EN
Sự ăn mòn biển và bám sinh vật gây tổn thất kinh tế toàn cầu khoảng 50 tỷ đô la Mỹ mỗi năm và làm giảm hiệu quả vận hành trong các ngành công nghiệp hàng hải. SME Group có hơn 23 năm kinh nghiệm giải quyết hai vấn đề lớn này thông qua việc cung cấp đa dạng giải pháp kỹ thuật hàng hải. Chúng tôi sở hữu xưởng sản xuất rộng 5.000 mét vuông tại thành phố Nantong, đội ngũ hơn 100 kỹ thuật viên điện – cơ, hoàn thành hơn 500 dự án mỗi năm và cung cấp phụ tùng cho hơn 1.000 tàu mỗi năm. Vật liệu tiên tiến chống lại sự xói mòn của nước biển và ngăn chặn sự bám dính của sinh vật biển là nền tảng cốt lõi của các giải pháp do chúng tôi cung cấp. Trong bài viết này, SME xin giới thiệu tới quý khách 4 giải pháp vật liệu dành cho cải tạo, bảo trì và đóng mới tàu.
Hợp kim hiệu suất cao cho bộ trao đổi nhiệt
Môi trường khắc nghiệt mà bộ trao đổi nhiệt hàng hải phải chịu đựng bao gồm clo, nhiệt độ cao và điều kiện mài mòn liên quan đến việc sử dụng nước biển. Titan, ở dạng titan tinh khiết thương mại, có khả năng chống ăn mòn bởi nước biển và đã hoạt động tốt trong các ứng dụng hàng hải trước đây; tuy nhiên, tình trạng khan hiếm tồn kho trên toàn cầu khiến các vật liệu thay thế khác có khả năng chống ăn mòn mạnh (ví dụ: hợp kim niken–crom–molybdenum như 625, C-276, 22 và 686, cũng như các lựa chọn thép không gỉ siêu-austenit (25-6MO và 27-7MO)) ngày càng được quan tâm và áp dụng, đặc biệt khi yêu cầu các tính chất này cùng với độ bền cao và khả năng tạo hình tốt cần thiết để dập sâu các tấm có độ dày từ 0,50 đến 0,70 mm trong các bộ trao đổi nhiệt tấm. Dựa trên kiến thức về phạm vi các hợp kim được sử dụng trên từng tàu cụ thể, đội ngũ dịch vụ kỹ thuật của SME có thể đề xuất lựa chọn hợp kim nhằm đảm bảo hiệu suất tối ưu trong thời gian dài.
Vật liệu có độ phân cấp chức năng cho độ bền cấu trúc
Một vật liệu có thành phần biến đổi (FGM) đại diện cho một sự thay đổi đáng kể trong lĩnh vực xây dựng biển, mang lại các đặc tính được phân cấp bên trong một hệ thống vật liệu compozit. Đối với ứng dụng cụ thể này — liên quan đến ống dẫn biển (marine risers) hoặc các bộ phận kết cấu — một FGM bao gồm hai phần compozit kết hợp: lớp bề mặt chống ăn mòn (ví dụ như thép không gỉ duplex) gắn liền với một phần đỡ kết cấu mạnh mẽ ở lân cận, chẳng hạn như thép carbon-mangan. Theo dữ liệu nghiên cứu hiện có, các FGM như vậy thể hiện độ bền cao hơn và độ dẻo đáng kể tốt hơn so với cấu trúc thép X52 tương đương, được xác nhận qua các giá trị cường độ kéo cực đại lần lượt là 587 MPa và 453 MPa, cũng như các tỷ lệ độ dẻo lần lượt là 45,47 và 32,07. Đặc biệt hơn, một cấu trúc sử dụng thành phần cụ thể từ họ vật liệu này duy trì tốc độ ăn mòn tương đương với thép X52. SME đang theo dõi công nghệ này với sự quan tâm đặc biệt, hiện đang hỗ trợ lựa chọn này cả trong các dự án đóng mới lẫn cải tạo (retro-fit), nơi mà độ bền và khả năng chống ăn mòn là yếu tố then chốt.
Các lớp phủ nanocomposite thông minh
Các lớp phủ nanocomposite tiên tiến ấn tượng nhất lấy cảm hứng từ cấu trúc tự nhiên và hiện được sử dụng để thực hiện hai chức năng bảo vệ đồng thời: chống bám bẩn và chống ăn mòn. Dựa trên khái niệm 'gạch-vữa'. Các 'viên gạch' MoS/MXene đã được chế tạo trong 'vữa' PDMS đã được biến tính bằng polyurea, nhờ đó đạt được sự chuyển đổi 'bật-tắt' trong chức năng chống bám bẩn giữa ban đêm (chống vi khuẩn tiếp xúc) và ban ngày (chống vi khuẩn không tiếp xúc nhờ giải phóng các loài oxy hoạt động). Những lớp phủ này còn đạt được chức năng tự phục hồi kép và hiệu suất tự phục hồi đa nguồn tốt (>99,46%) cũng như độ bám dính cao (>2,0 MPa), đồng thời duy trì độ bền bề mặt vượt trội lên tới khoảng 180 ngày trong môi trường biển thực tế. SME cung cấp dịch vụ áp dụng lớp phủ thân tàu dựa trên những đổi mới này nhằm mang lại lớp phủ bảo vệ thân tàu có tuổi thọ dài và yêu cầu bảo trì thấp.
Các hệ thống chống bám bẩn giải phóng có kiểm soát
Các công thức chống bám bẩn hiện tại dựa trên đồng (I) oxit gặp phải hiện tượng ‘bùng nổ ban đầu’ và ‘cạn kiệt cuối chu kỳ’ của hoạt chất là ion đồng, làm giảm đáng kể tuổi thọ sử dụng. Tuy nhiên, các hệ thống giải phóng chậm vừa được mô tả có thể khắc phục những vấn đề liên quan đến cơ chế ăn mòn điện hóa. Trong đó, tính không tan của đồng được tận dụng để tạo thành một cặp điện hóa với rGO, nhờ đó ion đồng hòa tan từ từ và kiểm soát được; đồng thời, tấm rGO đóng vai trò bảo vệ quá trình này và tạo thành lớp rào cản nhằm ngăn chặn sự ăn mòn xảy ra ở cực dương theo cách chậm rãi. Tốc độ hòa tan đồng được điều chỉnh thông qua việc tối ưu tỷ lệ catốt–anốt và đạt độ lệch chuẩn tương đối 44,45% trong nghiên cứu ngâm thử nghiệm kéo dài 21 ngày, cho thấy tính ổn định. Các kỹ thuật chống bám bẩn tiên tiến này đã được đưa vào đặc tả chung của SME, từ đó mang lại tác động môi trường vượt trội và kéo dài thời gian vận hành.
Kết luận: Hợp tác cùng SME để triển khai các giải pháp vật liệu tiên tiến
Tất cả điều này được thực hiện nhờ lựa chọn tối ưu các vật liệu tiên tiến hiệu suất cao — hợp kim chịu nhiệt độ cao, vật liệu chức năng gradient (FGM) hoặc thậm chí các lớp phủ composite thông minh hơn với hệ thống giải phóng thông minh — công nghệ chống bám bẩn — đảm bảo tuổi thọ hoàn toàn không bị ăn mòn và khả năng vận hành tối đa cho tàu. Nhóm SME có hơn 20 năm kinh nghiệm trong ngành Kỹ thuật Hàng hải và được chứng nhận theo các tiêu chuẩn cấp cao nhất: ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001. Chúng tôi có thể hỗ trợ bạn tại mọi xưởng đóng tàu trên toàn thế giới — đặc biệt là ở Trung Quốc đại lục — một cách kịp thời và đổi mới để áp dụng công nghệ vật liệu ở mức độ này lên tàu của bạn. SME cung cấp chế độ bảo hành và giải pháp trong 12 tháng — cũng như dịch vụ — cho các vấn đề ăn mòn và bám bẩn trên tàu của bạn. Liên hệ ngay với Đội bán hàng và các chuyên gia kỹ thuật của chúng tôi.