Hiểu về thép được rèn: Cơ bản và vật chất

Thép căng là một loại thép có độ bền cao được dùng để đưa lực nén vào bê tông hoặc các yếu tố cấu trúc khác trước khi chúng được nạp vào vật liệu này. Nguyên tắc cơ bản bao gồm các dây thép căng - theo nghĩa bóng, dây điện, hoặc thanh sắt, hoặc các thanh nhỏ hơn trước (dùng để tăng cường) hoặc sau ( hiệu ứng) bê tông.

Chính thép được sản xuất từ hợp kim cacbon cao như AISI 1080 hay 1090, có tính năng vẽ lạnh hoặc điều hòa nhiệt để đạt được sức mạnh từ 1.680 MPa (để làm các sợi trung bình) cho đến hơn 2.100 MPa (cho các thanh trước khi bị chấn động). Cấu hình thông thường gồm 7 chuỗi dây (1×7, 1h19), dây đơn và các thanh sợi. Để tăng cường sức kháng cự trong môi trường hung hăng, thép trước khi bị nhồi nhét vào đá, epxy, zyn, hoặc thậm chí là chất làm bằng thép không có đường hoặc bằng thép không có đường sắt, như là S600 S600 S600 S600 hay 3131.

Tính chất then chốt làm cho thép được căng thẳng cần thiết cho việc ra khơi và nước dưới nước

Sự chống đối và hệ thống bảo vệ

Các lớp thép làm căng cổ hiện đại sử dụng nhiều lớp: lớp kim loại chính phủ (v.g., co giật), vỏ não (v. d., chất lỏng, chất lỏng, chất lỏng, chất lỏng, chất lỏng, chất lỏng không bảo vệ, chất lỏng không bảo vệ, và trong một số trường hợp, chất lỏng này được cấu tạo một lớp không rỉ. Khi được thiết kế đúng cách, các hệ thống này giảm tốc độ ăn mòn xuống mức độ dễ dàng sau khi trầm mình.

Sức mạnh và sự kháng cự liều lĩnh

Sức căng của thép làm căng mạnh giúp các nhà thiết kế sử dụng những phần mỏng manh, nhẹ nhàng để giảm chi phí vật chất và vật nặng chết.

Sự thư giãn và đặc tính ghê tởm

Mất cân bằng lâu vì sự thư giãn hoặc bê tông thép có thể gây tổn hại đến khả năng cấu trúc. Thiếu chất làm căng thẳng thép trước khi căng thẳng (v. d., ASTM A416 giai đoạn 270) trải qua một phương pháp điều trị nhiệt ổn định hạn chế việc thư giãn đến hơn 2.5% sau 20 giờ C. Tính chất này rất quan trọng trong cấu trúc nước sâu, nơi mà việc tăng cường nhiệt độ không thực tế hay không thể.

Những ứng dụng mở rộng ở ngoài khơi và dưới nước

Nền tảng cố định ở ngoài khơi

Trong cấu trúc dựa trên trọng lực (GBS) và nền tảng áo khoác thép, bê tông được căng trước khi xây dựng, boong tàu và các khối nền móng. Sự nén này giúp chống lại áp suất thủy điện ở độ sâu hơn 150m và cung cấp sự linh hoạt trong các biến cố địa chấn. Chẳng hạn, bệ chiếu chữ A ở Biển Bắc dùng một thân bê tông được xếp trước, cao hơn 370m, với các gân thép được sắp xếp theo kiểu hình dạng rộng lớn để chuyển tải hiệu quả.

Hệ thống sản xuất nổi

Các mạch dẫn sản xuất nổi và tải xuống (FPSO), các mạch dẫn căng thẳng của điện thoại, các bệ phóng và phao đã được nối sẵn để làm thân tàu và các dây buộc. Các gân thép chạy qua các ống dẫn được ném vào bê tông và bị căng khi cấu trúc được dựng. Cách tiếp cận này giảm trọng lượng thân thể khi giữ cho sự mệt mỏi tiếp tục dưới sáu độ cao liên tục của sóng.

Đường ống dẫn và đường hầm ngầm

Trong hệ thống này, các gân thép được nhúng vào lớp bê tông và căng để ngăn chặn việc vỡ trong các hoạt động cắt ống và sau đó hệ thống định vị dưới đáy biển. Tương tự, những người leo núi linh hoạt dùng dây xoắn ốc làm lớp thép căng thẳng, giúp họ chịu áp lực bên trong và chất căng ra từ tàu và chuyển động.

Đường hầm dưới nước và các phần tử Tube đã lmed

Đường hầm ống nặng nề như liên kết Oresund hay cầu Hong KongZhuhai Micaau được xây dựng trong những khu vực được đưa vào vị trí và sau đó bị chìm vào tổ hợp sẵn sàng. mỗi phần là một dây buộc bê tông bằng thép, với các gân dài cung cấp sự chống đỡ cần thiết để hỗ trợ cột nước quá tải và vật chứa giao thông. bảo vệ phụ thuộc vào các đường ống được đóng kín sau này được lấp đầy bởi chất lỏng hoặc sáp để loại bỏ độ ẩm.

Bảo vệ bờ biển và tường biển

Những khối vải dày và tường mỏng được dùng để chứa cảng, nước vỡ và bảo vệ bờ biển. những yếu tố này hưởng lợi từ khả năng cao thời gian, cho phép chúng được dẫn sâu đến 30 m hoặc hơn trong khi kháng cự sóng và quét.

Các nền tảng năng lượng ở ngoài khơi

Khi các trang trại gió đi sâu hơn, trọng lực bê tông được căng thẳng dựa trên các nền tảng đơn độc đang ngày càng phổ biến.

Những thử thách kỹ thuật và những động tác gây rối

Sự va chạm dưới điều kiện của thủy quân lục chiến

Thách thức dai dẳng nhất là sự co giật, đặc biệt trong vùng phun nước và trong vùng có thể bị hư hại. Thuốc chống trầm cảm gây ra nhiễu, tắc nghẽn stress, vỡ vỡ sóng (SCC), và việc nhúng hydro (HH) là mối nguy hiểm. Các kỹ sư phản biện bằng cách xác định những chất này bằng cách dùng thép không rỉ (v. d., 2205, 2507) cho các gân trong vùng nguy hiểm, áp dụng các chất lỏng mạnh (tylopoxy, chúng tôi dùng để áp dụng các chất lỏng cột trụ), và thiết lập hệ thống bảo vệ mèo với các loại kim loại có tính chất hiến tế hay hiện thời.

Name

Thiết bị giữ thăng bằng cao độ dễ bị hấp thụ hydro từ sự bảo vệ cathodic, đặc biệt nếu thép được bảo vệ quá mức. Điều này có thể dẫn đến sự gãy tạm thời. Sự di chuyển bao gồm cả việc điều khiển mật độ áp dụng hiện thời, dùng hydropermeation sunomes, và tránh các chất cadmium hoặc áo khoác có thể tạo ra hydro trong điều kiện nhất định. Kiểm tra các tiêu chuẩn như NACE T0177 được dùng để hội đủ điều kiện thép để dùng cho dịch vụ chua.

Sợ sóng và đạp xe hiện nay

Việc tải chất béo là một trình điều khiển thiết kế cho mọi cấu trúc ở nước ngoài. Thiết bị làm căng thẳng đặc biệt dễ bị ảnh hưởng tại những vùng neo, nơi có sự tập trung của căng thẳng, những chi tiết không thể kháng cự, chẳng hạn như việc dùng đĩa trumpet mang những tấm đệm và chuyển đổi mịn tại các vùng bị kẹp tách, là thiết yếu. Việc thường xuyên kiểm tra bằng cách thử nghiệm hạt từ (MPT) hoặc sóng siêu âm có thể phát hiện những vết nứt ở mức độ nào đó trước khi chúng lan truyền.

Cài đặt và Truy cập

Sự căng thẳng dưới nước là một thách thức vì tầm nhìn hạn chế, các đoạn điện tử và nhu cầu thiết bị đặc biệt. Các phương tiện điều khiển từ xa phải được trang bị những ống dẫn nước có khả năng căng thẳng, trong khi ga được thực hiện bằng máy bơm tàu ngầm. Vì sau khi có máy bơm tàu ngầm, các đường ống cần phải được kiểm tra để chắc chắn độ sáng của nước trước khi bị hỏng. Sự lựa chọn giữa việc lắp đặt trước khi mở rộng (làm bằng đường biển) và sau (được thực hiện trong khi ngồi trên phương tiện vận tải và hội nghị.

Bảo trì và giám sát

Một khi cấu trúc đang được sử dụng, kiểm tra gân bên trong ống dẫn là khó. Phương pháp không phá hủy như quang học, quang học, quang học thời gian hoặc quang phổ thời gian được sử dụng. Hệ thống kiểm tra thường xuyên - hệ thống - kiểm tra điện tử - thiết bị cảm biến thần kinh, hệ thống phân tách sóng âm thanh, hệ thống phân tích điện tử, hoặc hệ thống lọc điện tử có thể theo dõi sự căng thẳng, thư giãn và phá vỡ các sự kiện trong suốt đời.

Những cải cách làm thay đổi tương lai của thép đang được rèn luyện trong việc xây dựng thủy quân lục chiến

Hệ thống tập hợp cao cấp của đài phát thanh cao (UHPC) và hệ thống lai

Kết hợp với BAR với thép trước khi căng, cho phép các cấu trúc sáng hơn và bền vững hơn. ma trận dày của UPC hầu như loại trừ tác động của chloride, bảo vệ gân ngay cả khi các gân bị hỏng.

Những người khôn ngoan có tinh thần nhạy bén

Những sợi tơ mới này kết hợp với nhau để đo lường sự căng thẳng và nhiệt độ trong thời gian thực, và “các hệ thống thông minh này giúp bảo trì thích nghi và cảnh báo về sự đau khổ sớm, giảm nhu cầu cần phải kiểm tra thợ lặn đắt tiền.

Những loại thép được rèn vững bền

Các nhà sản xuất đang phát triển các biến thể carbon thấp của thép trước khi căng, sử dụng hydro i-on và lò tái chế lò luyện kim điện. trong những giai đoạn đầu, những thép này có thể giảm đáng kể lượng carbon trong các cấu trúc bê tông bên ngoài, và liên kết với các mục tiêu phân hủy toàn cầu.

Kết luận

Việc rèn luyện thép là một vật liệu cần thiết cho các ngành công nghiệp nước ngoài và dưới nước: sự kết hợp giữa các thiết kế tinh vi, sự thư giãn và lớp vỏ chống thấm nước, cho phép các kỹ sư thiết kế các cấu trúc an toàn trong nhiều thập niên trong môi trường hung hăng nhất thế giới.

Để đọc thêm về các tiêu chuẩn thiết kế và nghiên cứu gần đây, hãy xem xét những nguồn tài nguyên sau:

  • ASTM A416/A416M ) – tiêu chuẩn tiêu chuẩn cho sự phân biệt thấp hơn relaxation, 7 07Wire Steel Striand cho dự phòng.
  • sợi “Biểu ngữ ” [FLT: 1] –“ Sự bảo vệ của ngành bảo vệ động vật biển (Fédération du béton, 2018).
  • DNVOSSSC502 – Offsse Conction Structions (Det Norske Veritas).
  • NACE TM0177 ) – Phòng thí nghiệm thử nghiệm kim loại cho Kháng chiến chống lại căng thẳng Sulfide phá vỡ và căng thẳng Corrosion nứt trong môi trường H2S.