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Tiefe Seestoß Hydraulisch-System Grenzen

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Industrien erweitern Bemühungen in das Unterseegelände, die lebenswichtigen Betriebsmittel zu erwerben, die benötigt werden, um globale Nachfrage zu befriedigen

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Mehr als zwei drittel der Erde? s-Oberfläche wird durch Wasser umfaßt, und viele möglichen Betriebsmittel in jenen Tiefen erwarten Erforschung und Entwicklung. Die Industrien, die in diese neue Grenze mit einbezogen werden, umfassen Bergbau, Öl und Gas, Infrastruktur, Energieerzeugung und Naturwissenschaft.

Diese Tätigkeiten alle beziehen Komplex und in hohem Grade - technische Systeme mit ein. Viele von ihnen? besonders die führten unter dem Meer durch? s-Oberfläche? benutzen Sie eine ausgedehnte Reihe elektrohydraulische Systeme, um Ausrüstung zum Meeresgrund zu senken und anzuheben, Fern-lassen Sie Unterseesysteme, laufen und überwachen Sie dauerhaft geaufstellte Systeme (z.B., Erdölhauptquellen oder Kommunikationskabel).

Solche hydraulische Ausrüstung häufig wird angenommen, unter Verwendung der speziellen Materialien für Betrieb unter dem Hochdruck und den ätzenden Bedingungen der verschiedenen Seetiefen spezifisch entworfen zu werden und ausgeführt zu werden. Jedoch mit genügender Kundenbezogenheit, entwarfen viele Standardhydraulikanlagen für Oberflächengebrauch können in dieser fordernden Umwelt effektiv funktionieren.

Schließlich erfordert der Betrieb jeder Hydraulikanlage die Isolierung des hydraulischen Stromkreises von der externen Umwelt und die Kontrolle der Flüssigkeit, um Arbeit durchzuführen. Die Grundregeln sind die selben; folglich die Entwurfsgrundregeln für Unterseeeinfach Anruf für die Berücksichtigung der zusätzlichen Bedingungen.

Vergleich von Unterseeanforderungen

Das Vorwählen der besten Lösung für eine gegebene Anwendung erfordert das Verständnis, wie die verschiedenen Unterseewassertiefen die Hydraulikanlage auswirken. Die Analysen, die in der Öl- und Gaserforschung verwendet werden, liefern einen wirkungsvollen Satz Richtlinien.

An den Tiefen zu 1.000 ft. (305 m), Bestandteile müssen im Salzwasser, aber nicht im Hochwasserdruck erheblich funktionieren. Die Ausrüstung ist verhältnismäßig einfach zu benützen, setzte sich an der richtigen Stelle und holt zurück. Jedoch kann Tageslicht bis 200 m eindringen und das Wachstum des Selebens über der Ausrüstungsoberfläche so fördern. Faktor dieses muss in Entwürfe der Bestandteile wie Kolbenstangen in den Hydrozylindern dargestellt werden.

In den Tiefen von 1.000 bis 6.000 ft. (305 bis 1.830 m), hydrostatischer Druck wird ein Hauptinteresse. Wasserdruck erhöht ungefähr 1 Stab (14.5 P/in) für alles 10 m Tiefe. Infolgedessen bei 5.000 m (16.400 ft), ist der Umgebungsdruck Stab 500 (7.250 P/in). An diesen Tiefen wird alle Arbeit mit Fernsteuerungssystemen und Unterseerobotern, wie fernbetätigten Trägern (ROVs) und autonomen Unterwasserträgern (AUVs) erledigt.

Die Bestandteile, die diesem hohen externen Wasserdruck ausgesetzt werden, können spezielle Ausrüstungsbeschreibungen, wie Druckausgleich oder strukturelle Änderungen erfordern. Diese Tiefen werden gewöhnlich weit von Ufer angetroffen und erfordern sich hin- und herbewegende Plattformen oder Schiffe und Plattformen, die zusätzliche Herausforderungen verursachen.

Neben Militär- und Forschungsbehältern dort? s wenig Erfahrung mit Unterseeausrüstung im ultra-tiefen Wasser? von 6.000 bis 35.800 ft. (1.830 bis 10.900 m). Während Tiefen sich erhöhen, sogar muss die Technik des Hochziehens und des Leineausrüstungsaufbaus ändern, um die Maße und das Gewicht der Systeme unterzubringen, während sie mit der Wassertiefe sich erhöhen. Außerdem werden die Ozeanzustände, wie die Größe der Wellen oder der Kräfte, die durch Seestrom verursacht werden rauer.

Automatismus: Der UnterseeEnabler

Weil Taucher nicht über einer Tiefe von 100 m hinaus funktionieren können, muss die Masse von Unterseetätigkeiten durch ROVs und AUVs, komplexe Systeme durchgeführt werden, die umfangreiche elektromechanische und elektrohydraulische Subsysteme verwenden, um Aufgaben zu erfüllen. Obwohl ihre Betriebstiefen in jeder möglicher Strecke sein können, aren Roboter gewöhnlich? t versenkte für lange Zeitspannen der Zeit. Jedoch es? s, das sind sie kritisch ist, bereit, wenn sie benötigt werden, und wenn sie stören, muss die Stillstandszeit zu einem Minimum gehalten werden.

Die Vorteile der hydraulischen Antriebe kommen wirklich in diesen Maschinen ans Licht: Sie sind leistungsfähig schroff, kompakt, exakt, intelligent, und und stellen ausgezeichnete Energiedichte und geschickte Flexibilität für eine große Auswahl von Aufgaben zur Verfügung. Dass besagte, ROV und AUV Entwickler fortfahren, hoch entwickeltere Leistung und Zuverlässigkeit von diesen integrierten elektrohydraulischen Systemen zu suchen.

Unterseeentwurfs-Anforderungen

Erfolgreiches Wachstum vieler Unterseeanwendungen hängt davon ab, wie lang Ausrüstung zuverlässig und sicher zu entfalten und funktioniert kann, ohne teure Technik, Betrieb und Reparaturkosten übermäßig zu erfordern. Etwas eingebaute Kosten für Unterseearbeit sind unvermeidbar? Betriebsausrüstung in einem Abstand mit Fernvorrichtungen und im Beschäftigen externen Wasserdruck, Strom und Korrosionszustände. Vorsichtige Planung und eine Bereitwilligkeit, intelligente Entwurfsgrundregeln in Unterseehydraulikanlagen zu integrieren machen es möglich, diese Ziele kosteneffektiv zu erreichen.

Druckausgleich ist in jedem möglichem System nützlich, das underwater funktioniert. Es? s verwendet, um den Druck zwischen externer Umwelt (Meerwasser) und Vorratsbehälterkonstante zu halten, weil Dichtungen gewöhnlich für einen begrenzten Druckabfall einer bestimmten Richtung bestimmt sind. Die meisten leicht verfügbaren Bestandteile waren für Betrieb in der normalen Oberflächenumwelt bestimmt. Fast alle Maschinen haben Dichtflächen oder andere Teile, die hohen UnterseeDruck von Außen oder strengem Druckabfall nicht widerstehen können.

Obgleich schwierig und teuer, eine Wahl, druckempfindliche Bestandteile innerhalb eines schützenden Raumes zu versiegeln ist. Dieses bezieht normalerweise einen Behälter in steifen Aufbau und Hochleistungsdichtungen mit ein, um den hohen Druck von Außen zu widerstehen. Eine wirkungsvollere Lösung ist jedoch Druckausgleich. Mit dieser Technik wird ein Druck innerhalb des Bestandteils das angewendet? s-Gleichgestelltes und gegenüber dem Umgebungsdruck draußen.

Sauerstofkraftstoff der hohen Geschwindigkeit (HVOF) die Gewehr- und Kobaltlegierungsschichten, die über PlasmaElektroschweißen angewendet werden, sind zwei beschichtende Arten, denen tribologische Eigenschaften der Kolbenstangen in Unterwasser-springen große Hydrozylinder verbessern Sie.

In einer typischen Hydraulikanlage wird der Standardvorratsbehälter durch einen Siegelvorratsbehälter ersetzt, der einen flexiblen mittleren Separator enthält. Folglich hat die Druckübertragungen der externen Umwelt auf den Vorratsbehälter, gerade als normales Oberflächensystem den externen Luftdruck auf das Öl im Vorratsbehälter. Der Unterschied ist, dass er verhindert, dass das Meerwasser mit dem Öl mischt.

Dieses kluge System erlaubt jeden möglichen Bestandteil, der auf der Oberfläche benutzt wird, um verwendetes Untersee zu sein, solange alle Volumen, die normalerweise Luft enthalten, von der Luft geräumt werden können, die mit Flüssigkeit gefüllt wird und an den Vorratsbehälter angeschlossen ist, um die Druckbalance beizubehalten.

Korrosions-Schutz und Dichtung

Offshoremaschinen haben gewöhnlich eine Dichtung, Dichtfläche, Meerwasser und irgendein anderes Mittel im Kontakt und im Einwirken auf einander. Die Studie dieser Einzelteile bekannt als Tribologie. Wissen von diesem ist für Systemplaner, zum Unterhaltmeerwasser aus einem System heraus kritisch und hält die Hydraulikflüssigkeit innen. Auf großen Hydrozylindern z.B. die Vollständigkeit der Kolbenstange ist beizubehalten, die routinemäßig den in Kraft Umweltbedingungen ausgesetzt wird, für das Beibehalten des langfristigen Betriebslebens des Systems wesentlich.

Egal was die Anwendung, obwohl, Hydraulischzylinder Entwurf immer eine Interaktion zwischen Dichtungen, Flüssigkeit und Materialoberfläche miteinbezieht. Der Zylinder? s-Kolbenstangeoberfläche benötigt eine passende Schicht, eine gute und haltbare Unterseite für sein tribologisches System zur Verfügung zu stellen. Grosse Fortschritte sind in den Zylinderschichtstechnologien, einschließlich die metallische/Metallmischungssysteme aufgetreten, die mit den Schichten des Kraftstoffs (HVOF) angewendet werden oder der Kobaltlegierung Sauerstoff der hohen Geschwindigkeit, die über PlasmaElektroschweißen angewendet werden.

Entwerfen zur Sicherheit und zur Zuverlässigkeit

Die Ausrüstung, die für Unterseeanwendungen ausgeführt wird, muss Leute und die Ozeanumwelt vor jedem möglichem Schaden schützen. Für tiefes Wasser und ultra-tiefe Wasserbetriebe benötigen Oberflächenoperatoren Schutz vor Geräteausfällen während des vollständigen Lebenszyklus des Unterseesystems.

Dieses Ventilverteilerrohr ist ein Beispiel des Verpackens das anpaßt anders elektrohydraulische Standardventile für Gebrauch im extremen Umgebungsdruck, die in hohem Grade ätzende Umwelt, die in den Tiefseeanwendungen angetroffen wird.

Unterseearbeiten werden umweltsmäßig in den heiklen Gebieten durchgeführt. Die meisten Hydraulikanlagen müssen spezifische Sicherheitsnormen, wie ausfallsicheren Betrieb befolgen. Folglich wenn das Spg.Versorgungsteil abgeschnitten wird, veranlaßt diese Deerregung Grundregel die Hydraulikanlage, in eine sichere Position automatisch sich zu verschieben. Diese Grundregeln der Risikobeurteilung und der Funktionssicherheit sind durch internationale Standards wie ISO 12100, ISO 13849 und ISO 4413 hergestellt worden.

Die Zuverlässigkeit der Unterseeausrüstung mit einer hervorstehenden 30-Jahrelebenszeit, funktionierend in solch einer rauer Umwelt, stellt eine der größten Herausforderungen für die Industrie heute dar. Zuverlässiger Hydraulischsystem Entwurf für Unterseeanwendungen kann verschiedene Ansätze gleichzeitig anwenden:

? Des Gebrauches zuverlässige Bestandteile in hohem Grade -. Eine Zuverlässigkeitsanzeige sollte benutzt werden, um Parameter wie Mittelzeit mit Ausfall, dem Leben B10 oder den Weibull Verteilungen zu vergleichen.

? Kosteneffektive überflüssige Architektur kann für höhere Systemszuverlässigkeit angebracht werden. In einigen Fällen können mehr als zwei Bestandteile erforderlich sein, sich zu stützen.

? Integration der Diagnoseeinrichtungen des Ausfalls, wie verwendbare Sensoren und Algorithmen, zum ihrer Informationen zu verarbeiten, kann einen Ausfall ermitteln und die passende korrektive Reaktion entscheiden.

Feldoperatoren in den Öl- und Gasanwendungen erwarten minimale Wartung von der Unterseeausrüstung während einer wohlen Position? s-gesamte Nutzungsdauer, die 30 Jahre oder mehr sein kann. Verwendbare Sensoren müssen entworfen werden, integriert worden und Druck-geprüft, Ausfälle zu ermitteln und, wenn möglich vorweg, nehmen Sie zukünftige Ausfälle, indem Sie BedingungÜberwachungsfunktionen einschließen.

Da Industrien tieferes in den Ozean verschieben, erhöhen sich grundlegende technische Herausforderungen, besonders für hydraulisch Ansteuersysteme. Diese Herausforderungen können durch eine Kombination der Standard-, ab Lagerbestandteile angenommen werden, die nachgewiesen werden, in den schroffen Bedingungen auf dem Land, mit verwendbaren Anpassungen und intelligenter, kosteneffektiver Anwendung der vorgerückteren Materialien zu funktionieren, wo benötigt. Diese Annäherung kann kosteneffektivere Unterseeentwicklung und breiteren Zugang zu den möglichen Betriebsmitteln schließlich liefern, die durch diese auftauchende Grenze angeboten werden.