ورق دریایی یکی از مواد ساختمانی با اهمیت بسیار در صنایع مختلف است که به دلیل خصوصیات منحصر به فرد خود مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ورق‌ها از جنس‌های مختلف فلزی تهیه می‌شوند و در برخی از موارد با پوشش‌های خاصی برای مقاومت در برابر شرایط دریاچه، اقیانوس و فعالیت‌های دریایی تجهیز می‌شوند. در پروژه‌هایی از جمله ساخت موج شکن‌ها، بنادر دریایی و تاسیسات دریایی، استفاده از ورق دریایی برای ایجاد استحکام و پایداری طراحی حائز اهمیت است. در این بخش، به تعریف ورق دریایی و اهمیت گسترده‌ای که در صنایع مختلف دارد، پرداخته خواهد شد.
ورق دریایی چیست؟
ورق دریایی چیست ؟ ورق دریایی یا ورق A36 از محصولات فولادی است. ورق دریایی ، ورقی فولادی ضدزنگ، نوعی ورق گرم است که خصوصیات و ویژگی های منحصر بفردی دارد به‌طوری که از محصولات هم خانواده خود کاملا متمایز می باشد. از این رو ، در مصارف تخصصی ای مورد بهره برداری قرار می گیرد. این ورق از طریق نورد گرم تولید که استحکام بسیار بالایی داشته، از جوش پذیری قابل توجهی برخوردارند و نسبت به مواد شیمیایی مقاومت خوبی دارند.
معرفی ورق دریایی
ورق های دریایی عموما از جنس فولاد کم کربن ساخته می شوند که نسبت به سایر ورقهای فولادی به کار رفته در صنعت ساختمان عناصری مانند نیکل، مولیبدن و وانادیم دارد. این عناصر موجود در ورق دریایی دلیل اصلی مقاومت بسیار بالای آن در آب شور دریا می باشد. به همین دلیل است که این نوع ورق در صنایع دریایی مانند ساخت کشی، فایق و … به کار می رود.
از طرف دیگر این ورق فولادی دارای استحکام فشاری به اندازه ۲۰۰ گیگا پاسکال می باشد و البته در ساخت این فلز اکسید زدایی به صورت کامل انجام می شود.
این دو عامل دلایل اصلی مقاومت بسیار بالا در مقابل خوردگی توسط آب شور دریا می باشند. به طوری که کشتی ها، زیر دریایی ها، اسکله ها، سکو های نفتی، شناور ها و تجهیزات به کار رفته در کلیه صنایع وابسته در آب دریا دچار زنگ زدگی و خوردگی نمی شوند.این ورق به چهار گروه تقسیم می شود که در ادامه به آن ها اشاره میکنیم.
انواع ورقهای دریایی
- ورق دریایی GL-A
- ورق دریایی LR-A
- ورق دریایی A36
- ورق دریایی A283
ورق دریایی GL-A
ورق دریایی GL-A، بیشترین مقاومت را داراست و به همین جهت فقط در صنایع ساخت کشتی و زیردریایی کاربرد دارد. مقاومت تسلیم این نوع ورق ۲۳۵ مگا پاسکال و مقاومت کششی آن ۴۰۰ تا ۵۲۰ مگا پاسکال است. همچنین کیفیت این نوع از ورق دریایی از ورقهای مشابه بیشتر است و تا ضخامت ۱۰۰ میلی‌متر نیز تولید می‌شود.
ورق دریایی LR-A
کاربرد این ورق مانند ورق دریایی GL-A است و از نظر خواص مقاومت تسلیم و مقاومت کششی، تا حد زیادی مشابه آن است.
ورق دریایی A36
این ورق از پرکاربردترین و رایج ترین ورق دریایی محسوب می‌شود، به همین دلیل ممکن است گاهی ورق a36 را به عنوان معادل ورق دریایی استفاده کنند. این ورق بر اساس استانداردهای ASTM آمریکا ساخته و عرضه می‌شود. همچنین دارای مقاومت تسلیم ۲۰۰ مگاپاسکال و مقاومت کششی ۳۶۰ مگاپاسکال است. محتوای کربن آن کمتر از سایر انواع ورق های دریایی است و این امر سبب جوش‌پذیری بیشتر ورق می‌شود.
ورق دریایی A283
ورق دریایی مدل A283 یکی از پرکاربردترین ورق دریایی به شمار می‌رود که در چهار گرید مختلف A، B، C و D ساخته می‌شود. این گرید فولادی، استحکام کششی کم تا متوسط دارد و به شکل ورق تولید می‌شود.
ورق دریایی بر اساس چه استانداردهایی تولید می‌شود؟
ورق دریایی معمولاً با استفاده از 2 استاندارد جهانی GL-A و LR-A ساخته می‌شود و ویژگی‌های شیمیایی و مکانیکی آن نیز باید با استانداردهای ASTM، AISI و ASME آمریکا مطابقت داشته باشد. بسته به استاندارد ساخت، میزان مقاومت، خواص مکانیکی و کاربردهای انواع ورق دریایی، متفاوت است.
ورق دریایی چگونه تولید می شود؟
تولید ورق دریایی شباهت بسیار زیادی به تولید ورق سیاه دارد. اگر که کارخانه ای در زمینه تولید بیلت فولادی مشکلی نداشته و خودکفا باشد، بعد از ذوب سنگ‌آهن و زغال سنگ در کوره و اضافه کردن عناصر آلیاژی به آن، ورق های دریایی را به روش نورد گرم تولید می کند.
ولی چنانچه کارخانه سازه خود تولیدکننده بیلت ورق دریایی نباشد، آن را از کارخانه دیگر تهیه کرده و پس از تست، وارد خط تولید می‌کند. سپس بیلت حرارت می‌بیند و زمانی که نرم شد، از تعدادی غلتک عبور می‌کند تا ضخامت و عرض آن به حد مناسب برسد. و در نهایت خنک‌سازی و برش ورق به‌صورت شیت یا کویل، انجام می شود.
خواص فیزیکی
- ورق GL-A دارای استحکام تسلیم∗ ۲۳۵MPa و مقاومت کششی∗ نهایی ۴۰۰MPa-520MPa می باشند.
- استحکام تسلیم یا تنش تسلیم (Yield stress) در جامدات به میزان تنش مربوط به انتهای بخش خطی منحنی تنش- کرنش در آزمون کشش تک محوره و در سیالات (غیرنیوتنی) به مقدار تنشی که با کاهش آن سیال رفتار شبه جامد (تغییرشکل ناپیوسته) پیدا می‌کند گفته می‌شود.
- کشش (Tension): در علم فیزیک به اندازه ی نیروی کششی اعمال شده به وسیله یک طناب، کابل، زنجیر و موارد مشابه آن‌ها به یک جسم دیگر گفته می‌شود. کشش متضاد فشار است.
- ورق دریایی A36 نسبتاً انعطاف‌پذیر است و هنگام آزمون کششی می‌تواند تا حدود 20٪ طول اولیه خود کشیده شود. این محصول دارای مقاومت تسلیم ۳۶،۰۰ و فشر خمشی 2200 psi است.
جدول مشخصات شیمیایی ورق دریایی GL Grade A
این نوع ورق از عناصر زیر تشکیل شده اند:
| Element | GL Grade A Max % |
|---|---|
| C | ۰.۲۱ |
| Mn | ۲.۵*C min |
| Si | ۰.۵۰ |
| S | ۰.۰۳۵ |
| P | ۰.۰۳۵ |
چگونگی محاسبه وزن ورق دریایی
برای محاسبه وزن ورق دریایی، طول، عرض و ضخامت ورق را در هم ضرب می کنیم، سپس عدد به دست آمده را بر 1000 تقسیم و در 7.8 ضرب می کنیم. فرمول محاسبه به صورت زیر می‌باشد:
1000 / 7.8 * طول ورق * عرض ورق * ضخامت ورق = محاسبه وزن ورق دریایی
مزیت های ورق دریایی
- مقاومت بالایی ورق دریایی در برابر خوردگی و زنگ زدگی
- جوش پذیری بسیار عالی
- سبک بودن
- دارای مقاومت فشاری بالا در حدود ۲۰۰ مگا پاسکال است.
- دارای تراکم ۷۸۰۰ کیلو گرم است.
کاربرد ورق دریایی
ورق های دریایی دارای ویژگی¬های خاص هستند که باعث می¬شود از آن برای ساخت انواع سازه ¬هایی استفاده کنند که در آب شور و یا محیط‌های مرطوب کاربرد دارند. در صنایع دریایی و قطعاتی که مستقیما با رطوبت و آب دریا در ارتباط هستند و یا در صنایعی که به طور کلی امکان زنگ زدگی و خوردگی توسط آب دریا وجود دارد استفاده می شوند.
این صنایع می توانند شامل؛ ساخت و تعمیر کشتی و زیردریایی، پمپ های حفاری نفتی دریایی، سکوهای نفتی، شناور سازی، اسکله سازی، و موارد مشابه دیگر باشند. رایج‌ترین کاربردهای این مقطع به شرح زیر است:
- کف قایق
- زیردریایی
- لندینگ گراف
- یدک کش
- فانوس دریایی
- کف و پایه اسکله های دریایی
- سکوهای نفتی
- لوله های انتقال آب و نفت و گاز از دریا به خشکی
- بارج یا همان شناور چند منظوره
- زیردریایی
کارخانه های معروف تولید کننده ورق دریایی
شرکت های مهمی که این محصول را تولید می کنند به شرح زیر است:
- اکسین خوزستان
- فولاد مبارکه اصفهان
- ایلیچ اکراین
- دوفرکو بلژیک
- هیوندای کره
- دانکوک کره
- اورال استیل روسیه
کشورهایی مانند آمریکا، روسیه و اکراین در تولید این محصولات در رقابت با یکدیگر هستند و برای تولید ورق های دریایی به ویژه برای ورق های A36، GL-A حساسیت و اهمیت بیشتری به خرج می دهند