Kas aizsargā autonomo zemūdens transportlīdzekļu (AUV) plānās folijas balasta tvertnes no dziļjūras plaisu korozijas?

Liela attāluma autonomie zemūdens transportlīdzekļi (AUV) un dziļūdens planieri paļaujas uz mainīgas peldspējas sistēmām (VBS), lai pārvietotos starp virsmas telemetriju un bentosa dziļumu, nedarbinot dzinekļus. Šo sistēmu pamatā ir iekšējie šķidruma pūšļi un plānas folijas balasta tvertnes, kas saspiež un paplašina hidraulisko minerāleļļu vai ieplūst apkārtējo jūras ūdeni, lai pielāgotu transportlīdzekļa blīvumu.

Tā kā transportlīdzekļa izturība ir atkarīga no stingriem lietderīgās kravas svara budžetiem, šos balasta pūšļus nevar izgatavot no smaga titāna vai kompozītmateriāliem ar biezām sienām. Dizaineri izmanto īpaši plānas, augstas elastības alumīnija barjeras folijas ( 1000/8000 sērija , mērinstrumenti no 50 μm līdz 150 μm ). Tomēr dziļūdens darbības apstākļi rada skaidru atteices mehānismu: dziļūdens plaisu korozija . Ieslodzīts, stāvošs jūras ūdens mikrostarpās, piemēram, mehāniskās montāžas atlokos, ultraskaņas šuvju šuvēs un vārstu skavu ligzdās, tiek ātri attīrīts no skābekļa, paskābinot vietējo šķidrumu un izraisot lokālu mikrodobumu veidošanos, kas var perforēt plānas folijas membrānas viena uzdevuma ciklos.

Izstrādātas daudzslāņu pārklājuma barjeras folijas , kas apvieno augstas tīrības pakāpes alumīnija substrātus ar šķērssaistītiem organosilāna konversijas slāņiem un hidrofobām, augstas elastības fluorpolimēru vai modificētām epoksīda-fenola virskārtām, novērš šo atteices režīmu. Tie noblīvē mikrokapilārus, izolē metāla virsmas no stagnējošiem hlorīda joniem un nodrošina uzticamu peldspējas ciklu bez apkopes vairāku mēnešu autonomās izpētes misijās.

Strukturālais substrāts: augstas elastības 1000/8000 sakausējuma folija

AUV mainīgas peldspējas pūšļiem ir nepieciešama augsta hermētiskā integritāte pret gāzes un eļļas caurlaidību, vienlaikus izliekoties cauri tūkstošiem dziļuma ciklu:

1235 / 8011 augstas tīrības pakāpes alumīnija serde: nodrošina augstu pagarinājumu (>15% - 20%) un nulles porainību caurumu, nodrošinot sarežģītu maisiņu locīšanu, kroku un urīnpūšļa piepūšanu bez noguruma plīsumiem.

Hermētiskā šķidruma barjera: atšķirībā no tīra polimēru pūšļiem (piemēram, poliuretāna vai TPU), kas lēnām absorbē ūdeni vai ļauj hidrauliskās eļļas tvaikiem caursūkties mēnešiem ilgi, alumīnija folija nodrošina pilnīgu fizisku barjeru šķidrumiem un gāzēm.

Minimālais pārvietojums virs galvas: tie sver mazāk par 350 g/m² tievās folijas pūšļi palielina iekšējo sauso nodalījumu kravnesību, atstājot vērtīgu vietu sānu skenēšanas hidrolokatoriem, apakšējo profilētāju un litija jonu akumulatoru bankām.

Specializētā plaisu-barjeru pārklājuma ķīmija

Standarta rūpnieciskās lakas plaisā, salocot vai mīkstina ilgstošas ​​iegremdēšanas ūdenī. Jūras kvalitātes plānās folijas sistēmās tiek izmantoti augstas barjeras, elastīgi izturīgi pārklājumi:

Modificēta epoksīda-fenola / fluorelastomēra matrica: veidota ar elastīgām, ļoti šķērssaistītām polimēru ķēdēm, kas stiepjas un atjaunojas urīnpūšļa cikla laikā, vienlaikus izturot ūdens absorbciju augstā hidrostatiskā spiedienā.

Hidrofobiska zema mitrināšanas virsma: augsti saskares leņķi atgrūž ūdens pilienus un novērš stagnējošas mitruma plēves veidošanos mehāniskās skavas savienojumos virsmas apkopes laikā

Tehniskā apstiprināšana un praktiskā darbība 

Tālāk sniegtais veiktspējas salīdzinājums izceļ pārklātas alumīnija barjeras folijas darbības priekšrocības salīdzinājumā ar alternatīviem AUV peldspējas urīnpūšļa materiāliem:

B2B komerciālā peļņa un inženierijas IA AUV izstrādātājiem

FAQ

Q1: Kāpēc spraugas korozija ir bīstamāka par vispārējo koroziju AUV balasta tvertnēs?

A: Vispārējā korozija laika gaitā vienmērīgi atšķaida metālu ar paredzamu ātrumu. Plaisu korozija ir lokalizēta un uzbrūk dziļi stagnējošās spraugās, piemēram, zem skavas atlokiem vai gar salocītām šuvēm, kur notvertais ūdens paskābina. Plānās folijās ( 50 μm - 150 μm  ) šī lokalizētā bedre var izraisīt cauri biezuma caurumu noplūdi dažu nedēļu laikā.

Q2: Kāpēc alumīnija folijas vietā neizmantot tīru polimēru vai gumijas pūšļus?

A: Tīri polimēru pūšļi (piemēram, TPU vai nitrilkaučuks) lēnām absorbē jūras ūdeni zem augsta hidrostatiskā spiediena un ļauj hidrauliskās eļļas tvaikiem izplūst caur urīnpūšļa sienām vairāku mēnešu garumā. Alumīnija folija nodrošina necaurlaidīgu fizisku barjeru, kas saglabā peldspējas aprēķinus stabilus un novērš šķidruma savstarpēju piesārņojumu.

Q3: Kā pārklājums iztur nepārtrauktu izplešanos un saraušanos peldspējas cikla laikā?

A: Pārklājumam tiek izmantoti augstas elastības termoreaktīvi sveķi (piemēram, modificēti epoksīda fenoli vai fluorelastomēri), kas izstrādāti, lai nodrošinātu augstu pagarinājumu. Urīnpūšļa piepūšanas un iztukšošanas laikā tas saliecas ar kaļamo alumīnija foliju, neradot mikroplaisāšanu vai lobīšanos no metāla.

4. jautājums: vai pārklātu alumīnija foliju var termiski noslēgt vai sametināt necaurlaidīgos pūšļos?

A: Jā. Pārklāto foliju var izgatavot ar metināmu termoplastisku iekšējo slāni vai savienot, izmantojot nepārtrauktu ultraskaņas šuvju metināšanu. Tas ļauj automatizēti izgatavot pielāgotus trīsdimensiju pūšļus un plēšas no ruļļa uz ruļļa.

Q5: Kas notiek spraugā, ja jūras ūdens tiek iesprostots zem stiprinājuma skavas?

A: Bez aizsardzības iesprostotais jūras ūdens zaudē izšķīdušo skābekli un paskābina, uzkrājoties hlorīda joniem, uzbrūkot alumīnijam. Ja barjeras pārklājums ir vietā, elektrolīts nevar pieskarties metāla virsmai, novēršot ķīmisko reakciju, kas izraisa spraugas koroziju.

Secinājums

Pret sulfīdu izturīgs pārklāts alumīnijs nodrošina praktisku, augstas veiktspējas un rentablu alternatīvu niķeļa supersakausējumiem dziļūdens hidrotermālo strūklu novērošanas ierīcēm.

Lai optimizētu iepirkumu vulkānu ventilācijas projektiem:

Mērķējiet uz spalvu izkliedes zonu, nevis uz ventilācijas rīkli: izmantojiet pārklātu alumīniju strūklu izsekošanai, robežu uzraudzībai un ūdens kolonnas šņaukšanas instrumentiem (2°C - 80°C); rezerves titāns vai supersakausējumi zondēm, kas ievietotas tieši 350°C hidrotermiskajā atverē.

Neorganisko/keramikas-hibrīdo pārklājumu sastāvi: Likvidējiet standarta jūras poliuretānus; norādiet šķērssaistītas polisilazāna vai keramikas-fluorpolimēra matricas, kas paredzētas nepārtrauktai iedarbībai uz pH 2,0–4,0 šķidrumiem.

Nepieciešama 100% dzirksteles pārbaudīta nulles cauruma sertifikācija: pārliecinieties, ka pārklājuma ražotājs nodrošina elektriskās dzirksteles porainības pārbaudi, lai garantētu nulles mikrotukšumus, kur skābās gāzes var saskarties ar alumīnija bāzi.