Маводи таркибии нахи карбон як маводи тақвиятёфтаи нахи аз нахи карбон ва қатрон, металл, сафол ва дигар матритса мебошад. Аз сабаби вазни сабук, қувваи баланд, муқовимат ба ҳарорати баланд ва ғайра, он дар солҳои охир дар соҳаи кайҳонӣ, варзиш ва истироҳат, роҳи оҳани баландсуръат васеъ истифода мешавад. Дар сохахои автомобильсозй ва сохтмони гражданй. Маводҳои таркибии нахи карбон дорои муқовимати аъло ба хастагӣ, муқовимат ба зангзанӣ ва иҷрои аълои сохтмонӣ аз сабаби қувват ва қувваи баланд мебошанд, ки онро барои барномаҳои баҳрӣ бо талаботи махсус оид ба хосиятҳои моддӣ мувофиқ месозад. тамошо кунед. Дар солҳои охир, композитҳои нахи карбон дар киштисозӣ, рушди энергетикаи оффшорӣ ва таъмири муҳандисии баҳрӣ нақши муҳим бозиданд.
1.Ариза дар борт
Композитҳои нахи карбон нисбат ба маводи анъанавии киштисозӣ бартарии табиӣ доранд. Аввалан, композитҳои нахи карбон хосиятҳои хуби механикӣ доранд. Корпус бо хусусиятҳои вазни сабук ва истеъмоли ками сӯзишворӣ истеҳсол карда мешавад ва раванди сохтмон нисбатан содда, давра кӯтоҳ аст ва қолаби қулай аст, бинобар ин хароҷоти сохтмон ва нигоҳдорӣ нисбат ба киштии пӯлод хеле паст аст. Дар айни замон, азбаски интерфейси байни нахи карбон ва матритсаи қатрон метавонад ба таври муассир паҳншавии тарқишро пешгирӣ кунад, мавод муқовимати хуби хастагӣ дорад; гайр аз ин, аз сабаби беэътибории химиявии сатхи нахи карбон, пучощ дорои хусусиятхое мебошад, ки организми обй душвор ба эпифитикй ва ба зангзании тобовар аст, ки ин хам сохти киштй мебошад. Яке аз омилҳои муҳимтарини интихоби мавод. Аз ин рӯ, маводи таркибии нахи карбон бартариҳои беназири иҷроиш дар киштисозӣ доранд ва ҳоло дар ин соҳа васеъ истифода мешаванд. Ҳамзамон, рушди саноати нахи карбон аз тавсеаи соҳаи татбиқ мусоидат кард.
1.1 Киштиҳои ҳарбӣ
Композитҳои нахи карбон дорои хосиятҳои хуби акустикӣ, магнитӣ ва электрикӣ мебошанд: шаффоф, садо гузаранда ва ғайримагнитӣ мебошанд, бинобар ин онҳоро барои беҳтар кардани кори пинҳонии киштиҳои ҳарбӣ истифода бурдан мумкин аст. Истифодаи масолехи композитй дар болои сохти киштй на танхо вазни корпусро кам мекунад, балки инчунин мавчхои электромагнитиро бо басомади пешакй му-айяншуда бо рохи хифз кардани кабати интихобкунандаи басомади дар кабати байникабатй гузошташуда барои мухофизат намудани мавчхои электромагнитии радари душман мефиристад ва кабул мекунад. . Масалан, крейсери класси "skjold", ки аз ҷониби Нерӯи баҳрии Норвегия дар соли 1999 сохта шудааст, аз сэндвич иборат буд, ки аз қабати ядрои кафкҳои поливинилхлорид, нахи шиша ва қабати нахи карбон иборат аст. Ин тарҳ на танҳо таносуби қувват ба вазнро беҳтар мекунад, балки инчунин муқовимати хуби таъсир дорад. Намоиш инчунин хусусиятҳои сканкунии магнитии паст, зидди инфрасурх ва зидди радарро хеле беҳтар мекунад. Фрегатҳои дараҷаи Visby-и Шветсия, ки соли 2000 ба истифода дода шудаанд, ҳама маводҳои композитии нахи карбонро истифода мебаранд, ки вазифаҳои махсуси кам кардани вазн, радар ва дугонаи инфрасурхро доранд.
Татбиқи мастҳои композитӣ бо нахи карбон дар киштиҳо тадриҷан пайдо шуд. Киштии LPD-17, ки дар соли 2006 дар Иёлоти Муттаҳида ба истифода дода шудааст, аз нахи карбон/асосии Balsa мастаи таркибии пешрафтаро истифода мебарад. Баръакси сутуни кушодаи аслӣ, LPD-17 системаи нави пурраи пӯшида / ҳассосро истифода мебарад. (AEM/S), қисми болоии ин масти таркибии нахи карбон маводи рӯизаминии басомади интихобшударо (FSS) фаро мегирад, ки имкон медиҳад, ки мавҷҳои дорои басомади мушаххас аз онҳо гузаранд ва нимаи поёнӣ метавонад мавҷҳои радарро инъикос кунад ё аз ҷониби маводи ғарқкунандаи радар ҷаббида шавад. . Аз ин рӯ, он дорои функсияҳои хуби радарӣ ва ошкор аст. Илова бар ин, антеннаҳои гуногун ва таҷҳизоти марбута дар сохтор яксон муттаҳид шудаанд, ки зангзанӣ осон нест ва барои нигоҳдории таҷҳизот бештар мусоид аст. Нерӯи баҳрии Аврупо як сутуни сенсории пӯшидаи ҳамгирошуда, ки аз нахи шишаи нанофибер сохта шудааст, бо нахи карбон ҳамчун арматура таҳия кардааст. Он имкон медиҳад, ки шуоъҳои гуногуни радарӣ ва сигналҳои иртиботӣ бо ҳамдигар бидуни халал гузаранд ва талафот хеле кам аст. Дар соли 2006, ин банкомати пешрафтаи технологӣ дар киштии ҳавопаймоии "Royal Ark"-и Нерӯи баҳрии Бритониё истифода мешуд.
Композитҳои нахи карбонро дар дигар ҷанбаҳои киштӣ низ истифода бурдан мумкин аст. Масалан, он метавонад ҳамчун винт ва системаи чархи ҳаракаткунанда дар системаи ҳаракаткунанда барои сабук кардани таъсири ларзиш ва садои корпус истифода шавад ва бештар дар киштиҳои разведкавӣ ва киштиҳои круизӣ истифода мешавад. Он метавонад ҳамчун руль дар мошинҳо ва таҷҳизот, баъзе дастгоҳҳои махсуси механикӣ ва системаҳои қубур истифода шавад. Илова бар ин, ресмонҳои баландсифати нахи карбон низ дар кабелҳои киштиҳои ҳарбии баҳрӣ ва дигар ашёи низомӣ васеъ истифода мешаванд.
1.2 Яхтаҳои шаҳрвандӣ
Яхтаҳои калон одатан моликияти хусусӣ ва гаронбаҳо буда, вазни сабук, қувваи баланд ва устувориро талаб мекунанд. Композитҳои нахи карбонро дар зангҳои асбобҳо ва мавҷгирҳои яхтаҳо, рудҳо ва дар сохторҳои мустаҳкамшуда, ба монанди саҳни киштӣ, кабинаҳо ва пардаҳои киштӣ истифода бурдан мумкин аст. Яхтаи анъанавии композитӣ асосан аз FRP сохта шудааст, аммо аз сабаби сахтии нокифоя, корпус пас аз қонеъ кардани талаботи тарҳрезии сахтгирӣ аксар вақт хеле вазнин аст ва нахи шиша як канцероген аст, ки тадриҷан дар хориҷа манъ карда мешавад. Ҳиссаи композитҳои нахи карбон, ки дар яхтаҳои таркибии имрӯза истифода мешаванд, ба таври назаррас афзоиш ёфтааст ва баъзеҳо ҳатто композитҳои нахи карбонро истифода кардаанд. Масалан, киштии супер-яхтаи Балтика «Панама»-и дукарата, корпус ва паҳлӯ бо пӯсти нахи карбон/катрони эпоксидӣ, асали Nomex ва ядрои кафкҳои сохтории CorecellTM, дарозии корпус 60 м аст. Аммо вазни умумии он ҳамагӣ 210 тонна аст. Sunreef 80 Levante, катамаран аз нахи карбон, ки аз ҷониби катамарани Sunreef Yachts Лаҳистон сохта шудааст, аз композитҳои сэндвичҳои қатрони винил эфир, кафкҳои PVC ва композитҳои нахи карбон истифода мебарад. Бумҳои мастӣ композитҳои нахи карбон мебошанд ва танҳо як қисми корпус FRP-ро истифода мебарад. . Вазни беборкунӣ ҳамагӣ 45 тонна аст. Суръати тез, сарфи ками сузишворй ва кори аъло.
Яхтаи "Чжунке Лианя", ки соли 2014 сохта шудааст, дар ҳоли ҳозир ягона яхтаи пурраи нахи карбон дар Чин аст. Ин яхтаи сабзест, ки аз омехтаи нахи карбон ва қатрони эпоксидӣ сохта шудааст. Он назар ба як навъи яхтаи шишагин 30% сабуктар аст ва дорои қувваи баланд, суръати тезтар ва камтар сарфи сӯзишворӣ мебошад.
Илова бар ин, кабелҳо ва кабелҳои яхта ресмонҳои нахи карбонро барои таъмини бехатарӣ истифода мебаранд. Азбаски нахи карбон модули кашишро нисбат ба пӯлод баландтар ва қувваи кашиши чанд маротиба ва ҳатто даҳҳо маротиба дорад ва дорои хосияти бофташудаи нах аст, ресмони нахи карбон ҳамчун маводи асосӣ истифода мешавад, ки ресмони сими пӯлод ва ресмони полимерии органикиро ташкил медиҳад. Нокофӣ.z
2. Истифодаи энергияи баҳрӣ
2.1 Конҳои зериобии нафту газ
Дар солхои охир материалхои композитии нахи карбон дар сохаи азхудкунии нефту гази бахрй торафт васеътар истифода мешаванд. Коррозия дар муҳити баҳрӣ, буридани баланд ва буридани қавӣ, ки дар натиҷаи ҷараёни нокифояи об ба вуҷуд омадааст, ба муқовимат ба зангзанӣ, қувват ва хастагии мавод талаботҳои қатъӣ мегузорад. Композитҳои нахи карбон бартариҳои равшани сабук, пойдор ва зидди зангзанӣ дар коркарди конҳои нафти оффшорӣ доранд: платформаи пармакунии умқи об дар 1500 метр дорои сими пӯлод бо массаи тақрибан 6500t мебошад, дар ҳоле ки зичии таркибии нахи карбон пӯлоди оддӣ аст. 1/4, агар маводи таркибии нахи карбон барои иваз кардани як қисми пӯлод истифода шавад, иқтидори бори платформаи пармакунӣ хеле кам мешавад ва арзиши сохтмони платформа сарфа мешавад. Ҳаракати мутақобилаи асои макканда аз сабаби фишори номутаносиби байни оби баҳр ва фишори дохили қубур ба осонӣ ба хастагии моддӣ оварда мерасонад. Шикастан ва истифодаи маводи таркибии нахи карбон метавонад ин мушкилотро ҳал кунад; аз сабаби муқовимати зангзании муҳити оби баҳр, мӯҳлати хизмати он дар оби баҳр назар ба пӯлод дарозтар аст ва умқи истифода амиқтар аст.
Композитҳои нахи карбонро метавон ҳамчун қубурҳои чоҳҳои истихроҷӣ, штангаҳои макканда, зарфҳои нигоҳдорӣ, қубурҳои зериобӣ, саҳни киштӣ ва ғайра дар платформаҳои пармакунии кони нафт истифода бурдан мумкин аст. Раванди истеҳсолӣ ба раванди пултрузия ва раванди печонидани тар тақсим карда мешавад. Пултрузия одатан дар қубурҳои умумӣ ва қубурҳои пайвасткунанда истифода мешавад. Усули печдор одатан ҳамчун сатҳи зарфи нигоҳдорӣ ва зарфи фишор истифода мешавад ва инчунин метавонад дар қубури чандири анизотропӣ истифода шавад, ки дар он маводи таркибии нахи карбон дар кунҷи мушаххас дар қабати зиреҳ ҷойгир карда шудааст.
Асои маккандаи пайвастаи маводи таркибии нахи карбон сохтори лента монанд ба филм аст ва чандирии хуб дорад. Дар солҳои 1990-ум аз ҷониби Иёлоти Муттаҳида истеҳсол ва татбиқ карда шудааст. Он аз нахи карбон ҳамчун нахи мустаҳкам ва қатрони тофта ҳамчун маводи асосӣ сохта шудааст. Он тавассути раванди пултрузия пас аз муолиҷаи байнисоҳавӣ дар ҳарорати баланд истеҳсол карда мешавад. Аз соли 2001 то 2003, Чин барои сохтани пилот дар майдони нафти софи чӯб як асои маккандаи нахи карбон ва асои оддии пӯлодро истифода бурд. Истифодаи асои маккандаи нахи карбон метавонад истеҳсоли нафтро ба таври назаррас афзоиш диҳад ва бори муҳаррикро кам кунад, ки энергияро сарфа мекунад. Гузашта аз ин, асои маккандаи таркибии нахи карбон нисбат ба асои пӯлод ба хастагӣ ва муқовимат ба зангзанӣ тобовартар аст ва барои татбиқ дар коркарди конҳои нафти зери баҳр мувофиқтар аст.
2.2 Нерӯи шамоли оффшорӣ
Захираҳои фаровони нерӯи шамол дар баҳр як минтақаи муҳими рушди оянда ва соҳаи пешрафта ва серталабтарини технологияи нерӯи шамол мебошад. Хатти соҳилии Чин тақрибан 1800 км буда, зиёда аз 6000 ҷазира мавҷуд аст. Минтақаҳои соҳили ҷанубу шарқӣ ва ҷазираҳо аз захираҳои шамол бой мебошанд ва азхуд кардан осон аст. Солҳои охир кӯшишҳо барои рушди нерӯи шамоли оффшорӣ аз ҷониби идораҳои дахлдор дастгирӣ ёфтанд. Зиёда аз 90%-и вазни чархҳои барқи бодӣ аз маводи таркибӣ иборат аст. Шамолҳои азим дар баҳр ва тавлиди нерӯи барқ ҳатман бояд теғҳои калонтар ва қувват ва устувории беҳтари мушаххасро талаб кунанд. Аён аст, ки маводҳои таркибии нахи карбон метавонанд ба талаботи таҳияи майсаҳои тавлиди миқёси калон, сабук, баландсифат ва камхарҷ ҷавобгӯ бошанд ва барои барномаҳои баҳрӣ нисбат ба маводи таркибии нахи шиша мувофиқтаранд.
Композитҳои нахи карбон дар тавлиди нерӯи бодӣ бартариҳои назаррас доранд. Майсаи таркибии нахи карбон дорои сифати паст ва сахтгирии баланд аст ва модул аз 3 то 8 маротиба аз маҳсулоти нахи шишагӣ аст; дар зери мухити бахрй намнокй калон аст, иклим тагьирёбанда аст ва вентилятор 24 соат кор мекунад. Майса муқовимати хуби хастагӣ дорад ва метавонад ба ҳавои бад муқобилат кунад. Он кори аэродинамикии майсаро беҳтар мекунад ва сарбории манора ва тирро коҳиш медиҳад, то қувваи баромади вентилятор ҳамвортар ва мутавозинтар бошад ва самаранокии энергия беҳтар карда шавад. Фаъолияти интиқолдиҳанда тавассути тарҳи махсуси сохторӣ метавонад аз зарари зарбаи барқ дар майса ба таври муассир пешгирӣ кунад; кам кардани харочоти истехсол ва кашондани чархи турбинаи бодй; ва дорои хосиятҳои паст кардани ларзиш мебошанд.
3.Барномаҳои муҳандисии баҳрӣ
Маводҳои таркибии нахи карбон дар биноҳои муҳандисии баҳрӣ истифода мешаванд. Онҳо асосан хусусиятҳои вазни сабук, қувваи баланд ва муқовимати зангзаниро истифода мебаранд ва масолеҳи сохтмонии анъанавии пӯлодро дар шакли tendons ва қисмҳои сохторӣ иваз мекунанд, то мушкилоти баланди интиқоли пӯлоди эрозияи оби баҳр ва интиқолро ҳал кунанд. Он ба биноҳои харсанги ҷазираҳои оффшорӣ, докҳо, платформаҳои шинокунанда, манораҳои рӯшноӣ ва ғайра татбиқ карда шудааст. Истифодаи композитҳои нахи карбон барои барқарорсозии муҳандисӣ дар солҳои 1980 оғоз ёфт ва Корпоратсияи Митсубиши химиявии Ҷопон дар таҳқиқи хосиятҳои механикии композитҳои нахи карбон ва татбиқи онҳо дар таҳкими муҳандисӣ пешсаф буд. Таваҷҷуҳи ибтидоии тадқиқот ба таҳкими чӯбҳои оҳану бетонӣ бо истифода аз композитҳои нахи карбон буд, ки баъдтар ба арматура ва таҳкими муҳандисии гуногуни шаҳрвандӣ табдил ёфт. Таъмири платформаҳо ва бандарҳои нафтии оффшорӣ тавассути композитҳои нахи карбон танҳо як ҷанбаи татбиқи он мебошад. Бисёр ҳуҷҷатҳои марбута мавҷуданд. Қобили зикр аст, ки ширкати амрикоии DFI барои таъмири терминали Пирл Харбор аз чубҳои нахи карбон истифода кардааст. Дар он вақт техникҳо барои таъмири арматура аз асои инноватсионии нахи карбон истифода мебурданд. Асои нахи карбон таъмиршудаи док метавонад ба пӯлоди 9т аз баландии 2,5 м тоб оварад. Он бе осеб меафтад ва таъсири такмилдиҳӣ аён аст.
Дар мавриди татбиқи композитҳои нахи карбон дар муҳандисии баҳрӣ, инчунин як намуди таъмир ва таҳкими қубурҳои зериобӣ ё сутунҳо вуҷуд дорад. Усулҳои нигоҳубини анъанавӣ, аз қабили кафшер, такмили кафшер, тазиқи, сӯзишворӣ ва ғайра маҳдудиятҳои худро доранд ва истифодаи ин усулҳо дар муҳити баҳрӣ маҳдудтар аст. Таъмири композитҳои нахи карбон асосан аз маводи қатрони баланд ва илтиёмии баланд ба монанди матои нахи карбон ва қатрони эпоксидӣ, ки ба сатҳи таъмир часпида мешаванд, сохта шудааст, аз ин рӯ он борик ва сабук, қавӣ, устувории хуб, дар сохтмон қулай ва ба шаклҳои гуногун мутобиқ аст. Бартарии назаррас дорад.
Вақти фиристодан: 23 март-2019