Человечество ежегодно потребляет для различных нужд миллиарды тонн находящихся в жидком агрегатном состоянии веществ природного и синтетического происхождения, причем существенная их доля не подается непрерывным потоком от мест забора до конечных точек использования по разветвленным сетям трубопроводов, а претерпевает по пути несколько остановок для проведения различных процедур. Для многих из них оказывается вполне достаточно соорудить в вырытых в земле котлованах огромные бассейны с железобетонными стенами и дном, однако далеко не всегда удается справиться с задачей таким довольно простым, хотя и затратным способом.
Гораздо чаще для транспортировки и хранения жидкостей, включая добываемую из недр нефть и получаемые из нее нефтепродукты необходимы большого объема резервуары, и чем больше окажется их высота, тем сложнее будет справиться с нарастающим гидростатическим давлением и понадобятся более прочные материалы для их изготовления.
Еще сильнее задача осложняется в случаях содержания внутри агрессивных веществ, которые кроме механических нагрузок оказывают активное воздействие на соприкасающиеся с ними стенки емкостей, поэтому кроме высокой прочности требуется еще и химическая стойкость, что существенно сужает круг пригодных для реализации намеченного материалов. Третьим параметром для отсеивания претендентов на решение проблемы является температурный режим, который может существенно отличаться от обычных условий при сильном разогреве в промышленном производстве либо чрезмерном охлаждении при испарении закачанных внутрь под давлением сжиженных газов.
Таким образом найти эффективно сопротивляющиеся все трем перечисленным разрушающим факторам на практике оказывается не так-то просто, но все же они существуют и вполне доступны для свободного приобретения на современном рынке черного и цветного металлопроката, каждое наименование которого выпускается металлургическими заводами согласно изложенных в ГОСТах нормам и поэтому заведомо имеет все ожидаемые от них инженерами качества.
Самым востребованным в создании ответственных резервуаров на сегодняшний день пожалуй стал нержавеющий лист, хотя и применявшиеся до него аналоги не утратили своей актуальности, особенно при решении некоторых специфических задач.
Чем нержавеющий лист отличается от аналогов
Для понимания отличий сначала не помешает кратко описать основные достоинства нержавеющих листов:
- Присущая всем стальным изделиям прочность обеспечивает надежную и продолжительную эксплуатацию при постоянных механических нагрузках. Этому во многом способствуют и получаемые при помощи электродуговой сварки крепкие герметичные швы, для формирования которых достаточно подходящих по составу электродов и выпрямленного диодным мостом и сглаженного фильтром из конденсаторов большой емкости электрического тока, а необходимости в частотном его преобразовании и громоздком газобалонном оборудовании для создания защитной атмосферы над расплавленным металлом нет.
- Образующийся на поверхности оксид хрома проявляет инертность даже к очень активным и агрессивным сильным минеральным кислотам, потому прилегая плотной пленкой к находящемуся в свободном состоянии металлу не допускает его контакта со способными связываться с ним реагентами.
- Входящий в состав тугоплавкий никель оказывает стабилизирующее воздействие на атомную кристаллическую решетку, что оказывается весьма полезным при эксплуатации в условиях как повышенных, так и пониженных температур.
Теперь можно вкратце рассмотреть в чем заключаются существенные для практики отличия аналогов.
Латунный лист
Изготовленный из сплава на базе меди латунный лист превосходит нержавейку по теплопроводности и пластичности, однако практически не поддается свариванию простыми методами. Соответственно ему отдается предпочтение при невысоких механических нагрузках и необходимости обеспечения эффективного теплообмена между разделяемыми средами и получения деталей со сложной конфигурацией рельефа при штамповке.
Алюминиевый лист
Очень легкий и гибкий алюминиевый лист полезен при необходимости минимизировать массу резервуара и придать ему выгодную для аэродинамики форму при строительстве автомобильных и железнодорожных цистерн, топливных баков летательных аппаратов.
Титановый лист
Тоже легкий но превосходящий по прочности и жаростойкости даже нержавейку титановый лист отлично справляется с самыми сложными задачами, например при создании испытывающих колоссальные нагрузки космических кораблей и подводных лодок, однако широкой применимости мешает довольно высокая стоимость.