Araştırma gemileri için entegre kalıplanmış şişirilebilir contalar

Ekstrem/Özel Senaryolarda Entegre kalıplı şişirilebilir contanın Teknik Derinliği ve Problem Çözme Yetenekleri

Senaryo 3: Kutup Araştırma Gemileri için Düşük Sıcaklık Sızdırmazlığı (-50°C ila Oda Sıcaklığı Döngüsü)

1. Aşırı Zorluklar

Düşük Sıcaklıkta Kırılganlık ve Termal Genleşme/Büzülme: Polar ortamlar -50°C'ye kadar düşük sıcaklıklara ulaşır, bu da geleneksel kauçuk contaların gevrekleşmeye ve kırılmaya yatkın olmasını sağlar. Ayrıca sıcaklık döngüsü sırasındaki termal genleşme ve büzülme (örn. -50°C'den 20°C'ye) sızdırmazlık yüzeyinin gevşemesine neden olabilir.

Buz Talaşlarının Girişinin Önlenmesi: Gemi navigasyonu sırasında sıçrayan deniz suyundan oluşan buz talaşları şişirilebilir conta boşluklarına yerleşerek sızdırmazlık yüzeyini çizebilir.

2. Teknolojik Atılımlar

Malzeme Yeniliği: Silikon kauçuk (VMQ) ve florosilikon kauçuk (FVMQ) karışımı kullanılır. Moleküler zincirlerin çapraz bağlanma yoğunluğunu kontrol ederek, cam geçiş sıcaklığı (Tg) -60°C'ye düşürülür ve -50°C'de bile esneklik (elastik modül ≤10MPa) sağlanır. Mikron boyutunda silika (SiO₂) takviye maddesinin eklenmesi, malzemenin aşınma direncini artırır (Akron aşınma kaybı ≤0,01cm³/1,61km), buz parçacıklarının aşınmasına karşı direnç gösterir.

Yapısal Optimizasyon: Salmastranın şişirilebilir dudağının içine paslanmaz çelik bir yay yerleştirilmiş, yay enerjisi depolayan bir sızdırmazlık yapısı tasarlanmıştır. Düşük sıcaklıktaki büzülme sırasında yay, ön gerilim (≥50N) sağlayarak sızdırmazlık yüzeyinin sürekli temasını sağlar.

Buzlanmayı önleyen bir kılavuz oluğu eklenmiştir; Contanın dış kenarında, buz parçacıklarının kaymasını sağlayarak birikmesini önleyen 45° eğimli bir oluk tasarlanmıştır.

3. Uygulama Sonuçları

Veri Doğrulaması: "Xuelong" araştırma gemisi yenileme projesinde -50°C'den 20°C'ye 1000 sıcaklık döngüsünden sonra contanın sızıntı oranı ≤0,005L/dak olarak kaldı ve buz parçacığı giriş testinden sonra (500g buz parçası etkisi) sızdırmazlık yüzeyi herhangi bir hasar göstermedi.

Uygulama Genişletme: Bu teknoloji Arktik sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) taşıyıcılarını da kapsayacak şekilde genişletilerek gemi başına yıllık bakım maliyetleri %75 oranında azaltıldı ve Çin Sınıflandırma Topluluğu'ndan (CCS) sertifika aldı.