Bu lông biển là gì?

Bu lông biển là ốc vít cường độ cao chuyên dụng được sản xuất từ ​​vật liệu chống ăn mòn - chủ yếu là thép không gỉ và thép hợp kim - được thiết kế để cung cấp các kết nối kết cấu đáng tin cậy trong đóng tàu, các công trình ngoài khơi và máy móc cảng hoạt động trong môi trường nước mặn. Chúng khác với các ốc vít công nghiệp tiêu chuẩn về thành phần vật liệu, đặc điểm kỹ thuật chống ăn mòn, quy trình sản xuất và các yêu cầu kiểm tra chất lượng - tất cả đều được quyết định bởi môi trường biển khắc nghiệt đặc biệt, nơi các ốc vít thông thường sẽ bị ăn mòn và hỏng trong vòng vài tháng. Bu lông hàng hải được sử dụng để kết nối kết cấu thân tàu, lắp đặt thiết bị, lắp ráp hệ thống động cơ đẩy, và xây dựng thiết bị bốc xếp và cần cẩu cảng.

Vật liệu được sử dụng trong Bu lông biển

Lựa chọn vật liệu là quyết định quan trọng nhất trong đặc điểm kỹ thuật bu lông hàng hải. Môi trường nước mặn và không khí muối của các ứng dụng hàng hải là một trong những môi trường có yêu cầu ăn mòn cao nhất trong kỹ thuật:

Lớp thép không gỉ

Thép không gỉ là vật liệu chủ yếu cho bu lông hàng hải tiếp xúc trực tiếp với nước mặn. Các lớp được chỉ định phổ biến nhất là:

• Thép không gỉ 316 (A4): tiêu chuẩn công nghiệp hàng hải - việc bổ sung 2–3% molypden giúp nó có khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở tốt hơn đáng kể so với loại 304 trong môi trường clorua; được sử dụng cho các phụ kiện thân tàu, phần cứng boong và các kết nối dưới nước
• Thép không gỉ 316L: biến thể có hàm lượng carbon thấp với khả năng chống ăn mòn mối hàn tốt hơn - được sử dụng khi bu lông được hàn thành cụm hoặc nơi tồn tại rủi ro nhạy cảm
• Thép không gỉ song công (2205, 2507): cho các ứng dụng hàng hải có độ bền cao trong đó tiêu chuẩn 316 không cung cấp đủ cường độ kết cấu - xấp xỉ gấp đôi cường độ chảy của 316 với khả năng chống rỗ vượt trội; được sử dụng trong các kết nối giàn khoan ngoài khơi, các bộ phận xích neo và bu lông trục chân vịt

Thép hợp kim có bảo vệ bề mặt

Đối với các ứng dụng kết cấu cường độ cao mà độ bền kéo của thép không gỉ không đủ, sử dụng bu lông thép hợp kim có mạ kẽm nhúng nóng, mạ điện hoặc lớp phủ Dacromet (nhôm-kẽm). Chúng được chỉ định cho kết cấu cần cẩu cảng, thiết bị trên boong tàu và phần cứng lắp đặt trong phòng máy nơi bu-lông có thể được kiểm tra và thay thế theo lịch trình bảo trì theo kế hoạch.

Ứng dụng trên tàu và máy móc cảng

Ứng dụng tàu

Bu lông biển là used throughout the structure and equipment of a ship, from keel to mast:

• Kết nối kết cấu thân tàu: Bu lông kết cấu nối tôn thân tàu, khung và các thanh dọc - chịu tải trọng động do sóng gây ra và ngâm vĩnh viễn trong nước biển
• Lắp đặt hệ thống đẩy: bu lông bệ động cơ chính, kết nối mặt bích trục chân vịt, bu lông vỏ ống bao trục - ốc vít chịu tải cao phải duy trì lực kẹp trong điều kiện rung và chu trình nhiệt
• Thiết bị trên boong: thanh neo, bệ tời, nắp hầm và giá đỡ thiết bị dẫn đường - tiếp xúc với tia nước, mưa và tia cực tím đồng thời chịu tải trọng cơ học
• Phụ kiện dưới nước: Lưới chắn biển, bộ phận bảo vệ bộ đẩy, gắn cực dương kẽm - ngâm vĩnh viễn và chịu các điều kiện ăn mòn nghiêm trọng nhất trên tàu

Ứng dụng máy móc cảng

Trong các cơ sở cảng, bu lông hàng hải đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc của:

• Cẩu bờ và kết cấu giàn: Bu lông kết cấu đường kính lớn trong các kết nối đường ray, phần tháp và khớp trục cần trục chịu toàn bộ tải trọng nâng cộng với hệ số khuếch đại động
• Cần trục bánh lốp (RTG) và xe chở hàng kiểu chân: ốc vít trong thiết bị chạy, cụm máy rải và các kết nối kết cấu hoạt động trong môi trường cổng khắc nghiệt của khí thải diesel, phun muối và ô nhiễm dầu thủy lực
• Phụ kiện bến tàu và cầu cảng: Bu lông neo cột neo, phần cứng gắn tấm chắn bùn và các kết nối tay tải - chịu tải trọng tổng hợp của lực neo tàu và chuyển động của thủy triều

Quy trình sản xuất và tiêu chuẩn chất lượng

Bu lông hàng hải được sản xuất thông qua quy trình sản xuất được kiểm soát nhằm đảm bảo các tính chất cơ học và độ chính xác về kích thước cần thiết cho các ứng dụng an toàn kết cấu:

Rèn nóng và rèn nguội

Bu lông hàng hải lớn (M24 trở lên) thường được sản xuất bằng cách rèn nóng - nung phôi thép và định hình nó dưới máy ép hoặc rèn búa để phát triển cấu trúc thớ thẳng hàng giúp ốc vít rèn có khả năng chống mỏi vượt trội so với thanh gia công. Các bu lông nhỏ hơn (dưới M24) được sản xuất bằng tiêu đề nguội, giúp làm cứng vật liệu và mang lại sự nhất quán về kích thước tuyệt vời ở tốc độ sản xuất cao.

Gia công ren và xử lý bề mặt

Ren được hình thành bằng cách cán (ưu tiên vì độ bền - cán ren làm tăng tuổi thọ mỏi bằng cách tạo ra ứng suất dư nén có lợi trong chân ren) hoặc bằng phay ren CNC cho các ứng dụng chính xác. Các phương pháp xử lý bề mặt được áp dụng để bảo vệ bu lông hàng hải bằng thép hợp kim bao gồm mạ kẽm nhúng nóng (thường là 45–55 micron kẽm), lớp phủ Dacromet hoặc mạ niken điện phân tùy thuộc vào mức độ chống ăn mòn cần thiết.

Kiểm tra chất lượng

Bu lông hàng hải dùng cho các ứng dụng kết cấu phải tuân theo các yêu cầu kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt - thường được quy định bởi các tổ chức phân cấp (chẳng hạn như các tổ chức hoạt động theo tiêu chuẩn IACS) hoặc theo tiêu chuẩn quốc tế:

• Kiểm tra độ bền kéo: tải trọng bằng chứng, độ bền kéo tối đa và độ giãn dài được thử nghiệm trên các mẫu từ mỗi lô sản xuất
• Kiểm tra độ cứng: Độ cứng Rockwell hoặc Vickers xác nhận việc tuân thủ xử lý nhiệt trên mặt cắt bu lông
• Phát hiện lỗ hổng bằng siêu âm hoặc hạt từ tính: đối với các bu lông kết cấu lớn, NDT xác nhận không có khuyết tật bên trong hoặc vết nứt bề mặt có thể gây ra hiện tượng mỏi do tải trọng theo chu kỳ
• Kiểm tra ăn mòn phun muối: bu lông thép hợp kim tráng được thử nghiệm trong buồng phun muối để xác minh rằng việc xử lý bề mặt mang lại thời gian bảo vệ quy định
• Kiểm tra kích thước: xác minh thước đo ren, kích thước đầu và chiều dài bu lông được kiểm tra theo dung sai bản vẽ

Hướng dẫn lựa chọn vật liệu và lớp Bolt Marine