المطاط مغمد كابلات مسطحة يجب أن توازن بين المقاومة الكيميائية ، الخواص الميكانيكية والتكلفة من خلال التعاون في تصميم واختيار المواد الاستراتيجية الوقائية في بيئة تآكل كيميائي . . . . . . . أربعة أبعاد هي : نوع من التآكل ، واختيار المواد ، وحماية التكنولوجيا ، وتطبيق نموذجي .

تصنيف آلية تأثير التآكل الكيميائي

الضرر الناجم عن التآكل الكيميائي على الكابلاتاختراق تورم、تدهور الأكسدةو .الإجهاد تكسيروهناك ثلاث آليات لتحقيق الحماية المستهدفة لمختلف الوسائط :

دليل اختيار المواد الكيميائية المقاومة للتآكل

1 . المقارنة بين المطاط غمد المواد

الاستنتاجات الرئيسيةس

• الفلور المطاطهو حمض قوي / أكسدة قوية البيئة ، ولكن تكلفة أعلى ( حوالي 3-5 مرات من كلوروبرين المطاط ) ؛

• chlorosulfonated البولي إثيلينأداء ممتاز في الضباب والملح والقلويات والبيئة ، الأوزون مقاومة ممتازة .

• سيليكون المطاطتنطبق فقط على غير * * * * * * * * * * * * * * المذيبات البيئة ، يجب تجنب الاتصال مع حمض قوي / قاعدة قوية .

2 - تحسين المواد الموصلة

• موصل النحاسس

  • مشكلةكبريتيد النحاس ( النحاس ₂ ق ) يمكن أن تنتج بسهولة في بيئة تحتوي على الكبريت ( مثل h ₂ ق ) ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الاتصال .

  • حلولاعتمدالقصدير مطلي النحاس( سمك طبقة القصدير ≥ 2 ميكرون ) أوالنيكل مطلي النحاس( سمك طبقة النيكل ≥ 1 μ م ) ، ومنع الكبريت من الاختراق .

• موصل الألومنيومس

  • مشكلةالتآكل الكهروكيميائية يحدث بسهولة في بيئة قلوية ( آل ⁺ + 3 ⁻ ) .

  • حلولاعتمدالألومنيوم المغنيسيوم سبائك السليكون( على سبيل المثال ، 6063 سبائك الألومنيوم ) ، ومقاومة التآكل هو تحسين تشكيل ضغط فيلم أكسيد ( آل ₂ o ₃ ) .

3 - اختيار المواد العازلة

• عبر ربط البولي إثيلين ( XLPE )س

  • هيمنةحمض / قلوي الطاقة ممتازة ( الرقم الهيدروجيني 2 ~ 12 مجموعة مستقرة ) ، ولكن تجنب الاتصال مع المذيبات العضوية .

  • معدلةإضافةنانو سيو( 2 phr ) يمكن تحسين مقاومة الضباب والملح ، والحد من مقاومة العزل من 30 ٪ إلى 10 ٪ ( 96 ساعة بعد رش الملح اختبار ) .

• بولي تترافلوروإيثيلين ( السليكوون )س

  • هيمنةمقاومة جميع المواد الكيميائية ( ما عدا الفلزات القلوية المنصهرة ) ، ولكن التكلفة العالية وصعوبة المعالجة .

  • تطبيق .تستخدم فقط في بيئة تآكل * * * * * * * * * * * * * * نهاية ( على سبيل المثال ، حامض الكبريتيك خط أنابيب نقل الحرارة تتبع الكابل ) .

استراتيجية الحماية والتكنولوجيا الطريق

1 . تصميم طبقة واقية المادية

• طبقة مزدوجة سترة هيكلس

  • الطبقة الداخلية: مقاومة للمواد الكيميائية غمد الرئيسية ( مثل المطاط الفلور ، وسمك 0.8 مم ) ؛

  • الطبقة الخارجية: مقاومة للاهتراء / مقاومة للأشعة فوق البنفسجية طبقة مساعدة ( مثل البولي يوريثين ، وسمك 0.3 مم ) .

  • تأثيربعد اعتماد هذا الهيكل ، كابل بحري مغمورة في 5 ٪ من كلوريد الصوديوم الحل لمدة 1000 ساعة دون تكسير ( ISO 20344 ) .

• معدن طبقة التدريعس

  • مادة: قطاع الصلب المجلفن ( سمك 0.2 ملم ) أو الألومنيوم مركب من البلاستيك الشريط ( سمك 0.1 ملم ) ؛

  • تأثيرحاجز تغلغل أيونات الكلوريد ، وفي الوقت نفسه توفير الكهرومغناطيسية التدريع .

  • حالةكابل محمية من قبل قطاع الصلب المجلفن ، رش الملح التآكل حياة تمتد من 5 سنوات إلى 15 سنة .

2 - تكنولوجيا التعديل الكيميائي

• الفلورة العلاجس

  • طريقةالبلازما الفلورة ( CF ₄ الغاز ، 200 واط ، 10 دقيقة ) تم تطبيقها على سطح كلوروبرين المطاط .

  • تأثيرزاوية الاتصال من 78 درجة إلى 120 درجة ، ومقاومة النفط بنسبة 40 في المائة ( الجمعية الأمريكية d471 القياسية ) .

• نانو ملءس

  • مادة: إضافة إلى EPDMالجرافينن

  • تأثيرالمقاومة : h ₂ so ₄ تحسين الأداء : 10 ٪ h ₂ so ₄ الحل ينقع لمدة 72 ساعة ، قوة الشد من 65 ٪ إلى 85 ٪ .

3 . ختم وربط التكنولوجيا

• تقلص الباردة المشتركةس

  • مادة: سيليكون المطاط الباردة تقلص الأنابيب ( تقلص نسبة ≥ 300 ٪ ) ؛

  • هيمنةلا تحتاج إلى تدفئة ، من خلال مرونة التراجع لتحقيق الختم ، لتجنب بقايا المذيبات الناجمة عن التآكل .

• ختم الغراء حمايةس

  • مادة: ثنائي مكون راتنجات الايبوكسي ( على سبيل المثال ، 3M dp460 ) ؛

  • حرفةصب في المفاصل حتى * * * * * * * * * * * * * * تغطية موصل ، صلابة تصل إلى 80 د .

  • تأثيربعد شحن مشتركة من الطاقة الجديدة للسيارات هي مختومة ، خدمة الحياة من الملح مقاومة الضباب هو زيادة من 500 ساعة إلى 2000 ساعة .

تطبيق نموذجي

القضية 1 : كبل منصة للبتروكيماويات

• البيئةالبيئة الحرارية الرطبة التي تحتوي على 50 جزء في المليون ، 2000 ملغ / لتر ( 80 ℃ ، 95 ٪ ) .

• حلولس

  • غلاف: fluororubber / نانو تيو ₂ المركبة ( سمك 1.2 ملم ) ، ح ₂ ق مقاومة الأداء من خلال معيار TM0177 NACE .

  • موصلالنيكل تصفيح النحاس ( النيكل طبقة 1.5 μ م ) يمنع الكبريت من الاختراق .

  • عازل: شلبي / نانو أكسيد الزنك المواد المركبة ( سمك 0.9 مم ) ، ومقاومة الملح الضباب من خلال اللجنة الانتخابية المستقلة 62222 القياسية .

• تأثيرفي ظل حالة من محاكاة عملية مستمرة لمدة 5 سنوات دون حوادث ، وخدمة الحياة من الكابلات التقليدية 3 مرات .

القضية 2 : كابلات العوامة لرصد المحيطات

• البيئة: مياه البحر ( الملوحة 3.5 في المائة ) ، الأشعة فوق البنفسجية ( الأشعة فوق البنفسجية - A 50 ث / م ² ) ، المرفق البيولوجي .

• حلولس

  • غلاف: chlorosulfonated البولي إثيلين / الدياتومايت المركبة ( سمك 1 ملم ) ، خشونة السطح را ≤ 0.8 ميكرومتر للحد من الالتصاق الحيوي .

  • حجبالالومنيوم مركب من البلاستيك الشريط + الصلب المجلفن الشريط مع طبقة مزدوجة التدريع ، عرقلة تغلغل أيونات الكلوريد .

  • ربطاستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المشتركة + الايبوكسي بوتينغ ، مقاومة الضغط إلى 10 كيلوفولت .

• تأثيربعد 3 سنوات من العمل في بحر الصين الجنوبي ، والحفاظ على سلامة غمد ≥ 95 ٪ ، معدل خطأ البت في إشارة الإرسال ≤ 10 ⁻ ⁹ .

خامساً - الخلاصة والتوقعات

1. مبدأ اختيار الموادس

   • الفلور المطاط هو المفضل في بيئة حمضية ، chlorosulfonated البولي إثيلين في بيئة قلوية ، الإيثيلين ، البروبيلين المطاط + درع معدني في الملح الضباب .

   • موصل يجب أن تختار الطلاء ( القصدير / النيكل ) أو السبائك ( آل مغ سي سبيكة ) حسب نوع عازل .

2. استراتيجية الحماية الأساسيةس

   • التدرج في نظام الحماية التي شيدت من قبل وسائل فيزيائية / كيميائية مثل طبقة مزدوجة غمد ، نانو ملء .

   • ختم التكنولوجيا ، مثل تقلص الباردة المشتركة ، ملء وختم الغراء ، وما إلى ذلك تستخدم للقضاء على تسرب الطريق من التآكل المتوسطة .

3. الاتجاه المستقبليس

   • الذاتي إصلاح المواد: microcapsule إصلاح وكيل وضعت لتحقيق الشفاء التلقائي من التآكل الكراك .

   • رصد ذكيالألياف البصرية وأجهزة الاستشعار المتكاملة ، في الوقت الحقيقي رصد سلامة سترة ودرجة التآكل ؛

   • استبدال الخضراءتعزيز قاعدة المطاط الحيوي ( مثل Eucommia Ulmoides ) للحد من الاعتماد على الموارد النفطية .