Kodėl autonominiams dronų dokams reikalingos jūrinės klasės 5083 dengtos plokštės pakrantės elektros tinklo apžiūrai?

Pakrantės perdavimo koridoriuose, jūros vėjo pakrantėse ir druskingose ​​pelkėse pastotėse elektros tinklų operatoriai diegia autonomines 'drone-in-a-box' (DiaB) prijungimo stotis, kad galėtų be priežiūros atlikti oro linijų šilumos auditą, sekti izoliatoriaus nuotėkio srovę ir įvertinti audros padarytą žalą. Šios robotų prijungimo stotys, sumontuotos ant paaukštintų pastočių portalų, perdavimo bokštų skersinių ir izoliuotų pajūrio stočių, turi veikti autonomiškai 24 valandas per parą ir 7 dienas per savaitę be žmogaus įsikišimo vietoje.

Aptvaroje yra didelės vertės misijos techninė įranga: automatiniai motorizuoti nusileidimo aikštelių stogeliai, kelių rotorių įkrovimo vietos, robotinės baterijų keitimo rankos, RTK-GNSS bazinės stotys ir krašto skaičiavimo mikroserveriai. Pakrantės jūros zonose (klasifikuojamos pagal ISO 12944 kaip sunkios C5-M ir CX jūrinės aplinkos) šios aptvaros susiduria su griežtais aplinkosaugos ir eksploatavimo reikalavimais:

Didelio chlorido atmosferos korozija: jūrinis oras perneša jūros druską (NaCl), magnio chloridą (MgCl2) ir pramoninį sieros dioksidą (SO₂), esant didelei drėgmei (dažnai daugiau nei 90 % santykinio drėgnumo). Mikroskopinės druskos plutos, nusėdusios ant aptvarų stogų, sugeria atmosferos drėgmę per higroskopinį tirpimą ir sukuria koncentruotus elektrolitų telkinius, kurie sukelia duobių susidarymą, tarpkristalinę koroziją ir įtrūkimų ataką.

Baldakimo geometrijos deformacija ir tarpiklio sandariklio pažeidimai: automatizuotos padalyto stogo stogo durelės ir nuo oro sąlygų apsaugančios lūpos turi išlaikyti submilimetrų plokštumą per kasdienius 40 °C temperatūros svyravimus. Jei stogo plokštės nukrenta arba deformuojasi veikiant vietiniam saulės energijos šildymui, dinaminės gumos suspaudimo tarpikliai atsilaisvina, todėl druskos purslai ir drėgmė patenka į vidinę elektronikos kamerą.

Bokšto viršaus stūmoklinis taros svoris ir aerodinaminis pasipriešinimas: sunkiųjų plieninių prijungimo stočių įrengimas aukštuose perdavimo bokštų aukščiuose padidina konstrukcines gravitacijos apkrovas ir vėjo apvertimo momentus, o tai gali viršyti senovinių grotelių plieno perdavimo stulpų konstrukcijos nuovargio ribas ir padidinti krano įrengimo išlaidas.

Jūrinės klasės iš anksto padengta 5083 aliuminio plokštė (ypač H111, H321 arba H116 temperatūrų) yra sukurtas sprendimas. Sujungus didelio stiprumo Al-Mg-Mn metalurgiją, žinomą dėl atsparumo chlorido sukeltam įtempių korozijos įtrūkimams, su gamykloje užteptu termoreaktingu fluorpolimeru ( PVDF / FEVE ) arba didelio patvarumo polimerinėmis barjerinėmis dangomis , ši pažangi medžiaga sumažina 6 % plieno konstrukcinių dažų svorį , palyginti su kliūtis , apsaugo nuo druskos ir plutos sukibimo ir garantuoja dešimtmečius priežiūros nereikalaujančią paslaugą vandenyno pakrantėje esančiuose elektros tinkluose.

Struktūriniai 5083 aliuminio lydinys s, skirti nuotoliniam pakrantės dronų dokams

Autonominiams dronų prijungimo korpusams, įrengtiems atokiose jūros aplinkose, reikalingos medžiagos, kurios derina dinamišką takumo ribą, didelį atsparumą lūžiams ir minimalią konstrukcinę taros masę:

Didelio našumo 5083-H111/H321 jūriniai substratai: užtikrina sertifikuotą takumo ribą nuo 165 MPa iki 240 MPa, o didžiausią tempimo stiprumą iki 340 MPa. rėmo sukimasis arba plastikinės plokštės įlinkis.

Slenkančio bokšto viršaus slenkamoji dedveitas ir vėjo gūsių inercija: tik 2,66 g/cm⊃3 tankis; lyginant su plieno 7,85 g/cm³, 5083 plokštė pašalina šimtus kilogramų konstrukcinio svorio nuo bokšto viršuje esančių laikiklių. Šis masės sumažinimas sumažina statinius perdavimo bokšto elementų apvertimo momentus, padidina seisminės saugos ribas ir sumažina krano galią, reikalingą nuotoliniams komunaliniams įrenginiams.

Matmenų lygiagretumas esant stipriam dinaminiam sukimui: didelio grynumo 5083 lydinys išlaiko konstrukcijos tvirtumą ir plokščio paviršiaus tolerancijas esant ekstremalioms aplinkos šiluminiams poslinkiams (nuo -30 °C žiemos jūros vėjo iki +55 °C didelės saulės apkrovos vasarą), neleidžiant stogelio vyriams, variklio slydimo tarpinėms ir lietaus tarpinėms susidaryti perimetrui.

Mikro tekstūros antikorozinės barjerinės dangos architektūra

Standartiniai po surinkimo purškiami dažai susidaro pūslėse ir nusilupa veikiant jūriniam UV spinduliuotei, o plikas metalas kaupia druskos pluteles. Gamyklinėse ritinių ir plokščių dangose ​​naudojamos specializuotos barjerinės nanotechnologijos:

Fluoropolimeras ( PVDF / FEVE ) atmosferos poveikiui atspari matrica: naudojant 70 % Kynar 500 / Hylar 5000 PVDF arba pažangias fluoretileno vinilo eterio ( FEVE ) dervas, gamyklos dangą sudaro daug fluoro anglies (CF) 485 kJ/mol). Ši polimerinė architektūra per 25 metų eksploatavimo trukmę atspari intensyviai pakrantės saulės UV spinduliuotei, nesukeldama kreidelės, neišblukdama spalvos ar mikroįtrūkimų.

Neorganinis titano ir cirkonio paviršinis pasyvavimas: prieš padengiant dangą, neapdorotos 5083 plokštės yra kelių etapų šarminiu nuriebalinimo būdu, po to plaunamos nanokeramikos Zr-Ti konversijos plovimu. Tai nusodina tankų konversijos sluoksnį, kuris sudaro kovalentines metalosiloksano jungtis (Si-O-Al) su gruntu, užkertant kelią mikroskopinei siūlų formos korozijai ir pūslių susidarymui, net jei paviršius yra giliai įbrėžęs montavimo vietoje.

Hidrofobinė, mažai energijos naudojanti savaime išsivalanti formulė: Sukietėjęs fluorpolimerinis viršutinis sluoksnis pasiekia mažą paviršiaus energiją (< 22 mN/m), neleidžiant prie doko išorės prisitvirtinti jūros druskos nuosėdoms, paukščių išmatoms ir pramoniniams nešvarumams. Natūralūs krituliai nuplauna susikaupusius druskos kristalus, išsaugodami švarius, nelaidžius išorinius paviršius.

Techninis patvirtinimas ir praktinis atlikimas

Pakrantės tinklo patikimumo ekonomika ir bepiločių orlaivių parko TCO atsipirkimas

DUK

1 klausimas: kodėl pakrantės dronų dokams vietoj 6061-T6 reikalingas 5083 aliuminis?

A: Nors 6061-T6 yra įprastas konstrukcijų apdirbime, dėl didesnio silicio ir vario kiekio jis yra pažeidžiamas vietinių chlorido duobių ir tarpkristalinės korozijos jūros druskos rūko aplinkoje. 5083 yra Al-Mg-Mn lydinys, sukurtas specialiai sunkioms jūrų operacijoms (pvz., karinio jūrų laivyno laivų korpusams ir atviroje jūroje esančioms platformoms); jis pasižymi puikiu atsparumu chlorido įtempių korozijos įtrūkimams ir išlaiko aukštą atsparumą lūžiams be trapumo.

2 klausimas: kaip iš anksto padengtas 5083 aliuminis vėsina vidinę elektroniką karštomis vasaromis?

A: Iš anksto padengtos plokštės gali būti nurodytos su vėsaus stogo infraraudonuosius spindulius atspindinčiais pigmentais viršutiniame sluoksnyje, kad saulės atspindžio indeksas (SRI) viršija 80. Tai atspindi tiesioginę saulės spinduliuojamą šilumą nuo doko išorės. Suporuotas su dideliu aliuminio šilumos laidumu (120 W/m·K), korpusas apsaugo nuo vidinio šilumos kaupimosi, sumažina oro kondicionavimo sistemų apkrovą ir prailgina drono ličio baterijos veikimo laiką.

3 klausimas: ar didelės galios pluošto lazerinis pjovimas sudegina arba sudegina iš anksto padengtą fluoropolimero apdailą?

A: Ne, jei naudojamos aukšto slėgio pagalbinės azoto dujos (14–18 barų). Didelio greičio azoto čiurkšlė akimirksniu pašalina išlydytą aliuminį iš plyšio apačios, išlaikant šilumos paveiktą zoną (HAZ) žemiau 0,1 mm. Gamykloje sukietinta fluoropolimero danga švariai nupjauna išilgai kraštų, o kraštas neburbuliuoja, nesudaro pūslių ar nepakeičia spalvos.

4 klausimas: kaip doko dedveito sumažinimas sumažina perdavimo bokšto įrengimo išlaidas?

A: Tipiškas plieninis drono dokas be krovinio sveria nuo 250 kg iki 400 kg. Perėjus prie 5083 aliuminio, korpuso masė sumažėja 60%, todėl bendras stoties svoris sumažėja nuo 120 kg iki 150 kg. Tai leidžia komunalinių paslaugų brigadoms pakelti įrenginį naudojant lengvus stulpelius arba kompaktiškas serviso sunkvežimio gerves, todėl nereikia mobilizuoti brangių sunkiųjų mobiliųjų kranų į atokias, tvirtas dešiniojo kelio bokšto vietas.

5 klausimas: ar galima suvirinti iš anksto padengtas 5083 plokštes, jei korpusui reikia sandarių siūlių jungčių?

A: Taip. Jei IP66/IP67 vandeniui atspariems mazgams reikalingos ištisinės suvirintos siūlės, gamintojai gali užmaskuoti arba mechaniškai nutiesti siaurą 15 mm dangos juostelę palei suvirinimo kraštą prieš automatinį MIG arba TIG suvirinimą naudodami 5183 arba 5356 užpildo vielą. Arba šiuolaikinės drono doko važiuoklės yra palankios CNC sulenktiems flanšams, užsandarintiems konstrukciniais jūriniais klijais ir nerūdijančio plieno aklinomis kniedėmis, todėl suvirinimas visiškai pašalinamas.

Sprendimas dėl pirkimo ir seminaro įgyvendinimo planas

Siekdamos užtikrinti, kad autonominiai dronų dokai pasiektų sertifikuotą jūrinio lygio druskos purškimo patvarumą, struktūrinį atsparumą oro sąlygoms ir mažai priežiūros reikalaujantį dirbtuvių paruošimą pakrantės elektros tinklų tikrinimui, inžinierių ir pirkimų komandos turėtų vadovautis šiuo vykdymo planu:

taikymas Ribos ir pagrindo pasirinkimas: nurodykite sertifikuotą 5083-H111 arba 5083-H321 iš anksto padengtą aliuminio plokštę (storis nuo 3,0 mm iki 6,0 mm) visiems išoriniams padalintų stogelių dangčiams, oro sąlygoms atsparioms važiuoklės sienoms, apatiniams elektroniniams latakams, nejūriniams latakai, 6000 serijos lydiniai arba sunkusis anglinis plienas.

Dangos specifikacija ir jūrinės aplinkosaugos įpareigojimai: privalomi pirkimo dokumentai, reikalaujantys gamyklinių voleliu padengtų 70 % PVDF arba FEVE fluoropolimerų sistemų, kurių sertifikuotas sausos plėvelės storis nuo 28 µm iki 35 µm, ASTM B117 be 0-0 žiedo įvertinimo. ASTM D3359 5B kryžminio liuko sukibimas ir saulės atspindžio indeksas (SRI) ≥ 80, kad būtų sumažintas vidinis saulės šilumos padidėjimas.

Dirbtuvių gamybos ir tvirtinimo gairės: Programuokite pluošto lazerinį pjovimą su aukšto slėgio azoto pagalba, kad pašalintumėte plyšių apnašas; formos tvirtinimo lūpos, kurių spaudimo-stabdžio lenkimo spindulys ≥ 2,0T; ir surinkite naudodami 316 klasės nerūdijančio plieno tvirtinimo detales su EPDM arba neopreno izoliacinėmis poveržlėmis, kad būtų pašalintas galvaninis potencialas tarp skirtingų metalų.