Propriétés mécaniques de la feuille d'aluminium 5083 à des températures cryogéniques

Le véritable avantage de la feuille d'aluminium 5083 pour les réservoirs de GNL est ses performances exceptionnelles à des températures extrêmement basses, qui la distingue de nombreux autres matériaux.
L'attribut le plus important pour les applications de GNL est peut-être que l'aluminium 5083 n'a pas de transition brisée-ductile à des températures cryogéniques.

1. Daison cryogénique exceptionnelle: l'avantage primordial

Contrairement à de nombreux aciers, qui deviennent cassants et sujets à la fracture en dessous d'une certaine température, les alliages en aluminium, en particulier la famille 5xxx, conservent ou même améliorent la ductilité et la ténacité à mesure que les températures diminuent.

Cette caractéristique distinctive est essentielle pour la sécurité et la fiabilité dans les réservoirs de GNL qui fonctionnent régulièrement à -162 degré.

Insigne: Les tests d'impact standard en V Charpy en V le montrent. Alors que les aciers à carbone peuvent subir une réduction significative de l'absorption d'énergie d'impact en dessous de la congélation, l'aluminium 5083 présente généralement des valeurs d'impact qui augmentent de 10 à 20% à -196 degrés par rapport aux valeurs de la température ambiante, garantissant l'intégrité structurelle même sous la charge dynamique ou l'impact mineur à des températures cryogéniques.

2. Résistance (traction et rendement): robustesse sous pression

5083 a une résistance suffisante pour produire des structures de réservoir massives et autonomes.

Résistance à la traction: la résistance à la traction normale de 5083-O est de 270-310 MPa (39-45 KSI). Pour 5083-H321, il peut varier de 305 à 345 MPa (44 à 50 ksi). La résistance à la traction peut en fait augmenter légèrement à des températures cryogéniques.
Force d'élasticité: 5083-O a généralement une limite d'élasticité de 125-175 MPa (18-25 KSI), tandis que 5083-H321 a 215-260 MPa (31-38 KSI). Ces chiffres garantissent que le réservoir peut gérer à la fois les pressions internes de GNL et les forces externes.

3. Excellente soudabilité: critique pour les grandes structures

Les grands réservoirs de GNL nécessitent un soudage significatif . 5083 L'aluminium est très soudable en utilisant des méthodes conventionnelles telles que le soudage à l'arc en métal à gaz (GMAW / MIG) et le soudage à l'arc à gaz à gaz (GTAW / TIG).
Contrairement à certains alliages d'aluminium traitable par la chaleur, il conserve un grand pourcentage de sa résistance au métal de base dans la zone touchée par la chaleur (HAZ) après soudage.
Le fil de remplissage standard (5183) est spécifiquement développé pour correspondre aux qualités de 5083, assurant l'intégrité des articles.

4. Résistance à la corrosion supérieure: longévité dans les environnements difficiles

La teneur élevée en magnésium rend 5083 extrêmement résistant à la corrosion générale, en particulier dans les environnements marins et industriels, qui est essentiel pour les porteurs de GNL traversant l'eau salée.
Cette résistance naturelle réduit le besoin de revêtements de protection coûteux, ce qui réduit les coûts d'entretien et augmente la durabilité.

5. Bonne Formabilité: Façonner les géométries complexes

Malgré sa force, l'aluminium 5083 a une excellente ductilité et une excellente formabilité, permettant la moulure précise d'énormes feuilles en géométries complexes nécessaires aux systèmes de confinement sphériques (de type mousse) ou à membrane de GNL.

Cela permet une construction plus efficace et des conceptions optimales de réservoir.

6. Faible densité / léger: avantages économiques et performants importants 

L'aluminium a une densité d'environ 2,7 g / cm³, soit environ un tiers de celle de l'acier. Cette fonctionnalité légère est un énorme avantage pour les transporteurs de GNL, qui se traduit directement par:
Capacité accrue de la charge utile: avec des réservoirs plus légers, plus de cargaison peut être transportée par navire.
Réduction de la consommation de carburant: les navires plus légers utilisent moins de puissance, ce qui entraîne une baisse de la consommation de carburant et des dépenses de fonctionnement.
Émissions plus faibles: entraîne directement une empreinte carbone plus faible dans le transport.