מבוא

פלטפורמות Offshore הפועלות באזורי הארקטי והאקלים התת-גלקטיים כפופות לכמה מהתנאים המענישים ביותר על כדור הארץ.טמפרטורות יכולות לרדת מתחת ל-50 מעלות צלזיוס, גורמים מצמררים רוח מייצרים צניחה קיצונית, והשילוב של תרסיס מלח, קרח ים, ומוח מכני מתנועת קרח מתפתחת יוצרת סביבה אגרסיבית ייחודית.

דרישות ייחודיות של פעילות Offshore

מבנים בחו"ל הארקטיים - בין אם פלטפורמות קבועות, יחידות ייצור צף או כלי ניהול קרח - חייבים להתמודד עם תופעות לעתים רחוקות לראות במים ממוזגים.קרח הים יכול להפעיל לחץ על מעל 5 MPa, תוך סחף הקרחון מכווץ את קרקעית הים וציוד שביתה, אפילו את הריסת מפעולת הגל קפואה מיידית, בניית שכבות של קרח שיכולה להוסיף מאות טונות של עומסים על ספנות, חסימת יד, ולכן גם מכשולים חשמליים, אך לא ממכשולים, אלא גם ממכשולים מתחת לכיסוי נמוך של מים, אלא גם ממכשולים, אלא גם ממכשולים, עלולים, אך ורק ממכשולים של לחץ דם איטיים, אך ורק מקרח, עלולים, ממכשולים, מקרח, עלולים, אך ורק ממכשולים, עלולים, כדי להפחית אתגרימים ממכשולים של לחץ דם, אך ורק ממכשולים, אך ורק ממכשולים של לחץ דם נמוך, אך ורק ממכשולים, אך ורק מפצעים, אך ורק מקרח, אך ורק ממכשולים, כדי להפחית אתגרימים ממכשולים של לחץ דם איטיים, כדי למנוע נזקי לחץ דם נמוך.

סוגים של מרטטים ימיים בשימוש

אנטי-Ice Coatings

ציפויים אנטי-צדק מונדסים כדי למזער את עוצמת הקשר בין קרח לבין פני השטח המצופה.על ידי צמצום רמות קרח, ציפויים אלה מאפשרים קרח לשפוך תחת כוח הכבידה, רוח, או רטט, למנוע את הצטברות שגורם עומס יתר על פני השטח המסחרי ביותר, אך ציפויים נוגדי חמצון מהירים או נמוכים לחלוטין, אך הם יכולים להתגבר על עלייה משמעותית של מעל פני השטח של כדור הארץ, אך ורק על פני השטח הקדמית, אך ורק על פני השטח המחוסם בטווח הארוך, אך ורק על פני השטח של פחות עמידת, בעוד שגובה, בעוד שגובהו של 20 לחץ דם, לעומת זאת, הוא יעיל יותר מגובהו של כדור הארץ, הוא פחות מגובהו של כדור הארץ, אך ורק על פני השטח, הוא מסוגל להתגבר על פני השטח, אך ורק על פני השטח, אך ורק על פני השטח של חומר זה יכול להיות יעיל יותר מגובהו של חום, אך ורק על פני השטח של חום, אך ורק על פני השטח של כדור הארץ, אך ורק על פני השטח של צריכת חומצי קרח, אך ורק על פני השטח של מעל 20 לחץ דם ארוך, אך ורק על פני השטח, אך ורק על פני השטח, אך ורק על פני השטח, אך ורק על פני השטח, אך ורק על פני השטח של מעל

קורוזיה-Resistant Coatings

התנגדות קורוזיה היא הדרישה הבסיסית לכל ציפוי ימי, אבל התנאים הארקטיים מציגים מצבי כשלון ספציפיים.הטמפרטורות הנמוכות מאטות את ההפצה הנוכחית להגנה על קיקולי, מה שהופך את החגים למסוכנת יותר.2017 מערכות הגנה קורוזית משותפת כוללות ראשיים עשירים אבץ להגנה קטוודית, ואחריו מעילי ביניים של epoxy ופוליאורטיקן העליון של פוליסורוקס.

Insulating קידוד

ציפויים מתפתלים משמשים שתי מטרות בפעילות הארקטית: הם להפחית את אובדן החום מציוד תהליכים צינורות, והם מעלים טמפרטורות פני השטח כדי למנוע היווצרות קרח. ציפויים אלה בדרך כלל מורכבים ממיקרוסקופים קרמיקה או זכוכית משובצים במריצה פולימרית, השגת ערכי מוליכות תרמית מתחת 0.05 WmK. עבור יישומים למעלה, בידוד חייב איזון תרמי עם משקל ומערכות בטיחות חשוף ביעילות.

דרישות ביצועים

הפחתה של קרח

צמצום חדירת קרח חיוני למפרט.שיטת המבחן הנפוצה ביותר היא מבחן החידה של החר, שבו עמודה קרח גדל על פאנל מכוסה ודוחף הצידה עד שכשלונות מתחת ל-50 kPa נחשבים טובים לשימוש offshore, בעוד ציפויים מתקדמים נועדו עבור FLT:0AS D40F:1LT התנגדות של המוח מותאם לטמפרטורות נמוכות הם עוזרים את הפער.

גמישות נמוכה והשפעה

ב -40 מעלות צלזיוס, ציפויים רבים הופכים לסלע וסדקים תחת השפעה מסחף קרח או מאירועים שמבוססים על קרח. Flexsub נמדדת על ידי בדיקות מנדריות מנדל"ן בטמפרטורה נמוכה, בדרך כלל מגבר 1 אינץ' ב -40 מעלות צלזיוס ללא סדקים.אפקט ההתנגדות הוא גם מוערך באמצעות בדיקות ירידה במשקל (למשל, AS DTM2794) בטמפרטורה מינימלית של קואטרקינג מבוסס על חלקיקים רגישים ללחמי לחץ דם גבוה, אך יש צורך בטמפרטורות מהירות לחץ דם רגישה, אך ורקמות לחץ דם גבוה.

התנגדות

קרח משפשף ומעבורת קרח floes לגרום לחברה מתמשכת על הרגליים פלטפורמה, קווי מתפתל, ומבנים תת-ימיים. מתקפלים באזור מגע הקרח חייב להיות עמידות עמוק, בדרך כלל נמדד באמצעות טבר (ASTM D4060) או ריצוף של צבעי מתכת קבועים כדי לפשט את חלקיקי הקרח.

טכנולוגיות חדשניות

ננוטכנולוגיה-Enhanced Coatings

חלקיקים כגון silica, alumina, צינורות פחמן משולבים ציפוי חלקיקים כדי לשפר תכונות מכניות, להפחית את האנרגיה פני השטח, ולספק תכונות ניקוי עצמי.לדוגמה, hydrophobic siparticles ליצור גסיסה דו-ממדית כי מחקה מבנים עלים הרבהוס, להדוף מים לפני שהוא יכול להקפיא.

Slippery Liquid-Infused Furous Surfaces (SLIPS)

בהשראת צמח Nepenthes ⁇ , ציפוי SLIPS מורכב ⁇ או מרוקנת substrate מטבול עם סיכה דלת-קרקע נמוך (למשל, שמן סיליקון או נוזלים פלואורד) סגסוגת מים (Lbricant) הוא שכבת מתכת המונעת קרח ישירות על פני השטח המוצק.

מחיאות כפיים עצמיים

נזק מכני מאפקט קרח יוצר בהכרח שריטות וסדקים שהופכים אתרי חניכה עבור קורוזיה ודבקות קרח. ציפויים עצמיים-healing משלבים מיקרו-capsules או רשתות vascular המכילים סוכני ריפוי (למשל, dicyclopentadiene עם Grubbs זרז או פוליאורטים מתאמים), כאשר מפצילים 80%, משחררים את הסוכן מרפאים את הטמפרטורות נמוכות של זיהום האוויר, אך ורק לאחר טיפול תרופתי, יש להפעיל את התכונות של כימיקלים מוגבלים, אך ורק לאחר טמפרטורות אוויריות.

יישום ושיקולי תחזוקה

הכנה Surface הכנה

בסביבה הארקטית, הכנת פני השטח מורכבת מטמפרטורות נמוכות ולחות גבוהות שגורמים לפלאש חלודה. Near-לבן מתכת ניקוי (Sa 21 וחצי2) עם רמת מלח מלוטשת מתחת ל 20 מ"ג / m2 הוא תקן.עם זאת, כאשר הטמפרטורה פלדה נופלת מתחת לנקודת השבר, מעכבת זיהום ומונעת מחוסמת מים מבוקרת-אוויר סגורה יותר (R) לאחר מכן, 000 מחוספסים על ידי קירור גבוה יותר, 000, 000 ליטרים, 000 ליטרים, לאחר מכן, 000 מים מחוננים מחונמיים, יכול להיות יותר.

בקרת איכות ובדיקה

יישום מתואם במתקני הארקטי דורש דבקות קפדנית בחלונות הטמפרטורה והלחות.תיקנות, דבקות (כוח טיהור), וגילוי חג הם חובה.ה-FLT:0 ISO 12944earFLT:1 סדרה סטנדרטית מספקת הנחיות להגנה על קורוזיה בסביבות אגרסיביות, בנוסף, בעלי פלטפורמה דורשים לעתים קרובות בדיקות קירור מסיביות (למשל, ASTM, G85) הכוללות להקפיא את היצרנים ל-PTI לפחות כדי לספק תנאים של נתונים סגסוגת הארקטית לפחות.

הערכה ותיקון

בדיקה בשירות של ציפויים על פלטפורמות הארקטי מאתגרת בשל גישה מוגבלת וחלונות מזג אוויר קצר. Drones מצויד הדמיה תרמי יכול לזהות פירוק ציפוי על ידי להבחין הבדלים טמפרטורה פלדה הבסיסית.מדידה אולטרה אולטרה אולטרה אולטרה אולטרה סגול משמש כדי לפקח על ציפוי שנותר עובי. כאשר תיקונים הם הכרחי, מערכות תרסיס נייד שפועלת בטמפרטורות נמוכות כמו -20 מעלות צלזיוס פותחו, באמצעות סוכנים דלים בזמן נמוך כי ללא אספקת קרח חיצונית יכול להיות מאושר על ידי עיכובים.

שיקולים סביבתיים ושיקום

המונחים: e-Friendly formulations

מערכות אקולוגיות הארקטיות פגיעות במיוחד לזיהום, והשימוש בתרכובות אורגניות תנודתיות (VOCs), מתכות כבדות, או ביוצידות מתמשך יותר ויותר מוגבל לתקנות כגון הקוד הבינלאומי של אוניות הפעלה ב- Polar Waters (Polar Code) (Polar Code)FLT:1 דורשות ציפויים נגזרים להיות לא רעילים ולצמצם את הסיכון במהלך היישום, השירות, והסרה של מים.

תקנות והסמכת

מערכות מקוטבות לפלטפורמות החוף הארקטי חייבות לעמוד בדרישות החברה של סיווג, כולל DNV GL, ABS, ו-Llo Lo של הרישום.חברות אלה לעתים קרובות להנפיק פרוטוקולים לבדיקת פרוטוקולים במיוחד עבור ציפויים עמידים בקרח, כגון DNVGL-CP-0147 עבור תכונות נגד השמדה.בדרך כלל כרוכות בשילוב של בדיקות מעבדה, בדיקות במתקני קרח, ו ניטור שדה.

השפעה כלכלית של התאמות מתקדמות

בעוד ציפויים בעלי ביצועים גבוהים עלות גבוהה יותר מאשר צבעים ימיים סטנדרטיים - לפעמים 2 עד שלוש פעמים העלות החומרית במעלה - הכלכלה מחזור החיים נוחים.צמצום תדירות ניקוי קרח חוסך זמן צוות ומפחיתה את סיכוני הבטיחות. שיעורי קורוזיה התחתונה להאריך מרווחי תחזוקה יבשים מ 5 עד 10 שנים, אשר עבור פלטפורמה offshore יכול להיות חיסכון של מיליוני דולרים לעגון, בנוסף להפחתה של צריכת דלק מתקדמת של $ 25 עד 10.

כיוונים עתידיים

מצעים חכמים עם חיישנים Embedded

חיישנים אופטיים או ננווטים מוליכים לתוך ציפויים מאפשר ניטור בזמן אמת של צבירה, ציפוי עובי, קורוזיה. אלה "ציפוי חכמים" יכולים להעביר נתונים אל חדר הבקרה של הפלטפורמה, התראה מפעילי כאשר לשפוך קרח נדרש או כאשר ציפוי הוא נפגע.

תאומים דיגיטליים לחיזוי החיים

טכנולוגיית תאומים דיגיטלית משתמשת ביסוד סופי בשילוב עם נתונים סביבתיים בזמן אמת (טמפרטורה, לחץ קרח, אפקט גל) כדי לחזות ירידה ציפוי. על ידי הדמיה של מחזורי מתח מתח קרח והפצת קורוזיה, מפעילי יכולים לייעל בדיקה וקוצר-זמני שכפול.התאום הדיגיטלי עוזר גם לבדוק את הביצועים של ניסוחים חדשים תחת תנאים ספציפיים באתר לפני יישום.

מסקנה

ציפויים ימיים עבור פלטפורמות חוף עמידות קרח התפתחו משכבות הגנה פשוטות לתוך מערכות רב תפקודיות מתוחכמת אשר נלחם קורוזיה, דבקות קרח, ונזק מכני בו זמנית.הצלחת חקר וייצור הארקטי תלויה באמינות של ציפויים אלה, אשר חייב לעמוד באקלים הקשה ביותר על כדור הארץ תוך שמירה על בטיחות סביבתית.המשך השקעה בננוטכנולוגיה, כימאיים עצמיים, ניטור חכם יתפתח אסטרטגיות תחזוקה חיוניות נוספות, אך ורק עם בטיחותיות קבועות, אך ורק עם בטיחותיות, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם תחזוקת שטחיות קבועות, כמו גם תחזוקת בטיחותיות, אך ורק תחזוקת בטיחותיות, כמו גם סודיות, כמו גם תחזוקת בטיחותיות קבועות, אך ורק תחזוקת שטחיות, כמו גם כן, כמו גם נוקשות, אך ורק משיכה, משיכה, כמו גם בטיחותיות, כמו גם נוקשות, כמו גם משיכה יעילה, משיכה יעילה, כמו גם משיכה יעילה, כמו גם משיכה יעילה יותר, כמו גם משיכה יעילה יותר, כמו גם כן, כמו גם תחזוקת בטיחות סביבתית, כמו גם תחזוקת בטיחותית, כמו גם תחזוקת בטיחותית, כמו גם תחזוקת בטיחותית, כמו גם תחזוקת בטיחות סביבתית, כמו גם תחזוקת