Kiekvienas laivas, nuo uosto vilkiko iki didelio{0}}okeaninio kruizinio laivo, priklauso nuo nuolatinio jūros vandens srauto, kad būtų pašalinta išmetamoji šiluma iš jo variklių ir laive esančių generatorių. Šilumokaičiai, atsakingi už šios šilumos perdavimą į vandenyną, turi išlikti nuolat veikiami sūraus vandens, jūros organizmų ir svyruojančių darbo sąlygų, nesukeldami korozijos ar užsikimšimo. Daugumoje jūrų aušinimo sistemų šią sudėtingą užduotį atlieka patikrintas lydinys: 90-10 vario-nikelio.
Ilgametė-sėkmėvario nikelio 90-10 jūrinio variklio aušinimassistemos atsiranda dėl unikalaus lydinio gebėjimo atsispirti jūros vandens korozijai ir natūraliai atgrasyti nuo biologinio užteršimo šilumokaičio vamzdžių viduje.
90-10 vario ir nikelio lydinio supratimas
Kompozicija ir metalurginis dizainas
90-10 vario ir nikelio lydinį daugiausia sudaro:
90% vario
10% nikelio
Lydinyje taip pat yra svarbių nedidelių priedų:
Maždaug 1,5% geležies
Maždaug 1% mangano
Šie maži legiravimo priedai atlieka svarbų vaidmenį gerinant jūros vandens savybes.
Geležis padeda stabilizuoti apsauginį oksido sluoksnį, susidarantį ant vamzdžio paviršiaus, o manganas prisideda prie stiprumo ir atsparumo korozijai tekančio jūros vandens sąlygomis.
Be šių priedų lydinys nepasieks tokio pat ilgalaikio{0}}patvarumo jūroje.
Kaip veikia jūrų variklių aušinimo sistemos
Jūros vanduo kaip šilumos kriauklė
Įprastoje jūrinio aušinimo sistemoje jūros vanduo teka per korpuso{0}}ir vamzdžių šilumokaičio
Procesas veikia taip:
Karštas variklio aušinimo skystis patenka į šilumokaičio apvalkalą
Vamzdžiais teka vėsus jūros vanduo
Šiluma perduodama per vamzdžio sienelę
Jūros vanduo perneša atliekų šilumą už borto
Ši konstrukcija neleidžia ėsdinančiam jūros vandeniui tiesiogiai patekti į variklio bloką, tuo pačiu užtikrinant efektyvų aušinimą.
Kadangi jūros vanduo lieka tik vamzdžio pusėje, vamzdžių medžiaga tampa pagrindine kliūtimi tarp jūros aplinkos ir laivo varomosios sistemos.
Apsauginės oksido plėvelės susidarymas
Savaime{0}}gyjantis paviršiaus sluoksnis
Viena iš pagrindinių savybiųvario nikelio 90-10 jūrinio variklio aušinimasįranga – tai lydinio gebėjimas sukurti ploną, tvirtai prilipusią apsauginę paviršiaus plėvelę, kai jis veikiamas švaraus, tekančio jūros vandens.
Variniai{0}}nikelio vamzdeliai sudaro savo gyvą apsauginę odą, kai veikla tęsiasi.
Šis rusvas{0}}žalias oksido sluoksnis:
Sumažina bendrą koroziją
Slopina duobių ataką
Apriboja paviršiaus degradaciją
Apsaugo nuo jūros vandens poveikio
Stabilizuoja ilgalaikį{0}} vamzdžio veikimą
Apsauginė plėvelė yra ypač plona, tačiau labai efektyvi tinkamomis eksploatavimo sąlygomis.
Skirtingai nuo dangų, kurios gali nulupti arba įtrūkti, oksido sluoksnis nuolat atsinaujina normalios eksploatacijos metu.
Atsparumas biologiniam užteršimui
Natūralus anti{0}}užteršimas
Jūrų aušinimo sistemos nuolat susiduria su biologine tarša dėl:
Barnacles
Midijos
Gleivių sluoksniai
Dumbliai
Jūrinės bakterijos
Didelis užsiteršimas sumažina šilumos perdavimo efektyvumą ir riboja jūros vandens srautą per šilumokaičio vamzdžius.
Vario-nikelio lydiniai pasižymi vertingu natūraliu atsparumu biologiniam užsiteršimui, nes paviršiuje išsiskiriantys vario jonai neskatina prisitvirtinti jūros organizmų.
Dėl to:
Vamzdžių užsikimšimas vystosi lėčiau
Sumažinamas valymo dažnis
Šilumos perdavimas išlieka stabilesnis
Srauto pasipriešinimas laikui bėgant išlieka mažesnis
Dėl šios anti-užteršimo savybės vario-nikelio lydiniai tapo ypač patrauklūs ilgalaikėms- jūrų operacijoms.
Atsparumas korozijai ir erozijai
Stabilumas tekančiame jūros vandenyje
90-10 vario-nikelio demonstruoja puikų atsparumą:
Bendra jūros vandens korozija
Lokalizuotas įdubimas
Plyšio ataka
Smūgio korozija
Jūrų organizmų gaminamas amoniakas
Geležies{0}}stabilizuotas oksido sluoksnis taip pat pagerina atsparumą erozijai tekančio jūros vandens sąlygomis.
Įprasti rekomenduojami jūros vandens vamzdžių greičiai patenka į:
v≈1–2,5 m/sv \\apytiksliai 1–2,5\\ \\mathrm{m/s}v≈1–2,5 m/s
Šiame veikimo diapazone apsauginė plėvelė išlieka stabili, išlaikant gerą šilumos perdavimo efektyvumą.
Srauto sąlygų svarba
Stagnacija gali sugadinti lydinį
Nors vario -nikelis juda jūros vandeniu labai gerai, užsitęsęs sąstingis kelia pavojų.
Kai jūros vanduo ilgą laiką nejuda:
Vystosi deguonies koncentracijos pokyčiai
Indėliai kaupiasi
Apsauginės plėvelės destabilizuoja
Gali prasidėti vietinis duobių susidarymas
Dėl šios priežasties jūrų aušinimo sistemos paprastai yra sukurtos taip, kad, kai tik įmanoma, būtų palaikoma reguliari cirkuliacija.
Tinkamos išdėstymo procedūros taip pat svarbios ilgesnio laivo sustabdymo metu.
Pastaba dėl paleidimo
Pradinis filmo formavimas yra labai svarbus
Naujai sumontuotiems 90{1}}10 vario-nikelio šilumokaičiams reikalingas tinkamas paleidimo laikotarpis, kad būtų tinkamai suformuotas apsauginis oksido sluoksnis.
Šiame pradiniame etape:
Švarus jūros vanduo turi būti nuolat cirkuliuojamas
Srauto greitis turi neviršyti rekomenduojamo diapazono
Idealiu atveju reikėtų vengti užteršto uosto vandens
Taršos sulfidais poveikis turėtų būti kuo mažesnis
Pradinis oksido plėvelės formavimo procesas yra būtinas norint pasiekti maksimalų ilgalaikį{0}}atsparumą korozijai.
Jei apsauginis sluoksnis susidaro esant blogoms vandens sąlygoms, gali įvykti priešlaikinis lokalus ataka, kol plėvelė visiškai nenusistovi.
Kodėl 90{1}}10 vario-nikelio tebėra plačiai naudojamas
Patikimumo ir tarnavimo laiko pusiausvyra
Alternatyvios medžiagos, pvz., titanas ir nerūdijantis plienas, kartais naudojamos jūriniuose šilumokaičiuose, tačiau 90{1}}10 vario-nikelio ir toliau siūlo keletą praktinių pranašumų:
Įrodyta ilgalaikė{0}} lauko istorija
Puikus jūros vandens atsparumas korozijai
Natūralus atsparumas užsiteršimui
Geras šilumos laidumas
Pagrįsta gamybos kaina
Patikimos mechaninės savybės
Daugeliui laivų variklių aušinimo sistemų lydinys išlieka vienu iš labiausiai subalansuotų ir patikimiausių pasirinkimų.
Išvada
90-10 vario ir nikelio tapo pasauliniu laivų variklių aušinimo standartu, nes jis puikiai atlaiko nuolatinį jūros vandens poveikį ir yra atsparus korozijai ir biologiniam užteršimui. Kruopščiai subalansuota lydinio sudėtis, įskaitant svarbius geležies ir mangano priedus, leidžia natūraliai susidaryti stabiliam apsauginiam oksido sluoksniui darbo metu.
Ši plona paviršiaus plėvelė apsaugo nuo bendros korozijos, įdubimų ir erozijos, o vario kiekis neleidžia prisitvirtinti jūros organizmų, kurie kitu atveju užkimštų šilumokaičio vamzdžius. Tinkamas jūros vandens srautas ir kruopštus paleidimas išlieka būtini, nes lydinys priklauso nuo sveikos, tekančios aplinkos, kad išlaikytų apsauginę paviršiaus chemiją.
Viso pasaulio jūrų varymo sistemose 90{1}}10 vario-nikelio ir toliau tarnauja kaip tylus ir patikimas veiksnys, atlaikantis nenumaldomą ėsdinančią jūros vandens iššūkį. Daugeliu atžvilgių patikimas laivo variklių veikimas galiausiai priklauso nuo nematomos apsauginės plėvelės, suformuotos išilgai specialiai sukurto lydinio vamzdžio vidinio paviršiaus.
