Што ги штити резервоарите за баласт со тенка фолија на автономни подводни возила (AUV) од корозија на длабоки морски пукнатини?

Автономните подводни возила со долг дострел (AUV) и едрилиците на длабоко море се потпираат на системи со променлива пловност (VBS) за да кружат помеѓу површинската телеметрија и бентосните длабочини без да работат погони. Во сржта на овие системи се внатрешните течни меури и резервоарите со баласт со тенка фолија кои го компресираат и прошируваат хидрауличното минерално масло или внесуваат амбиентална морска вода за да ја прилагодат густината на возилото.

Бидејќи издржливоста на возилото зависи од строгите буџети за тежина на носивоста, овие баластни меури не можат да бидат изградени од тешки композити од титаниум или дебели ѕидови. Дизајнерите користат ултра тенки алуминиумски бариерни фолии со висока еластичност ( серија 1000/8000 , мерачи помеѓу 50μm - 150μm ). Сепак, условите за работа во длабоките океани создаваат посебен механизам за неуспех: корозија на длабоки морски пукнатини . Заробената, стагнантна морска вода во микро-празнините - како што се механичките прирабници за монтирање, ултразвучните завари на шевовите и седиштата за стегачи на вентилите - се подложува на брза деоксигенација, закиселувајќи ја локалната течност и предизвикувајќи локализирано микро-дупчење што може да ги пробие мембраните на тенки фолии во рамките на една мисија.

Инженерските повеќеслојни преградни фолии — комбинирани алуминиумски подлоги со висока чистота со вкрстено поврзани органосилански слоеви за конверзија и хидрофобни флуорополимерни со висока еластичност или модифицирани епоксидно-фенолни горни премази — го спречуваат овој режим на дефект. Тие ги запечатуваат микро-капиларите, изолираат метални површини од застојани хлоридни јони и обезбедуваат сигурна пловност без одржување низ повеќемесечните автономни мисии за истражување.

Структурна подлога: фолија од легура со висока еластичност 1000 / 8000

AUV променливите пловни меури бараат висок херметички интегритет против навлегувањето на гас и масло додека се виткаат низ илјадници длабочински циклуси:

1235 / 8011 Алуминиумско јадро со висока чистота: Обезбедува големо издолжување (> 15% - 20%) и нула порозност на дупчињата, овозможувајќи сложено превиткување на кесата, наборување и надувување на мочниот меур без кинење од замор.

Херметичка течна бариера: За разлика од чистите полимерни меури (како полиуретан или TPU) кои полека ја апсорбираат водата или дозволуваат навлегувањето на пареите на хидраулично масло со месеци, алуминиумската фолија обезбедува целосна физичка бариера за течностите и гасовите.

Минимално поместување над глава: Со тежина помала од 350 g/m², меурите од фолија со тенок мерач додаваат незначителна мртва тежина на внатрешните суви заливи, оставајќи вреден простор за носивост за сонари за странично скенирање, под-долни профили и батерии на литиум-јонски батерии.

Специјализирана хемија за премачкување на пукнатини-бариера

Стандардните индустриски лакови пукаат кога се превиткуваат или омекнуваат при продолжено потопување во вода. Морските системи со тенка фолија користат премази со висока бариера, флексибилно толерантни:

Модифицирана епоксидно-фенолна / флуороеластомерна матрица: Формулирана со флексибилни полимерни синџири со високо вкрстено поврзување кои се протегаат и закрепнуваат за време на циклусот на мочниот меур додека се спротивставуваат на апсорпција на вода под висок хидростатички притисок.

Хидрофобна површина со ниска влажност: високите агли на контакт ги одбиваат капките вода и го спречуваат формирањето на стагнантна влажна фолија во механичките споеви за стегање за време на одржувањето на површината

Техничка валидација и практични перформанси 

Споредбата на перформансите подолу ги истакнува оперативните предности на обложената алуминиумска бариера фолија против алтернативните AUV пловни материјали на мочниот меур:

B2B комерцијални исплати и инженерски рентабилност за програмери AUV

Најчесто поставувани прашања

П1: Зошто корозијата на пукнатините е поопасна од општата корозија во резервоарите со баласт AUV?

О: Општата корозија го разредува металот рамномерно со предвидлива брзина со текот на времето. Корозијата на пукнатините е локализирана и напаѓа длабоко внатре во застојаните празнини - како што се прирабниците под стегачот или по преклопените шевови - каде што заробената вода се закиселува. Во тенки фолии ( 50μm - 150μm  ), ова локализирано дупчење може да предизвика протекување на дупчиња преку дебелина во рок од неколку недели.

П2: Зошто да не користите чист полимер или гумени меури наместо алуминиумска фолија?

О: Чисти полимерни меури (како што се TPU или нитрилна гума) полека ја апсорбираат морската вода под висок хидростатички притисок и дозволуваат пареата на хидрауличкото масло да навлезе низ ѕидовите на мочниот меур во текот на повеќемесечни распоредувања. Алуминиумската фолија обезбедува непропустлива физичка бариера која ги одржува стабилни пресметките на пловноста и спречува вкрстена контаминација на течноста.

П3:Како облогата издржува континуирано проширување и контракција за време на пловниот циклус?

О: Облогата користи термореактивни смоли со висока еластичност (како што се модифицирани епоксид-феноли или флуороеластомери) формулирани за големо издолжување. Се витка со еластичната алуминиумска фолија за време на надувување и дефлација на мочниот меур без микро-пукање или лупење од металот.

П4: Дали обложената алуминиумска фолија може да биде топло-запечатена или заварена во мочниот меур што не протекува?

О: Да. Обложената фолија може да се изработи со заварлив термопластичен внатрешен слој или да се спои со континуирано ултразвучно заварување со споеви. Ова овозможува автоматизирано изработка на ролна-во-ролна на сопствени тридимензионални мочни меури и меури.

П5: Што се случува внатре во пукнатината ако морската вода се заглави под стегач за монтирање?

О: Без заштита, заробената морска вода го губи растворениот кислород и се закиселува додека хлоридните јони се акумулираат, напаѓајќи го алуминиумот. Со поставена преградна обвивка, електролитот не може да ја допре металната површина, спречувајќи ја хемиската реакција што предизвикува корозија на пукнатините.

Заклучок

Алуминиумот обложен отпорен на сулфид обезбедува практична, со високи перформанси и исплатлива алтернатива на суперлегурите на никел за хидротермални столбови за мониторинг на длабоки морски столбови.

За да се оптимизираат набавките за проекти за вулкански отвори:

Насочете ја зоната за дисперзија на столбовите, а не за проветруваното грло: Користете обложен алуминиум за следење на столбовите, следење на границите и инструменти за шмркање на водени столбови (2°C - 80°C); резервен титаниум или суперлегури за сонди вметнати директно во хидротермалниот отвор на 350°C.

Мандат Формулации за неоргански / керамичко-хибридни облоги: Елиминирајте ги стандардните морски полиуретани; наведете вкрстено поврзани полисилазански или керамичко-флуорополимерни матрици оценети за континуирана изложеност на течности од pH 2,0 - 4,0.

Потребна е 100% сертификација со нула-дупчиња тестирана со искра: проверете дали производителот на облогата обезбедува тестирање на порозноста на електричната искра за да гарантира нула микро-празнини каде што киселинските гасови би можеле да дојдат во контакт со алуминиумската основа