Which Is Better, Steel or Aluminum Trench Shield?
- ESC Group
- Oct 1, 2022
- 7 min read
أيهما أفضل، درع الخندق المصنوع من الفولاذ أم المصنوع من الألومنيوم؟
Trench shields or trench boxes are usually made of steel or aluminum because both are strong and durable metals besides being abundant, recyclable, and cost-effective. In excavation and trenching works, steel and aluminum trench shield equally shares critical contribution in improving safety, quality, and productivity at construction sites.
تُصنع دروع الخنادق أو صناديقها عادةً من الفولاذ أو الألومنيوم، نظرًا لقوة ومتانة كليهما، فضلاً عن وفرتهما وقابليتهما لإعادة التدوير وانخفاض تكلفتهما. وفي أعمال الحفر، تُسهم دروع الخنادق المصنوعة من الفولاذ والألومنيوم إسهامًا بالغ الأهمية في تحسين السلامة والجودة والإنتاجية في مواقع البناء.
However, there are comparisons between the two with reference to their economical and overall performance.
ومع ذلك، توجد مقارنات بين الاثنين فيما يتعلق بأدائهما الاقتصادي والعام.
The best way to understand or compare the two is possibly by establishing their features as raw materials and citing their pros and cons as finish products. It is important to dig into their features against the essentials of trench protection system like weight, cost, strength, and lifespan.
لعلّ أفضل طريقة لفهم أو مقارنة المنتجين هي تحديد خصائصهما كمواد خام، ثمّ ذكر مزاياهما وعيوبهما كمنتجات نهائية. من المهمّ دراسة خصائصهما في ضوء أساسيات نظام حماية الخنادق، مثل الوزن والتكلفة والمتانة والعمر الافتراضي.
كمواد خام:
Strength to Weight Ratio
نسبة القوة إلى الوزن
Aluminum has a tensile strength of 100 MPa and a density of 2.70g/cm3. Structural steel has a tensile strength of 350 MPa and a density of 8.0g/cm3.
Therefore, aluminum is lighter than steel. Steel is stronger than aluminum.
يتمتع الألومنيوم بقوة شد تبلغ 100 ميجا باسكال وكثافة 2.70 جم/سم³. أما الفولاذ الإنشائي، فيتمتع بقوة شد تبلغ 350 ميجا باسكال وكثافة 8.0 جم/سم³.
لذا، فإن الألومنيوم أخف وزنًا من الفولاذ، والفولاذ أقوى من الألومنيوم.
Cost
يكلف
At same weight, aluminum is more expensive than stainless steel. However, aluminum is about 3X lighter than structural steel.
Therefore, at same volume, steel is generally cheaper but can be more expensive than aluminum at some point.
عند الوزن نفسه، يكون الألومنيوم أغلى من الفولاذ المقاوم للصدأ. مع ذلك، فإن الألومنيوم أخف وزنًا من الفولاذ الإنشائي بثلاثة أضعاف تقريبًا.
لذا، عند الحجم نفسه، يكون الفولاذ أرخص عمومًا، ولكنه قد يكون أغلى من الألومنيوم في بعض الحالات.
Hardness/Malleability
الصلابة/قابلية التشكيل
Grade 5052 aluminum is very soft or malleable. Grade 6061 is likely to crack if bent. Steel is less likely to warp or bend from force, impact, or heat.
Therefore, aluminum is weaker than steel and more prone to dents and scratches.
الألومنيوم من الدرجة 5052 لين جدًا وقابل للطرق. أما الألومنيوم من الدرجة 6061 فهو عرضة للتشقق عند ثنيه. بينما الفولاذ أقل عرضة للتشوه أو الانحناء بفعل القوة أو الصدمات أو الحرارة.
لذا، فإن الألومنيوم أضعف من الفولاذ وأكثر عرضة للخدوش والانبعاجات.
Corrosion Resistance
مقاومة التآكل
Aluminum has excellent corrosion resistance and does not rust. Aluminum alloys comes in different classifications such as 6061 and 5052 which is considered a marine grade. Structural steel with iron as main composition triggers oxidation when exposed to oxygen, thus, prone to rust.
Therefore, steel must be equipped with a superior coating system to inhibit good corrosion resistance next to aluminum.
يتميز الألومنيوم بمقاومة ممتازة للتآكل ولا يصدأ. وتتوفر سبائك الألومنيوم بتصنيفات مختلفة، مثل 6061 و5052، والتي تُعتبر من السبائك البحرية. أما الفولاذ الإنشائي، الذي يتكون أساسًا من الحديد، فيتأكسد عند تعرضه للأكسجين، مما يجعله عرضة للصدأ.
لذا، يجب تزويد الفولاذ بنظام طلاء متطور ليُضاهي الألومنيوم في مقاومته للتآكل.
كمنتج درع الخنادق:
Weight
وزن
Steel trench shield is typically 2X heavier than aluminum shield. Density of a material corresponds to its strength, making steel as the stronger between the two.
عادةً ما يكون درع الخندق الفولاذي أثقل بمرتين من درع الألومنيوم. تتناسب كثافة المادة طرديًا مع قوتها، مما يجعل الفولاذ أقوى من الألومنيوم.
However;Due to its weight, steel shields requires larger plant or equipment to mobilize and install them. Lightweight aluminum shields at the other hand can be lifted by small machineries or by manpower.
مع ذلك، وبسبب وزنها، تتطلب الدروع الفولاذية معدات أو آلات أكبر لتحريكها وتركيبها. أما الدروع المصنوعة من الألومنيوم خفيفة الوزن، فيمكن رفعها بواسطة آلات صغيرة أو بالقوة البشرية.
Application
طلب
Steel shields as denser equipment has higher pressure ratings. Steel shields has standard or custom sizes up to 10ft high x 32ft long. Aluminum shields are available in sizes up to 8ft high x 16ft long. Steel cages or boxes are best suitable for deep and extensive excavation works.
تتميز الدروع الفولاذية بكثافتها العالية وقدرتها على تحمل ضغط أكبر. تتوفر الدروع الفولاذية بأحجام قياسية أو حسب الطلب، يصل ارتفاعها إلى 10 أقدام وطولها إلى 32 قدمًا. أما الدروع المصنوعة من الألومنيوم، فتتوفر بأحجام تصل إلى ارتفاع 8 أقدام وطولها إلى 16 قدمًا. تُعد الأقفاص أو الصناديق الفولاذية الخيار الأمثل لأعمال الحفر العميقة والواسعة النطاق.
Aluminum shields are ideal for smaller jobs such as emergency repairs and routine maintenance. They are also applicable for jobsites and situations where heavy equipment is not available or restricted.
تُعدّ الدروع المصنوعة من الألومنيوم مثالية للأعمال الصغيرة مثل الإصلاحات الطارئة والصيانة الدورية. كما أنها مناسبة لمواقع العمل والحالات التي لا تتوفر فيها المعدات الثقيلة أو يكون استخدامها مقيداً.
Cost-effectivity
فعالية التكلفة
At a given size, steel shields are generally cheaper than aluminum shields although overall cost, say total project cost, may be different due to many contributing factors. Besides the cost of trench box unit, other expenditures like mobilization, installation, and labor cost adds up to the summary of actual price.
عادةً ما تكون الدروع الفولاذية، عند حجم معين، أرخص من الدروع المصنوعة من الألومنيوم، مع العلم أن التكلفة الإجمالية، أي تكلفة المشروع ككل، قد تختلف تبعًا لعدة عوامل. فإلى جانب تكلفة وحدة صندوق الحفر، تُضاف نفقات أخرى كالتجهيز والتركيب وأجور العمالة إلى السعر النهائي.
Steel shields requires larger machineries, more manpower, and bigger area to carry out assembly and installation. The bigger extent of operation also requires higher level of safety precautions. Aluminum trench boxes at the other hand, are easier to install but are limited to lower range of pressure ratings and area coverage. Aluminum shields when built to serve higher depth ratings may incur uneconomical prices or weight-strength imbalance.
تتطلب الدروع الفولاذية آلات أكبر، وقوى عاملة أكثر، ومساحة أوسع للتجميع والتركيب. كما يتطلب نطاق التشغيل الأوسع مستوى أعلى من احتياطات السلامة. أما صناديق الخنادق المصنوعة من الألومنيوم، فهي أسهل في التركيب، ولكنها محدودة بنطاق أقل من معدلات الضغط وتغطية المساحة. وقد تتسبب الدروع المصنوعة من الألومنيوم، عند تصميمها لتحمل أعماق أكبر، في ارتفاع أسعارها بشكل غير اقتصادي أو في عدم توازن بين الوزن والقوة.
Lifespan
عمر
Steel shields are tough and designed to endure extreme site conditions but they are prone to corrosion which greatly affects their performance and lifespan. Aluminum does not corrode but are weak against impact and abrasions.
تتميز الدروع الفولاذية بمتانتها وقدرتها على تحمل الظروف القاسية في مواقع العمل، إلا أنها عرضة للتآكل مما يؤثر بشكل كبير على أدائها وعمرها الافتراضي. أما الألومنيوم فلا يتآكل، ولكنه ضعيف أمام الصدمات والخدوش.
Longevity of steel shields therefore varies from every circumstance. It is a matter of having different strengths and weaknesses. Their lifecycle depends on many conditions such as intensity of usage, manner of handling, maintenance & preservation routine, and more.
لذا، يختلف عمر الدروع الفولاذية باختلاف الظروف، إذ يعتمد ذلك على نقاط قوتها وضعفها. وتتوقف دورة حياتها على عوامل عديدة، منها كثافة الاستخدام، وطريقة التعامل معها، وإجراءات الصيانة والحفظ، وغيرها.
It also depends upon engineering methods and techniques used to protect the metals from the adverse effects of the environment. Steel requires effective protective coating to counter corrosion while aluminum can be equipped with steel frames to withstand impacts and scratches.
ويعتمد ذلك أيضاً على الأساليب والتقنيات الهندسية المستخدمة لحماية المعادن من الآثار الضارة للبيئة. فالفولاذ يحتاج إلى طلاء واقٍ فعال لمقاومة التآكل، بينما يمكن تزويد الألومنيوم بإطارات فولاذية لتحمل الصدمات والخدوش.
أي معدن سيفوز؟
The answer is NONE. Each material has distinct strengths suitable for every particular application.
الجواب هو لا شيء. لكل مادة نقاط قوة مميزة تناسب كل تطبيق معين.
Trenches and excavations comes in different magnitudes and configurations, they can be wide, deep, narrow, or shallow. Whichever is the case, it is important to employ the optimum, most practical trench protection solution available.
تتنوع الخنادق والحفريات في أحجامها وتكويناتها، فقد تكون واسعة أو عميقة أو ضيقة أو ضحلة. وفي كل الأحوال، من المهم استخدام الحل الأمثل والأكثر عملية لحماية الخنادق.
While steel trench boxes are suitable for bigger jobs, the amount of work and money that goes into the installation process makes them impractical for smaller scopes. And while aluminum shields are ideal for smaller errands, the cost of upgrading them to achieve the robustness required for large applications is unjustifiable.
رغم أن صناديق الخنادق الفولاذية مناسبة للمشاريع الكبيرة، إلا أن حجم العمل والتكلفة اللازمين لتركيبها يجعلها غير عملية للمشاريع الصغيرة. وفي حين أن الدروع المصنوعة من الألومنيوم مثالية للمهام الصغيرة، إلا أن تكلفة تطويرها لتحقيق المتانة المطلوبة للتطبيقات الكبيرة باهظة للغاية.
تقدم شركة ESC دروع الخنادق المصنوعة من الفولاذ والألومنيوم.
Because of having a deep understanding and experience in the business, ESC offers both steel and aluminum trench shields in standard and custom sizes. Our equipment is cost effective, safe and versatile, relied upon by underground utility professionals, municipalities and private contractors, locally and international.
بفضل فهمها العميق وخبرتها الواسعة في هذا المجال، تُقدّم شركة ESC دروع الخنادق المصنوعة من الفولاذ والألمنيوم بأحجام قياسية ومخصصة. تتميز معداتنا بفعاليتها من حيث التكلفة، وأمانها، وتعدد استخداماتها، وهي تحظى بثقة المتخصصين في مجال المرافق تحت الأرض، والبلديات، والمقاولين من القطاع الخاص، محليًا ودوليًا.
جميع منتجاتنا معتمدة من قبل مهندسين محترفين ومتوافقة مع معايير السلامة الخاصة بالحفريات والخنادق الصادرة عن إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA).
Call us today and visit our website www.esctrenchsafety.com or for more information!
اتصل بنا اليوم وقم بزيارة موقعنا الإلكتروني www.esctrenchsafety.com لمزيد من المعلومات!
