Kodėl hidrofobinis iš anksto dažytas Aliuminio lakštas tampa privalomas atviroje jūroje veikiančių vėjo turbinų mišinio apmušalams?

Jūros vėjo turbinos veikia esant atšiaurioms klimato sąlygoms: nuolatinis smulkių purškiamų jūrinių NaCl aerozolių poveikis, smarki vėjo turbulencija, didelė UV spinduliuotė ir sezoninis atmosferos apledėjimas. Kadangi atviroje jūroje esantys įrenginiai persikelia į gilesnius vandenis su didesnės galios turbinomis (12 MW – 20 MW+ ), nacelei, kurioje yra jautrios pavarų dėžės, generatoriai ir transformatoriai, reikalingas maksimalus konstrukcijos korpuso patikimumas.

Standartinės jūrinės dangos kovoja su ore esančia jūros druskos inkrustacija ir ledo kaupimu, dėl kurių atsiranda mechaninis svorio disbalansas, pagreitėja vietinių duobių susidarymas ir dažnos prastovos. Hidrofobinis iš anksto nudažytas aliuminio lakštas sujungia jūrinio aliuminio lydinius (5000 / 6000 serijos) su nano-inžinerijos būdu sukurta superhidrofobine fluoropolimero dangų sistema (kontaktinis kampas θ > 150°) . Ši medžiagų sistema neleidžia prilipti vandens lašeliams, išmeta druskos pluteles lietaus ciklų metu ir sumažina ledo kaupimąsi, taip įsitvirtindama kaip esminiu jūrinių projektorių apvalkalo standartu.

Lydinio substrato struktūrinė mechanika

„Nacelle“ dengimo plokštėms reikalingas didelis stiprumo ir svorio santykis, kad atlaikytų dinamišką gūsių apkrovą ir sumažintų viršutinio bokšto masę:

5052 / 5083-H32 Jūrinis substratas: užtikrina konstrukcinį takumo ribą (>190 MPa) ir didelį atsparumą tarpkristalinei korozijai druskingoje aplinkoje.

Struktūrinės masės taupymas: pakeičia sunkius GRP (stiklu sustiprinto plastiko) kompozitinius apvalkalus arba jūrinį nerūdijantį plieną, sumažindamas nacelės korpuso svorį iki 30–40%.

Paviršiaus energijos ir fluoropolimero hidrofobinė technologija

Superhidrofobinis viršutinis sluoksnis remiasi dvigubu mikro-nano tekstūriniu paviršiumi, modifikuotu mažos paviršiaus energijos fluoro monomerais:

Itin didelis kontakto su vandeniu kampas (θ > 150°): jūros purslų lašai išlaiko sferinę geometriją ir nurieda esant minimaliems posvyrio kampams (<5°).

Poliuretanas/ FEVE hibridinė matrica: kovalentiškai susietos fluoropolimerų grandinės užtikrina, kad hidrofobinės nanostruktūros būtų atsparios stipriam UV skilimui, vėjo sukeliamam dalelių dilimui ir cheminiam atmosferos poveikiui.

Techninio patvirtinimo ir veikimo standartai

Toliau pateiktoje eksploatacinių savybių matricoje pateikiami hidrofobinių iš anksto dažytų aliuminio projektorių plokščių laboratorinių bandymų standartai:

Pagrindiniai profesionalūs jūrų vėjo inžinerijos pranašumai

DUK

1 klausimas: kodėl hidrofobiniam aliuminiui, o ne GRP (stiklo pluoštui) teikiama pirmenybė atviroje jūroje naudojamoms nacelėms?

A: Hidrofobiškai dažytas aliuminis pasižymi didesniu atsparumu smūgiams, nedegumu, puikiu svorio sumažinimu, visišku perdirbimu ir pašalina dervos skilimo arba osmoso pūslių susidarymo riziką nuolat veikiant sūriam vandeniui.

2 klausimas: kaip hidrofobinis paviršius apsaugo nuo druskų kaupimosi ant namelių?

A: Kadangi vandens lašai negali pasklisti ant didelio kontaktinio kampo paviršiaus (θ > 150°), ore sklindantis vandenyno purškalas sudaro sandarias sferas, kurios tuoj pat nurieda ir surenka palaidas druskos daleles, kol jos gali išdžiūti į kietą plutą.

3 klausimas: Ar hidrofobinė danga praranda savo vandeniui atsparias savybes esant stipriam UV poveikiui?

A: Aukštos kokybės hidrofobinėse dangose ​​naudojama FEVE fluoropolimeras arba silikonu modifikuota poliuretano matrica, kuri yra atspari UV spinduliams ir išlaiko didelius vandens sąlyčio kampus per ilgesnį eksploatavimo ciklą.

4 klausimas: ar hidrofobinius iš anksto nudažytus aliuminio lakštus galima sulenkti ir suformuoti į konstrukcinius kontūrus?

A: Taip. Dangos sistema sukurta subalansuotai lanksčiai (1T – 2T lenkimo reitingas), leidžianti automatiškai stabdyti presuojant, formuoti ritinius ir lenkti plokštes be mikroįtrūkimų ir neprarandant paviršiaus hidrofobiškumo.

5 klausimas: kaip ši medžiaga sumažina eksploatavimo ir priežiūros (O&M) išlaidas jūroje?

A: Užkertant kelią druskų inkrustacijai ir stipriam ledo kaupimuisi, medžiaga pašalina poreikį rankiniu būdu valyti paviršių atviroje jūroje ir sušvelnina su korozija susijusią projektorių priežiūrą, todėl sutaupoma daug sraigtasparnio ir laivo palaikymo išlaidų.

Išvada

Hidrofobiškai nudažytas aliuminio lakštas t yra optimalus jūrinių vėjo turbinų nacelių medžiagos pasirinkimas, užtikrinantis patikimą apsaugą nuo apledėjimo, savaiminio išsivalymo ir atsparumo korozijai ekstremaliomis jūros sąlygomis.

Siekiant užtikrinti optimalų medžiagų pasirinkimą jūros vėjo projektams:        

Nurodykite jūrinę aliuminio šerdį ( 5052-H32 arba 5083-H116): įsitikinkite, kad pasirinktas substratas užtikrina pakankamą takumo ribą ir būdingą atsparumą jūrinei korozijai.

Įgalioti sertifikuotus hidrofobinius parametrus (kontakto kampas } >150°): reikalaujama patikrinti, ar paviršius išlaiko mažos energijos slinkimo kampą net po UV ir dilimo poveikio bandymų.

Patikrinkite druskos purškimo ir ledo šlyties standartus: vykdykite mažiausiai 4 000 valandų ASTM B117 druskos purškimo sertifikatą ir ledo sukibimo šlyties stiprumo etaloną, mažesnį nei 20 kPa.