Kāpēc hidrofobiski iepriekš krāsots Alumīnija loksne kļūst obligāts jūras vēja turbīnu projektoru apšuvumam?

Jūras vēja turbīnas darbojas smagos klimatiskajos apstākļos: nepārtraukta smalka jūras izsmidzināšanas NaCl aerosola iedarbība), spēcīga vēja turbulence, augsts UV starojums un sezonāls atmosfēras apledojums. Tā kā piekrastes iekārtas pārvietojas dziļākos ūdeņos ar lielākas jaudas turbīnām (12 MW - 20 MW+ ), gondolai, kurā atrodas jutīgas pārnesumkārbas, ģeneratori un transformatori, ir nepieciešama maksimāla konstrukcijas korpusa uzticamība.

Standarta jūras pārklājumi cīnās ar jūras sāls inkrustāciju un ledus uzkrāšanos, kas izraisa mehānisku svara nelīdzsvarotību, paātrinātu lokalizētu bedrīšu veidošanos un biežas dīkstāves. Hidrofobā, iepriekš krāsotā alumīnija loksnē ir apvienoti jūras alumīnija sakausējumi (5000/6000 sērija) ar nanotehnoloģiju superhidrofobu fluorpolimēru pārklājuma sistēmu (kontakta leņķis θ > 150°) . Šī materiālu sistēma neļauj pielipt ūdens pilieniem, lietus ciklu laikā izkliedē sāls garozas un samazina ledus uzkrāšanos, tādējādi kļūstot par būtisku standartu ārzonas gondolu apšuvumam.

Sakausējuma substrāta strukturālā mehānika

Nacelle apšuvuma paneļiem nepieciešama augsta stiprības un svara attiecība, lai tie izturētu dinamisku brāzmu slodzi, vienlaikus samazinot augšējā torņa masu:

5052 / 5083-H32 jūras substrāts: nodrošina strukturālo tecēšanas robežu (>190 MPa) ar augstu raksturīgo izturību pret starpkristālu koroziju sāļā vidē.

Strukturālās masas ietaupījums: aizstāj smagos GRP (stikla stiegrojuma) kompozītmateriālu apvalkus vai jūras kvalitātes nerūsējošo tēraudu, samazinot gondolas korpusa svaru līdz pat 30–40%.

Virsmas enerģijas un fluorpolimēru hidrofobiskā tehnoloģija

Superhidrofobā virskārta balstās uz dubultu mikronano teksturētu virsmu, kas modificēta ar zemas virsmas enerģijas fluormonomēriem:

Īpaši augsts ūdens saskares leņķis (θ > 150°): jūras aerosola pilieni saglabā sfērisku ģeometriju un nokrīt minimālos slīpuma leņķos (<5°).

Poliuretāna/ FEVE hibrīda matrica: kovalenti šķērssaistītas fluorpolimēru ķēdes nodrošina, ka hidrofobās nanostruktūras ir izturīgas pret spēcīgu UV noārdīšanos, vēja izraisītu daļiņu noberšanos un ķīmiskiem laikapstākļiem.

Tehniskās validācijas un veiktspējas standarti

Zemāk esošajā veiktspējas matricā ir izklāstīti laboratorijas testēšanas standarti hidrofobiski iepriekš krāsotiem alumīnija projektoru paneļiem:

Galvenās profesionālās priekšrocības jūras vēja inženierijā

FAQ

1. jautājums. Kāpēc ārzonas nacelēs ir priekšroka hidrofobajam alumīnijam, nevis GRP (stikla šķiedrai)?

A: Hidrofobiski krāsots alumīnijs nodrošina lielāku triecienizturību, nedegošu, izcilu svara samazinājumu, pilnīgu pārstrādājamību un novērš sveķu noārdīšanās vai osmozes pūslīšu veidošanās risku nepārtrauktas sālsūdens iedarbības laikā.

Q2: Kā hidrofobā virsma novērš sāls uzkrāšanos uz nacelām?

A: Tā kā ūdens pilieni nevar izplatīties uz augsta kontakta leņķa virsmas (θ > 150°), gaisā esošā okeāna aerosols veido ciešas sfēras, kas nekavējoties noripo, savācot vaļīgās sāls daļiņas, pirms tās var izžūt cietā garozā.

3. jautājums: vai hidrofobais pārklājums zaudē ūdens atgrūdošās īpašības skarbā UV starojuma ietekmē?

A: Augstas kvalitātes hidrofobos pārklājumos tiek izmantota FEVE fluorpolimēra vai ar silikonu modificēta poliuretāna matrica, kas ir izturīga pret UV noārdīšanos, saglabājot augstus ūdens saskares leņķus ilgākā ekspluatācijas cikla laikā.

4. jautājums: vai hidrofobiski iepriekš krāsotas alumīnija loksnes var saliekt un veidot gondolas kontūrās?

A: Jā. Pārklājuma sistēma ir izstrādāta ar līdzsvarotu elastību (1T - 2T lieces reitings), kas nodrošina automatizētu presēšanas bremzēšanu, ruļļu formēšanu un paneļu izliekumu, neveidojot mikroplaisāšanu vai nezaudējot virsmas hidrofobitāti.

Q5: Kā šis materiāls samazina ārzonas darbības un uzturēšanas (O&M) izmaksas?

A: Novēršot sāļu inkrustāciju un lielu ledus uzkrāšanos, materiāls novērš nepieciešamību manuāli tīrīt piekrastes virsmu un mazina ar koroziju saistītu gondolas apkopi, ietaupot ievērojamas izmaksas par helikopteru un kuģu atbalstu.

Secinājums

Hidrofobiski krāsota alumīnija loksne t ir optimāla materiāla izvēle jūras vēja turbīnu nacelēm, nodrošinot uzticamu pretapledojuma, pašattīrīšanās un korozijas izturīgu veiktspēju ekstremālos jūras apstākļos.

Lai nodrošinātu optimālu materiālu izvēli jūras vēja projektiem:        

Norādiet jūras alumīnija serdi ( 5052-H32 vai 5083-H116): pārliecinieties, vai substrāta izvēle nodrošina pietiekamu tecēšanas spēku un raksturīgo jūras korozijas izturību.

Obligāti sertificēti hidrofobiskie parametri (kontakta leņķis } >150°): nepieciešama pārbaude, vai virsma saglabā zemas enerģijas nogāšanās leņķi pat pēc UV un nobrāzuma iedarbības pārbaudes.

Pārbaudiet sāls izsmidzināšanas un ledus bīdes standartus: ieviesiet vismaz 4000 stundu ASTM B117 sāls aerosola sertifikātu un ledus adhēzijas bīdes stiprības kritēriju, kas ir mazāks par 20 kPa.