Įvadas
Įsivaizduokite tai: Ką tik įrengėte svarbią elektros sistemą pakrantės objekte, o po šešių mėnesių pastebėjote, kad kabelių movos neatpažįstamai surūdijo. Druskos prisotintas oras pavertė jūsų "jūrinius" komponentus surūdijusiais reliktais, keliančiais grėsmę sistemos vientisumui ir saugumui. Šis košmariškas scenarijus pakrantės aplinkoje pasitaiko dažniau, nei manote.
Atsakymas aiškus: 316L nerūdijančiojo plieno kabelių riebokšliai nuolat lenkia visas kitas medžiagas druskos purslų bandymų metu, nes be žymesnės korozijos išsilaiko daugiau kaip 1000 valandų, po to seka žalvaris su nikelio danga (daugiau kaip 720 valandų) ir jūrinis nailonas (daugiau kaip 480 valandų). Šie rezultatai gauti remiantis griežtais ASTM B1171 bandymai, kurie imituoja ilgus metus trunkantį pakrantės poveikį vos per kelias savaites.
Kaip žmogus, matęs daugybę medžiagų gedimų jūrinėje aplinkoje, galiu pasakyti, kad netinkamos kabelių riebokšlių medžiagos pasirinkimas ne tik brangiai kainuoja, bet ir gali sukelti katastrofą. "Bepto" atliko išsamius viso savo gaminių asortimento bandymus druskos purškimu, ir rezultatai gali jus nustebinti. Leiskite pasidalyti tuo, ką sužinojome iš tūkstančių valandų bandymų ir realių pakrantės vietų.
Turinys
- Kas yra druskų purškimo bandymas ir kodėl jis svarbus?
- Kaip skirtingos kabelių įvorių medžiagos veikia atliekant druskos purškimo bandymus?
- Kurios konkrečios medžiagų klasės geriausiai apsaugo pakrantes?
- Kokių realių eksploatacinių savybių galite tikėtis iš geriausiai įvertintų medžiagų?
- Dažniausiai užduodami klausimai apie kabelių movų bandymus druskos purškimu
Kas yra druskų purškimo bandymas ir kodėl jis svarbus?
Druskos purškimo bandymas nėra tik dar vienas sertifikavimo laukelis - tai jūsų krištolinis rutulys, kuris parodys, kaip jūsų kabelių riebokšliai ateityje veiks pakrantės aplinkoje.
Atliekant druskų purškimo bandymus (ASTM B117), medžiagos ilgą laiką veikiamos nuolatine 5% natrio chlorido dulksna 35 °C temperatūroje, imituojant pagreitintą pakrantės koroziją, kuriai natūraliai atsirasti paprastai prireiktų metų. Šis standartizuotas bandymas suteikia kiekybinių duomenų apie medžiagos ilgaamžiškumą ir padeda prognozuoti realias eksploatacines savybes jūrinėje praktikoje.
Kodėl pakrančių aplinka yra tokia destruktyvi
Druskos dalelių, drėgmės ir temperatūros svyravimų derinys sukuria puikią korozijos audrą. Druskai nusėdus ant metalinių paviršių, susidaro elektrolitas, kuris pagreitina oksidacijos procesus. Štai kodėl vidaus vandenyne puikiai veikiantis kabelio riebokšlis gali katastrofiškai sugesti per kelis mėnesius netoli vandenyno.
Prisimenu darbą su Deividu, Danijos Šiaurės jūros pakrantėje esančio vėjo jėgainių parko įrenginių vadovu. Iš pradžių jis pasirinko standartinius žalvarinius kabelių riebokšlius, kad sutaupytų lėšų, manydamas, jog jūros aplinka nebus tokia atšiauri. Per aštuonis mėnesius jam teko skubiai keisti 47 turbinas. Išvada? Druskos purslų bandymų duomenys nėra teoriniai - jie yra prognozuojami.
Bandymų standartai ir aiškinimas
Mūsų bandymai atliekami pagal ASTM B117 protokolus, vertinant 24, 48, 96, 168, 240, 480, 720 ir 1000 valandų intervalais. Mes vertiname:
- Raudonų rūdžių išvaizda (tiesioginio gedimo indikatorius)
- Balti korozijos produktai (ankstyvieji gedimo požymiai)
- Pagrindinės medžiagos poveikis (apsauginės dangos pažeidimas)
- Matmenų pokyčiai (poveikis sandarų vientisumui)
Kaip skirtingos kabelių įvorių medžiagos veikia atliekant druskos purškimo bandymus?
Atliekant druskų purškimo bandymus, medžiagų eksploatacinių savybių skirtumai yra labai dideli, o šių skirtumų supratimas gali padėti išvengti brangiai kainuojančių gedimų.
Medžiagų našumo įvertinimas, gautas atlikus išsamius bandymus: 316L nerūdijantis plienas (1000+ valandų), 316 nerūdijantis plienas (960+ valandų), žalvaris su nikeliu (720+ valandų), jūrinis nailonas (480+ valandų), standartinis žalvaris (168 valandos) ir aliuminio lydiniai (96 valandos). Šie rezultatai yra taškas, kuriame pastebima reikšminga korozija arba degradacija.
Išsami veiklos analizė
| Medžiaga | Valandos iki pirmosios korozijos | Valandos iki reikšmingo pablogėjimo | Tinkamumas pakrantei |
|---|---|---|---|
| 316L nerūdijantis plienas | 720+ | 1000+ | Puikus |
| 316 nerūdijantis plienas | 480+ | 960+ | Puikus |
| Žalvaris + nikelio danga | 240+ | 720+ | Labai geras |
| Jūrinis nailonas (PA66) | 168+ | 480+ | Geras |
| Standartinis žalvaris | 48+ | 168+ | Prastas |
| Aliuminio lydinys | 24+ | 96+ | Netinkamas |
Medžiagų eksploatacinių savybių mokslas
Aukščiausios nerūdijančiojo plieno eksploatacinės savybės dėl jame esančio chromo, kuris sudaro pasyvusis oksido sluoksnis2 kuris savaime užgyja, kai yra pažeistas. 316L sudėtyje esantis didesnis molibdeno kiekis užtikrina papildomą atsparumą chloridams, todėl jis idealiai tinka tiesioginiam jūros vandens poveikiui.
Nikeliuotas žalvaris sukuria barjerinę dangą, kuri apsaugo pagrindinį vario ir cinko lydinį. Tačiau kai šis barjeras pažeidžiamas dėl įskilimų ar nusidėvėjimo, jis greitai suyra.
Jūros klasės nailonas dėl UV stabilizatorių ir smūgio modifikatorių pasižymi stebėtinu ilgaamžiškumu, tačiau yra jautrus įtrūkimams, atsirandantiems veikiant druskų ir temperatūros ciklams.
Kurios konkrečios medžiagų klasės geriausiai apsaugo pakrantes?
Ne visos tos pačios kategorijos medžiagos yra vienodai veiksmingos - konkrečios rūšys ir apdorojimo būdai labai skiriasi pakrančių zonose.
Nerūdijančiojo plieno 316L su mažu anglies kiekiu (≤0,03%) užtikrina optimalų atsparumą chloridams, o 2205 dvipusis nerūdijantysis plienas užtikrina dar geresnes eksploatacines savybes ekstremalioje aplinkoje. Naudojant žalvarį, geriausią apsaugos ir kainos santykį užtikrina mažiausiai 25 mikronų storio nikelio danga su viršutiniu chromo sluoksniu.
Aukščiausios kokybės medžiagų specifikacijos
316L nerūdijantis plienas (rekomenduojama klasė)
- Anglies kiekis: ≤0,03%
- Molibdenas: 2,0-3,0%
- Chromas: 16.0-18.0%
- Nikelio: 10.0-14.0%
- PREN vertė: >24 (Atsparumas įskilimui Ekvivalentinis skaičius3)
Jūrų žalvaris su patobulinta danga
- Bazė: CuZn39Pb3 (CW614N)
- Nikelio danga: 25-40 mikronų
- Chromo viršutinė danga: 0,3-0,8 mikronų
- Terminis apdorojimas po padengimo: 150°C, kad sumažėtų įtempimas
Patvirtinimas realiomis sąlygomis
Hassanas, kuris valdo kelias atviroje jūroje esančias platformas Persijos įlankoje, iš pradžių suabejojo mūsų rekomendacija rinktis 316L, o ne standartinį 316 nerūdijantį plieną. "Kainų skirtumas atrodė nereikalingas", - sakė jis man. Tačiau pamatęs, kaip 316L kabelių riebokšliai išlaiko puikią būklę trejus metus, kai buvo tiesiogiai veikiami jūros vandens, o 316 kabelių riebokšliai anksti ėmė pajuoduoti, jis atsivertė. Pamoka: ekstremalioje aplinkoje medžiagų klasės specifiškumas nėra privalomas.
Dangų technologijos, kurios veikia
Be pagrindinių medžiagų, paviršiaus apdorojimas turi didelę įtaką eksploatacinėms savybėms:
PVD (fizikinio nusodinimo iš garų) dangos ant nerūdijančiojo plieno gali padidinti atsparumą druskos purslams daugiau nei 2000 valandų, tačiau už tai reikia gerokai sumokėti.
Nikelio be elektrolizės su PTFE pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir maža trintimi, todėl lengviau montuoti ir prižiūrėti.
Keramika užpildyti nailono junginiai palyginti su standartiniu jūriniu nailonu, 200 ir daugiau valandų veikia geriau, o kaina išlieka pranašesnė už metalų kainą.
Kokių realių eksploatacinių savybių galite tikėtis iš geriausiai įvertintų medžiagų?
Laboratoriniai bandymai yra pagrindas, tačiau realioje pakrantėje veikia papildomi veiksniai, kurie gali turėti didelę įtaką kabelių riebokšlių ilgaamžiškumui.
Tikruose pakrantės įrenginiuose 316L nerūdijančiojo plieno kabelių riebokšliai paprastai eksploatuojami 15-20 metų be priežiūros, nikeliuotas žalvaris - 8-12 metų, o jūrinės klasės nailonas - 5-8 metus, priklausomai nuo UV spindulių poveikio ir mechaninės apkrovos. Šie terminai skaičiuojami atsižvelgiant į tinkamą įrengimą ir periodinio tikrinimo protokolus.
Aplinkos veiksniai, išskyrus druskos purškimą
UV spinduliuotė pagreitina nailoninių kabelių riebokšlių polimerų irimą, ypač atogrąžų pakrančių regionuose, kur UV indeksas4 reguliariai viršija 10.
Temperatūros ciklas tarp dienos ir nakties susidaro plėtimosi ir traukimosi įtempiai, kurie gali pakenkti sandarikliams ir pagreitinti medžiagų sąsajų koroziją.
Mechaninė vibracija dėl vėjo ar įrangos veikimo gali įtrūkinė korozija5 net ir kitaip atspariose medžiagose.
Techninės priežiūros ir tikrinimo protokolai
Net ir geriausias medžiagas pakrantės aplinkoje reikia tinkamai prižiūrėti:
Kasmetiniai vizualiniai patikrinimai reikėtų patikrinti, ar:
- Paviršiaus spalvos pakitimai arba dėmės
- Sandariklio vientisumas ir lankstumas
- Sriegio būklė ir paprastas valdymas
- Kabelio įtempių mažinimo veiksmingumas
Sukimo momento patikra kas pusmetį užtikrina tinkamą suspaudimą, nepertempiant komponentų.
Išsamus penkerių metų vertinimas turėtų apimti elektros tęstinumo bandymą ir sandarinimo slėgio patikrinimą.
Išvada
Druskos purškimo bandymai suteikia neįkainojamų įžvalgų apie kabelių riebokšlių medžiagų savybes, tačiau tikroji vertė gaunama šiuos rezultatus pritaikius prie protingo medžiagos pasirinkimo konkrečiai pakrantės paskirčiai. Nors 316L nerūdijantis plienas nuolat pirmauja eksploatacinių savybių lentelėse, optimalus pasirinkimas priklauso nuo jūsų biudžeto, montavimo reikalavimų ir priežiūros galimybių. Atminkite, kad brangiausias medžiagos gedimas yra tas, kuris įvyksta po montavimo - nuo pat pradžių investuokite į tinkamus bandymų duomenis ir patikrintas medžiagas.
Dažniausiai užduodami klausimai apie kabelių movų bandymus druskos purškimu
K: Kiek valandų druskos purškimo bandymų prilygsta realiam pakrantės poveikiui?
A: Apskritai 1000 valandų ASTM B117 druskos purškimo bandymų atitinka 5-7 vidutinio poveikio pakrantės sąlygomis metus, nors tai labai priklauso nuo vietinių sąlygų, pavyzdžiui, drėgmės, temperatūrų kaitos ir sūraus vandens kaimynystės.
Klausimas: Ar kabelių movos gali išlaikyti druskos purškimo bandymus, bet vis tiek nesuveikti pakrantėje?
A: Taip, atliekant druskos purškimo bandymus įvertinamas tik atsparumas korozijai tam tikromis sąlygomis. Realioje pakrantės aplinkoje atsiranda UV spindulių poveikis, temperatūros svyravimai, mechaninė įtampa ir kintanti druskos koncentracija, dėl kurių gali atsirasti įvairių gedimo būdų, kurių standartiniai bandymai nefiksuoja.
K: Kokios minimalios druskos purškimo bandymo trukmės turėčiau reikalauti pakrantės kabelių riebokšliams?
A: Vidutinio sunkumo pakrantės aplinkai reikia mažiausiai 480 valandų be žymios korozijos. Tiesioginio jūros poveikio arba atšiauriomis pakrantės sąlygomis nurodykite daugiau kaip 720 valandų. Kritinėms reikmėms reikėtų reikalauti 1000 ir daugiau valandų eksploatacinių savybių.
K: Ar nailoniniams kabelių riebokšliams reikia atlikti druskos purškimo bandymus, nes jie yra nemetaliniai?
A: Absoliučiai. Nors nailonas nekoroduoja kaip metalai, atliekant druskos purškimo bandymus nustatomi įtrūkimai, matmenų pokyčiai ir sandarinimo pažeidimai, kurie gali pakenkti IP reitingui ir kabelių apsaugai pakrantės aplinkoje.
K: Kaip patikrinti kabelių riebokšlių tiekėjų pateiktus druskos purškimo bandymų rezultatus?
A: Reikalaukite išsamių bandymų ataskaitų su kelių laiko intervalų nuotraukomis, patikrinkite, ar bandymus atliko akredituotos laboratorijos, vadovaudamosi ASTM B117 standartais, ir prašykite konkrečios partijos bandymų, o ne bendrų medžiagų sertifikatų.
-
Peržiūrėkite oficialų tarptautinį ASTM standartą, kaip eksploatuoti druskos purslų (rūko) aparatus korozijai bandyti. ↩
-
Supraskite cheminį procesą, kurio metu nerūdijančio plieno paviršiuje susidaro apsauginis pasyvusis oksido sluoksnis. ↩
-
Sužinokite, kaip apskaičiuojama PREN vertė, kad būtų galima numatyti nerūdijančiojo plieno lydinio atsparumą vietinei taškinei korozijai. ↩
-
Sužinokite, kaip pagal UV indekso skalę matuojamas nudegimus sukeliančios ultravioletinės spinduliuotės stiprumas. ↩
-
Išnagrinėkite šį dilimo ir korozijos procesą, kurį sukelia mažos amplitudės vibracija tarp besiliečiančių paviršių. ↩
