Sulfide çydamly örtükli alýumin, gidrotermiki went wulkan gazlaryndan iň gowy goragmy?

Çuň okeanyň gidrotermiki şemallarynyň golaýynda telemetriýa gurallaryny, gaz ýuwujylary we akustiki monitorlary ýerleşdirmek, gurluş materiallaryny agressiw himiki we termiki gurşawda ýerleşdirýär. Işjeň gidrotermiki went meýdanlary ( 'gara çilimkeşler ') erän wodorod sulfidi (H₂S), kükürt dioksidi (SO₂), gidroklor kislotasy (HCl) we metan bilen kislotaly, minerallara baý erikleri (250 ° C - 400 ° C) çykarýar, ýerli daşky suwuklyk pH-ni kislotaly 2.0 - 4.0-a çykarýar.

Onýyllyklaryň dowamynda okeanografiki konsorsiýa berk nikel superalloýlaryny (Hastelloý C-276 ýa-da Inconel 625) ýa-da bentik datçik jaýlary üçin titanium 5-nji synpy ýerleşdirdi. Şeýle-de bolsa, uzak möhletli erik gözegçiliginde - kükürt minerallaşma sementleri birleşdirilen sapaklar we kislotaly suwuklyklar ahyrsoňy möhürlere hüjüm edýär - 30 000 dollarlyk agyr poslanan jaýlary almak esasy maliýe jogapkärçiligini görkezýär. Sulfide çydamly örtülen alýumin - ýokary güýçli, pes stresli gurluş alýumin erginlerini (5000/6000 seriýa) dykyzlandyrylan keramiki-floropolimer gibrid örtükleri ýa-da suwuk aýna organiki däl polisilazan barýer matrisalary bilen birleşdirip , in engineeringenerçilik çözgüdini üpjün edýär. Kislota gaz hüjümine garşy dykyz himiki päsgelçilik döredýär, gaty metal-sulfid masştabyna garşy çykýar we satyn alyş we ýasama çykdajylaryny 65% ​​-den gowrak azaldar , tygşytly köp nokatly datçik gözenek massiwlerine mümkinçilik berýär.

Erik mikroklimatlarynda himiki hüjüm we sulfid stres döwmek (SSC)

Gidrotermiki howa gurşawy diňe 'çuň suw' däl - suwasty himiki reaktorlar. Arealaňaç metallar kislotaly wulkan erik suwlary bilen täsirleşende, iki sany esasy şowsuzlyk mehanizmi ýüze çykýar:

Sulfid hüjümi we çalt metal dargamak: Adaty mis erginleri, bronzlar we uglerod çelikleri çalt gabygyny ýitirýän, goragsyz demir / mis sulfid terezisini (FeS, CuS) emele getirýär, bu bolsa erik zolaklarynda aýda birnäçe millimetrden geçýär.

Wodorod sulfidi bilen emele gelen siňdiriş: Çeliklerde we aşaky derejeli erginlerde H₂S wodorod rekombinasiýa zäheri hökmünde çykyş edýär. Katodiki taýdan döredilen atom wodorody gönüden-göni demir panjara ýaýraýar we pes dartyşly ýükleriň aşagyndaky berkidiji flanesler boýunça duýdansyz gurluş ýarylmagyna sebäp bolýar.

Alýumin näme üçin päsgelçilik goragyny talap edýär: Alýumin atmosfera poslama garşy tebigy ýagdaýda garşy dursa-da, ýerli oksid filmi (Al₂O₃) pH 4.0-den pes kislotaly şertlerde çalt dargaýar. Şonuň üçin gurluş garyndysyny gönüden-göni açyp bolmaýar; onuň ýaşamagy tutuşlygyna ulanylýan barýer ulgamynyň himiki inertligine baglydyr.

Organöriteleşdirilen organiki däl-keramiki gibrid örtük arhitekturasy

Adaty deňiz poliuretan reňkleri kislotaly kükürt gazlarynyň barlygynda birnäçe günüň içinde ýumşadylýar, çişýär we çişýär. Sulfide çydamly hakyky ulgam biri-birine bagly bolmadyk organiki himiýany talap edýär:

Polizilazan / Keramiki-Polimer Matrisa: Sub-mikron keramiki oksid bölejikleri bilen doldurylan kremniý-azot-kislorod molekulýar oňurgalary bilen düzülen, pH 1,5-den 12.0-a çenli himiki bölünişige garşy durýan aýna ýaly päsgelçilik döredýär.

Termokary termiki-zarba çydamlylygy: Erik araçäk zolaklarynda aýlaw akymlary 2 ° C okean suwy bilen 80 ° C + gidrotermiki suwuklyklaryň arasynda temperaturanyň üýtgemegine sebäp bolýar. Malylylyk giňelişiniň örtügi koeffisiýenti (CTE) alýumin substratyna gabat gelýär, çalt termiki welosiped sürmekde mikro-bölünmeginiň öňüni alýar.

Tehniki tassyklama we amaly ýerine ýetiriş

Aşakdaky öndürijilik deňeşdirmesi sulfide çydamly örtülen alýumin we adaty went materiallarynyň arasyndaky amaly söwdany görkezýär:

B2B umman toparlary üçin täjirçilik tölegi we in Engineeringenerçilik ROI

Sorag-jogap

1-nji sorag: Alýumin gidrotermiki gara çilim çekýän desganyň aşa 350 ° C ýylylygyndan halas bolup bilermi?

J: Örtülen alýuminiý ýaly hiç bir material bacasyna göni yzygiderli goýulmakdan halas bolup bilmeýär . Sulfide çydamly örtükli alýumin 350 ° C went  ýöriteleşdirilen sowadyşsyz töwerekdäki erik garyşyk zolagynda ( 2 ° C - 80 ° C ) gurallar üçin işlenip düzülendir., wulkan gazlary deňiz suwlaryna ýaýran

2-nji sorag: Näme üçin gidrotermiki erik massiwleri üçin örtülen alýumin Hastelloý C-276-dan has ileri tutulýar?

J: Hastelloý wulkan gazlaryna garşy dursa-da, enjam üçin gaty gymmat, agyr we gaty haýal. Örtülen alýuminiý ​​-den gowrak azaldar . 65% , bir nikel superalloý gämisiniň bahasy üçin 5-10 sany gözegçilik gabyny gurmaga we ýerleşdirmäge mümkinçilik berýän enjam çykdajylaryny

3-nji sorag: Wulkan mineral gabyklarynyň jaýa sementlenmegine näme päsgel berýär?

J: Gidrotermiki suwuklyklar sowadylandan soň agyr demir we mis sulfidleri goýýar. Specializedöriteleşdirilen palto pes ýerüsti energiýa we ýokary gidrofobiýa bolup, bu mineral kristallaryň ýer ýüzüne birikmeginiň öňüni alýar. Goýumlaryň köpüsi dikeldilenden soň süýji suwly palta şlangy bilen ýuwulýar.

4-nji sorag: ROV manipulýator goly ýerleşdirilende örtügi çyzsa näme bolar?

J: Alýumin, örtügi metal bilen himiki taýdan baglanyşdyrýan organosilanyň öwrüliş gatlagy bilen taýýarlanýar. Eger ýokarky gatlakdan mehaniki dyrnak döwülse, poslama dyzyna çenli lokallaşdyrylýar we jaýyň galan böleginde aşaky film reňkiniň döremegine sebäp bolmaz.

5-nji sorag: Threadüplükli bolt deşikleri bu kükürt şertlerinde tutulmakdan nähili goralýar?

J: Içki sapaklar inçe filmli keramiki örtükler bilen bejerilýär ýa-da maskalanýar we howa giňişligindäki öwrülişik gatlaklary bilen ýokary temperaturaly, metal däl floropolimer tutga garşy pasta bilen birleşdirilýär. Bu sapaklary üznüksiz saklaýar we wulkan masştabynyň paluba hyzmaty wagtynda berkidijileriň gulplanmagynyň öňüni alýar.

Netije

Sulfide çydamly örtükli alýumin, çuň deňizdäki gidrotermiki erik gözegçiligi üçin nikel superalloýlaryna amaly, ýokary öndürijilikli we tygşytly alternatiwany üpjün edýär.

Wulkan vent taslamalary üçin satyn almalary optimizirlemek üçin:

Went bokurdagy däl-de, erik dispersiýa zolagyny nyşana alyň: Erikleri yzarlamak, araçäk gözegçiligi we suw sütünini ýuwmak gurallary (2 ° C - 80 ° C) üçin örtülen alýumini ulanyň; gönüden-göni 350 ° C gidrotermiki orifisada goýlan zondlar üçin titanium ýa-da superalloýlar.

Mandat organiki däl / keramiki-gibrid örtük formulalary: Adaty deňiz poliuretanlaryny ýok etmek; pH 2.0 - 4.0 suwuklyklaryna üznüksiz täsir etmek üçin bahalandyrylan biri-birine bagly polizilazany ýa-da keramiki-floropolimer matrisalaryny kesgitläň.

100% uçgun bilen synag edilen nol-pinhole kepilnamasyny talap ediň: Örtük öndürijisiniň, kislota gazlarynyň alýumin bazasy bilen habarlaşyp bilýän nol mikro-boşluklaryny kepillendirmek üçin elektrik uçgun gözenek synagyny üpjün edýändigine göz ýetiriň.