ความท้าทายในการปิดผนึกอุปกรณ์ในทะเลลึก-: การใช้วัสดุเชิงนวัตกรรมที่แรงดันสูง
ประสิทธิภาพการปิดผนึกของอุปกรณ์ใต้ทะเลลึก-เกี่ยวข้องโดยตรงกับความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในฐานะผู้ริเริ่มระดับโลกในด้านซีลยาง เราวิเคราะห์ข้อกำหนดที่เข้มงวดของ-แรงดันสูง อุณหภูมิต่ำ- และสภาพแวดล้อมในทะเลลึกที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง-สำหรับการปิดผนึกวัสดุ และแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีวัสดุล่าสุดสามารถฝ่าฟันปัญหาคอขวดทางเทคนิคได้อย่างไร และให้-การรับประกันการปิดผนึกในระยะยาวสำหรับ-โครงการใต้ทะเลลึก
"ตราประทับสามชั้น" ของสภาพแวดล้อมใต้ทะเลลึก: ความท้าทายขั้นสูงสุดสำหรับเทคโนโลยีการปิดผนึก
สภาพแวดล้อมที่มีความกดดันสูง-
ทุกๆ 10 เมตรของการดำน้ำ ความดันไฮโดรสแตติกจะเพิ่มขึ้น 1 บรรยากาศ ที่ระดับความลึก 4,000 เมตร แมวน้ำจะได้รับแรงกดดันมากกว่าสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินถึง 400 เท่า วัสดุยางทั่วไปมีแนวโน้มที่จะเกิด "กระบวนการไหล่" (การเสียรูปของโครงสร้างที่เกิดจากการบีบวัสดุลงในช่องว่างของอุปกรณ์) ภายใต้แรงกดดันนี้ ในขณะที่ยางไนไตรล์บิวทาไดอีนที่เติมไฮโดรเจน (HNBR) ใหม่ได้รับการแก้ไขโดยนาโนคอมโพสิต ซึ่งจะเพิ่มกำลังรับแรงอัด 30% และเกณฑ์ความดันการปิดผนึกสามารถสูงถึง 70MPa
การกัดกร่อนที่อุณหภูมิต่ำ
อุณหภูมิต่ำ 0-4 องศาจะช่วยลดโมดูลัสความยืดหยุ่นของยาง เพิ่มความเสี่ยงที่ซีลจะเสียหายถึง 67% เราใช้โครงสร้างคอมโพสิตโครงกระดูกโลหะผสมไทเทเนียม (FFKM) เพื่อรักษาประสิทธิภาพการปิดผนึกที่มั่นคงระหว่าง -30 องศาถึง 200 องศา ในขณะที่ต้านทานการกัดกร่อนของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์
ความเครียดสลับแบบไดนามิก
อุปกรณ์ในทะเลลึก-มักต้องเผชิญกับความเครียดที่เกิดจากกระแสน้ำในมหาสมุทรและการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์ ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่ายางไนไตรล์แบบดั้งเดิม (NBR) มีแนวโน้มที่จะเกิดความล้าด้วยคลื่นสะท้อนที่ความถี่การสั่นสะเทือน 3 kHz ในขณะที่ฟลูออโรอีลาสโตเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (FKM) สามารถยืดอายุความล้าได้มากกว่า 3000 ชั่วโมง
แผนที่นวัตกรรมวัสดุ: จากห้องแล็บไปจนถึง-แหล่งใต้ทะเลลึก
จุดเด่นด้านความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี:
การเพิ่มความหนาแน่นของอากาศระดับนาโน--: การซึมผ่านของไฮโดรเจนลดลงเหลือ 0.01cc/mm²·s โดยใช้ตัวเติมคาร์บอนนาโนทิวบ์/กราฟีนไฮบริด ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการปิดผนึกของระบบกักเก็บไฮโดรเจน 70MPa
เทคโนโลยีการเคลือบซ่อมแซมตัวเอง-: พื้นผิวเคลือบด้วยชั้นโพลียูรีเทนที่มีสารซ่อมแซมแบบไมโครแคปซูล ซึ่งสามารถปล่อยสารซ่อมแซมได้โดยอัตโนมัติเมื่อมีรอยแตกร้าว ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาลง 40%
การรวมเซ็นเซอร์อัจฉริยะ: เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกแบบฝังจะตรวจสอบการเสียรูปของซีลแบบเรียลไทม์ และข้อมูลจะถูกส่งไปยังศูนย์ควบคุมผ่านตัวเชื่อมต่อกันน้ำเพื่อการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์
กรณีศึกษาความล้มเหลว: แรงผลักดันสำหรับการอัพเกรดเทคโนโลยีการปิดผนึก
กรณีที่ 1:ในปี 2023 ROV ระดับ 4,500- เมตรจะทำให้น้ำเข้าไปในห้องมอเตอร์เนื่องจากช่องว่าง 0.05 มม. ของซีล PTFE และการสูญเสียโดยตรงจะเกิน 12 ล้านหยวน หลังจากการวิเคราะห์ พบว่าความแข็งของวัสดุไม่เพียงพอ (ความแข็งบนฝั่ง 70HA) และหลังจากอัปเกรดเป็นยางไนไตรล์บิวทาไดอีนที่เติมไฮโดรเจน 90HA อายุการใช้งานก็ขยายออกไป 3 เท่าภายใต้สภาพการทำงานเดียวกัน
กรณีที่ 2:ความล้มเหลวของซีลเพลาส่งกำลังของเรือบรรทุกเครื่องบินอังกฤษ "ควีนอลิซาเบธ" เผยให้เห็นถึงข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งของระบบซีลแบบไดนามิกเพื่อให้ตรงกับความดัน-อุณหภูมิ-สภาพการทำงานของคอมโพสิตการสั่นสะเทือน โซลูชันของเราใช้โครงสร้างการซีลสาม-ขั้น (วงแหวนซีลโลหะ + อีลาสโตเมอร์ + ซีลของเหลวแม่เหล็ก) และผ่านการทดสอบการจำลองเป็นเวลา 8000 ชั่วโมงเรียบร้อยแล้ว
มาตรฐานสากลและระบบรับรองทางเทคนิค
ผลิตภัณฑ์ของเราปฏิบัติตามหลักการดังต่อไปนี้อย่างเคร่งครัด:
GB/T 25017-2010 มาตรฐานสำหรับการทดสอบแรงดันของอุปกรณ์ซีลหล่อลื่นน้ำมันหล่อลื่นเพลาเรือ
ข้อกำหนด API 6A สำหรับประสิทธิภาพการปิดผนึกของการติดตั้งหลุมผลิต
ISO 23936-2 การประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุอโลหะสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ
ผ่านการทดสอบสำหรับรอบแรงดัน 5,000 รอบโดยห้องปฏิบัติการบุคคลที่สาม-และได้รับการรับรองตาม ASTM D471 สำหรับการต้านทานการกัดกร่อนของของเหลว ผลิตภัณฑ์นี้มีความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
