן-דומיין רפיאומטריה משמשים.מערכות ניטור קבועות - חיידק אופטיים, חיישנים אקוסטיים פליטות, או מערך פליטה E-beam - יכול לעקוב אחר זן, הרפיה, ולפרק אירועים על החיים הרגילים של המבנה, בשילוב עם פוטנציאל הגנה מפני סרטן, אופטימיזציה לחתולים (DV).

חידושים שמציינים את עתידה של הפרה של פלדה בבנייה ימית

אולטרה-גבוהה-Performance Concrete (UHPC) ו-HPC

שילוב UHPC עם פלדה מתחוננת מאפשר אפילו מבנים קלים יותר עמידים יותר. מטריקס הדחוס של UHPC כמעט לחסל כלור בתוקפנות, הגנה על נוטה אפילו אם ציפויים נכשלים. מערכות היברידיות באמצעות פולימר פולימר פולימר פחמן-מרוסן (CFRP) נוטה בשילוב עם פלדה נמצאים תחת מחקר, המציע חסינות מלאה כדי קורוזיה עבור סביבות ימיות חמורות.

Tendons with Integrated Sensing

נטינים חדשים משלבים מדדי זנים אופטיים או חיישנים מגנטיים הדוחים על מתח וטמפרטורה בזמן אמת.מערכות "חכם" אלה מאפשרות תחזוקה הסתגלותית ולספק התראה מוקדמת של מצוקה, צמצום הצורך בבדיקות דיבר יקרות.

תגיות Sustainable Prestressing Steels

יצרנים מפתחים גרסאות פחמן נמוכות של פלדה מתח, באמצעות ברזל חטוף מימן וחשמל-arc פרווה מחזור מחזור. בעוד עדיין בשלבים מוקדמים, פלדה אלה יכולים להוריד באופן משמעותי את טביעת הרגל פחמן מגולמת של מבנים קונקרטיים offshore, היישר עם מטרות של פחמן גלובליזציה.

מסקנה

פלדה מוקדמת הפכה לחומר חיוני עבור הנדסת offshore ומימיים.שילוב שלה של כוח גבוה, הרפיה מבוקרת, ציפויים עמידים קורוזיה מאפשר מהנדסים לתכנן מבנים הפועלים בבטחה במשך עשרות שנים בסביבה האגרסיבית ביותר בעולם.המשך התקדמות בעיצוב ⁇ , מערכות הגנה, וטכנולוגיית ניטור תמשיך להרחיב את היכולות של prestressing פלדה, המאפשרת נמלים עמוקים יותר, טורבינות רוח, וחופיפות יותר, וחופיפות חופים עמידים אלה להישאר בעדיפות מלאה של ניהול איכות חיים.

(ב) לקריאה נוספת על תקני עיצוב ומחקר עדכני, יש לשקול את המשאבים הבאים: FLT:1

• (FLT:0)ASTM A416/A416Moriph:1) - מפרט סטנדרטי עבור נמוך-Relaxation, Seven-Wire Steel Strand for Prestressed Concrete.
• (FLT:0)Fib Bulletinmia 89FLT:1 - "Prestressing Steel: Corrosion Protection for Marine Structures" (Fédération Internationale du béton, 2018).
• (ב) [15] ,0 DNV-OS-C502FIRLT:1 ; Offshore Concrete Structures (Det Norske Veritas).
• (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇