Катастрофалык шарттарда электр өткөрүү манаралары үчүн кандай материалдар ыңгайлуу?

Жээктеги жана өнөрөсөл кулач колдонулуштары үчүн коррозияга төзүмдүү болот кушундары

Туздуу шамал жана SO кулачтардын деградациясын кантип тездетет

Туздуу суу булагы көйлөрдүн жээгинде металл беттерине түшкөндө, анын коргоо катмарын бузуучу химиялык реакцияны баштатат. Диңкеңдеги хлорид иондору чыныгында бул оксид катмарын тесип өтүп, узак мөөнөттө конструкциялардын бекемдигин төмөндөтүүчү кичинекей токойлорду түзөт. Заводдордун жанында ситуация дагы да начарлайт, анткени күкүрт диоксиди жаан суусу менен аралашып, күкүрт кислотасын пайда кылат. NACE International тарабынан 2023-жылы чыгарылган «Атмосфералык коррозияны башкаруу» башында жарыяланган изилдөөлөрдүн маалыматына ылайык, бул шарттар коррозия процесстерин нормалдуу атмосферадагыдан беш эсе тездетиши мүмкүн. Эки фактордун таасири бирге таасир эткенде, адаттагы карбондук болот үчүн чыныгында катуу шарттар пайда болот. Бул түрдөгү ортого тургузулган конструкциялар жылына миллиметрден ашык материал жоготушу мүмкүн, бул ошондой эле материалдын тандоосу — бул негизинен заттын кандай узак усташи гана эмес, бирок инженерлер үчүн коопсуздук маселелери жана техникалык кызмат көрсөтүү бюджети да ошончолук маанилүү болуп саналат, алар жээктиктеги инфраструктуранын долбоорлорун иштеп жатышат.

Атмосферада турган коррозияга чыдамдуу болот (ASTM A588) жана жылы батырылган цинктелген болот: патина пайда болушу, иштөө узактыгы жана карашынын компромисстери

ASTM A588 стандарты боюнча атмосферада турган коррозияга чыдамдуу болоттун коргоо касиеттери мыс, никель жана хромдун аралашмасынан пайда болот; алар узак мөөнөткө созулган коррозияны токтотуучу калың коррозиялык катмардын пайда болушуна жардам берет. Тез кургаган жана деңизден алыс жайгашкан аймактарда бул болот өзүнүн карашын аз гана талап кылганы менен элестетилген 50 жылдан ашык иштей алат. Бирок деңиздин жакында жайгашкан аймактарда, ага тұздуу шамалдар түбүртүкчөлөрдүн таасири менен туруктуу таасир эткенде, жагдай толугу менен өзгөрөт. Хлорид иондору коргоо катмарынын пайда болушун бузуп, анын үстүнөн тереңдеген кичинекей ойдуңчаларды түзөт. Ошентип, бул болот деңиз жээгинде курулуш иштеринде надёждуу болбойт, анткени анын башка касиеттери баарынан жакшы.

Тыгыз гальванизация процесси түркүнүн молекулярдык деңгээлинде темирге байланышкан цинк көркөтүн түзөт. Бул көркөт коргоо катары иштейт: ал темирдин үстүндөгү башка материалдардан мурун чирий баштап, темирди коррозиядан сактайды. Биз бул материалдын жогорку даярдыкта, атап айтканда, атмосферада көп салыштырмалуу нымдуулук же туз болгон жерлерде өтө жакшы иштегенин көрөбүз; ошондуктан көпчүлүк жээктеги курулмалар ага таянат. Көпчүлүк орнотулуштар 30–50 жылга созулса да, жалпысынан алардын 25-жылдык мөөнөтүнөн кийин кайра түзөтүүлөр керек болот. Так мөөнөт кандайдыр бир жердеги шарттардын кандай татаал экендигине байланыштуу.

Тербелмелүү салыныш, тузак чөп жана SO бирге болгон өнөрөт-жээктеги чек арада жайгашкан манаралар үчүн эң чыдамдуу чечим көпчүлүк учурда гибриддик системаларды камтыйт: цинк менен капталган негизги элементтер жана коррозияга төзүмдүү болоттон жасалган кошумча компоненттер же бир нече коркунучка каршы иштелип чыгарылган дуплексдык каптамалар.

Жогорку салыныш, химиялык жана электрдик сезгич манараларды орнотуу үчүн Талшык-кошулган полимер (FRP) композиттери

УФ, салыныш жана химиялык төзүмдүүлүк: FRP манаралары тропиктик жана өнөрөттүк коридорлордо негизинен кандай өзгөчөлүктөрү менен алгышат?

Талшык-кошулган полимер (FRP) композиттери коррозияга төзүмдүү полимер смолаларын (мысалы, винил-эфир, эпоксид) жана жогорку берилгичтикке ээ талшыктарды (шыбырт же карбон) бириктирет, бул тропиктик жана өнөрөттүк шарттарда үч негизги деградация механизмине каршы туруктуулукту камсыз кылат:

• КУ Сәулөлөрү : Стабилдештирилген смола матрицалары фотооксиддешүүнүн тизмектин бузулушуна каршы турат, бул экватордук күн нурунда коргоо колдонулбаган полимерлерде көрүнүп турган беттин акчылыгы жана табакчалануу көрүнүштөрүн жок кылат.
• Суунын алып келүүсү суу сиңирүүнүн көрсөткүчү 0,2% төмөн болгондуктан, FRP гидролитик чирип кетүүнү, электролиттик өткөрүү жолдорун жана тоңуу-жылынуу натыйжасында пайда болгон чапталууну болтурат — бул муссондун таасири астындагы же жээк зоналарында өтө маанилүү.
• Химиялык катуулар металл эмес курамы толугу менен кислоталуу (SO-дан пайда болгон), сапалуу жана туздуу химиялык чөгүндүлөргө каршы турганын камсыз кылат — бул каптама же ингибиторлорду колдонуу зарылдыгын жоют.

Бул материалдык кошулма жалпы кара болоттун сырларына салыштырғанда, бул тапта күн бою суу булуңдуктарында 3–5 эсе узун убакытка чейин сакталат. Башка бир ири артыкчылык? FRP электр тогун өткөрбөгөнү үчүн, миңдеген вольттук кернеэдээги электр линияларынын жанында токтун токтоп калышы же электр чачырандысынын пайда болушу мүмкүн эмес. Бул подстанцияларга жакын же негизги өткөрүү коридорлорундагы инфраструктура долбоорлору үчүн баардыгын өзгөртөт. Диңкеңдеги деңиз тузунун аймагы, коррозиялык газдар менен иштеген өнөрөлүк зоналар жана туруктуу күн нуруна учураган күнөс аймактарды алабыз. Бул катуу шарттарда FRP металл бөлүктөр убакыт өтүсү менен даими түрдө тозуп кеткен сайын, аскылган кызмат көрсөтүүгө даяр болгондой кылып турат.

Арктика, токтогон топурак жана экстремалдуу суук климат үчүн алюминий кушулмалары жана гибриддик куулак системалары

Суук региондордогу куулактарды долбоорлоодо термалдык чыдамдылыкты, боз үкүрүнүн жүктөмүн жана негиздин турмушсуздугун башкаруу

Трансмиссиялык башкалар Арктикалык тундра жана токтогон топурак зоналарындай экстремалдуу суук аймактарда иштегенде катаң механикалык жана термалдык чыдамдуулукка дуушар болот, анткени температура регулярдуу түрдө минус 0 градустан төмөн түшөт. 6061-T6 жана 7075-T73 сыяктуу алюминий кушулмалары бул шарттар үчүн айрыкча ыңгайлуу, анткени алар традициялык материалдарга караганда бир нече артыкчылыктарга ээ. Биринчиден, алюминий ысыганда болгон кеңейүүсү челикке караганда көпкө аз — челикте 12 мкм/м·°С болсо, алюминийде ал 23,6 мкм/м·°С чамасында. Ошондой эле, алюминий туздуу сууга каршы коррозияга туруктуу, челикке караганда салмагы 60% га жеңил жана минус 40 градус температурадан төмөн да ийгилүү калат. Бул баардык касиеттер термалдык чыдамсыздыкты жеңүүгө, жердин жылгалап турган үстүнө тургузулган негиздерге таасир этип турган күчтүн азайтылышына жана башкаларга муз түшкөндө же жер титирөө учурунда пайда болушу мүмкүн болгон андагы карама-каршы сынгылардын болуп калышын токтотууга бирге таасир этет.

Алюминийдин салмагына карата күчү оңойлоштурулган боз өсүшүнүн жанында 50 мм чейинки калыңдыкты кошумча нугууларсыз ташып алып барууга мүмкүндүк берет. Бул жерде желдик жүктөмгө байланыштуу көйгөйлөрдү жана курулуш үчүн керектелген материалдардын көлөмүн кыскартат. Күчтүү желдүү аймактарда алюминийди композиттик материалдар менен бириктирүү структуралардын бурчуу күчтөргө каршы туруу сапатын жакшыртат, бирок алардын зарыл болгондо энергияны жутуу мүмкүнчүлүгүн сактап калат. Салкын климатта жайгашкан негиздер үчүн инженерлер пермафростту жылуулуктун өзгөрүшүнөн коргоо үчүн алюминийдин жеңилдигин пайдаланат. Алар көбүнчө терең эмес спиралдык таякчаларды жана термосифон деп аталган атайын суутуу куралдарын колдонушат. Бул ирээттөр жерге терең оюлуп кирбей жана даымык суутуу системаларын талап кылбай, жакшы туруктуулук берет. Аляска жана Түндүк Канадада өткөрүлгөн чындыкта жүрүтүлгөн сыноолор мындай бириктирилген ыкмалардын кадимки болот колонналарга салыштырғанда күтүлбөгөн кызмат көрсөтүүнүн керектелишин дээрлик 40 процентке төмөндөтүшүн көрсөттү. Бул сапаттагы айырмачылык алыскы аймактарга бөлүкчөлөр жана ишчилерди жеткирүү оңой эмес жерлерде чындыгында маанилүү.

Салыштырмалуу тандау ыкмасы: курылымдун материалдарын чөйрөнүн катуулугу жана иштөө талаптарына ылайыкташтыруу

Оптималдуу электр өткөрүү башынын материалдарын тандау үчүн чөйрөлүк таасирлерди функционалдык талаптарга тууралоо керек, бул үчүн структураланган, далилдөөгө негизделген ыкма колдонулат. Кылт аймактардагы орнотулуштар хлоридге байланыштуу чөйрөлүк коррозияга (пиккинг) жана кислоталуу жамгырдын синергиясына каршы далилденген төзүмдүүлүктү талап кылат; арктикалык орнотулуштар термалдык туруктуулукту, бозго туюштуруу жүктөмүн жана криогендик төзүмдүүлүктү приоритеттейт — бул негизги айырмачылык материалдын ылайыктуулугунун чөйрөгө ылайык болгондугун көрсөтөт.

Инженерлер варианттарды төрт өз ара байланышкан критерий боюнча баалайт:

• Коррозияга туруктуу : деңиз жана өнөрөт аймактарында мыйзам талабы — ISO 9223 C4/C5 коррозиялык классификациясы боюнча карбондук болот ASTM A588 атмосферага төзүмдүү болотко караганда үч эсе тезирээк таркалат.
• Механикалык эмне-кармандар : циклдүү жүктөмдүн таасири басымдуу болгондо (мысалы, деңиз желдери, арктикалык бозго туюштуруу түшүшү) коопсуздук чегине таасир этүүчү факторлор — чыдамдуулук, агым чыдамдуулугунун чыдамдуулугуна карата катышы жана бозго туюштуруу жүктөмүнүн ийилүү чеги.
• Жашоо цикли боюнча экономика fRP композиттери боялбаган бетке эээ, 50 жылдык пайдалануу мөөнөтүнө ээ, бирок термиялык цинктелген болотко караганда алгачкы чыгымдары ~40% жогору—буга тек гана кирүү логистикасы же токтотуу коркунучу узак мүддәли ОПЕХ-ты көтөрүп турганда гана негиз берилет.
• Сактап туруу мүмкүнчүлүгү алыскы же коркунучтуу объекттер үчүн «коюп, унут» чечимдери — алюминий кушулмалары жана FRP терсиздиктүү жана цинктелген системаларга караганда текшерүүнүн жыштыгын жана аралашуу коркунучун көп төмөндөтөт.

Эч нерсе бардык жерде, бардык убакытта эң жакшы иштебейт. Коррозияга төзүмдүү болот туздуу суу жакында жакшы калыпта турады, бирок температура минус 30 градус Цельсийден төмөн түшкөндө кыйылып кетет. Шынын талшыгы менен күчөтүлгөн пластик (FRP) мындай гальваникалык проблемаларга учурабайт, бирок ультракызгылт чоңдукка каршы атайын коргоо жана отка каршы заттар кошулуп даярдалышы керек. Акылдуу инженерлер өз тандоолорун ISO 9223 же IEC 60721-3-3 стандарттарындагы ортанын катуулугу боюнча белгиленип койулган баалоолорго негиздешет, андан соң материалдардын лабораториялык сыноолорго гана таянып калбастан, алардын чындыкта талаада кандай иштешин текшерет. Бул ыкма катуу шарттарда долбоорлордун тапшырылган талаптарынан төмөн көрсөтүлүшүнө жана жумшак шарттарда ашыкча чыгымдарга жол бербөөгө жардам берет. Натыйжада биз сайтта чындыкта болуп жаткан нерселерге ылайык тандалган материалдардын колдонулган конструкцияларга ээ болобуз — бул төзүмдүүлүктү, коопсуздукту жана разумдуу убакыт ичиндеги пайдалануу чыгымдарын камсыз кылат, бирок бюджетти таасирлебейт.

Көп берилүүчү суроолор

Кырда курулган минаралар үчүн кандай материалдар эң жакшы?

Тыгыз туздуу жана жогорку дымдуу шарттарда жакшы иштеген үчүн, жаңгактуу кулпунар үчүн термиялык цинктелген болот көпчүлүк учурда талап кылынат.

FRP неге тропиктер үчүн талап кылынат?

FRP композиттери УФ-сәулелерге, дымга жана химиялык заттарга чыдамдуулугу аркылуу тропиктерде жакшы иштейт.

Алюминий сплавдары суук климат үчүн кандай артыкчылыктарды берет?

6061-T6 жана 7075-T73 сыяктуу алюминий сплавдары жеңил, термиялык чыдамдуулугу жана коррозияга чыдамдуулугу бар жана экстремалдуу суук шарттарда иштөөгө молчо мүмкүнчүлүк берет.