Buồng thử nghiệm sương muối đảm bảo kiểm tra môi trường sương muối biển sâu cho thiết bị công trình đáy biển

Trong bối cảnh nền kinh tế biển toàn cầu phát triển nhanh chóng, các thiết bị công trình biển (như giàn điện gió ngoài khơi, giàn khoan dầu khí biển, kết cấu thân tàu, đường ống dẫn dầu đáy biển) thường xuyên tiếp xúc với môi trường biển khắc nghiệt có độ mặn cao, độ ẩm cao và tia cực tím mạnh. Các ion clorua trong nước biển có tính ăn mòn cực mạnh, có thể xuyên qua lớp phủ bề mặt thiết bị, ăn mòn nền kim loại, dẫn đến gỉ sét kết cấu và hư hỏng linh kiện; nghiêm trọng hơn, sự ăn mòn gây suy giảm độ bền kết cấu có thể dẫn đến các sự cố an toàn lớn như lật giàn hoặc rò rỉ đường ống.

Buồng thử nghiệm sương muối với khả năng mô phỏng chính xác môi trường sương muối biển, đã trở thành “công cụ kiểm tra chống ăn mòn” không thể thiếu trong toàn bộ quy trình nghiên cứu, sản xuất và vận hành bảo trì thiết bị công trình biển. Thông qua việc tái tạo đặc tính sương muối của các vùng biển khác nhau, nó giúp đánh giá trước khả năng chống ăn mòn của vật liệu thiết bị, lớp phủ và các bộ phận kết nối, cung cấp cơ sở khoa học cho thiết kế chống ăn mòn, lựa chọn vật liệu và tối ưu hóa công nghệ phủ cho thiết bị công trình biển. Bài viết này sẽ phân tích có hệ thống các đặc tính kỹ thuật, ứng dụng cốt lõi và giá trị ngành của buồng thử nghiệm sương muối, thể hiện vai trò h hỗ trợ của nó trong việc xây dựng hệ thống chống ăn mòn cho thiết bị công trình biển.

I. Đột phá kỹ thuật: Khả năng kiểm soát chính xác môi trường sương muối biển

Môi trường sương muối biển có đặc điểm “nồng độ muối cao, độ ẩm lớn, thành phần phức tạp” – sương muối ven biển chứa 3%-5% muối, sương muối ngoài khơi do sóng biển bắn lên có thể đạt 5%-8%, sương muối vùng cực còn có thể kèm theo đóng băng ở nhiệt độ thấp. Buồng thử nghiệm sương muối thông qua ba đột phá công nghệ cốt lõi, đạt được mô phỏng chân thực cao các môi trường sương muối biển khác nhau, đáp ứng nhu cầu kiểm tra khắt khe của thiết bị kỹ thuật biển.

1.1 Tạo sương muối chính xác đa dạng

Đối với đặc tính sương muối của các vùng biển khác nhau, Buồng thử nghiệm sương muối có thể tạo ra bốn loại chính: “sương muối trung tính, sương muối axit, sương muối kiềm, sương muối tuần hoàn”, bao phủ toàn bộ các kịch bản từ vùng biển nhiệt đới gần bờ đến vùng cực xa bờ:

Sương muối trung tính (NSS): Mô phỏng môi trường ven biển ôn đới, sử dụng dung dịch natri clorua 5%, tạo sương muối bằng khí nén, lượng sương muối lắng đọng kiểm soát ở mức 1-2mL/(h・80cm²), nhiệt độ duy trì 35℃, phù hợp cho kiểm tra khả năng chống ăn mòn cơ bản của lớp phủ thiết bị biển thông thường;

Sương muối axit (AASS): Mô phỏng vùng biển ven bờ bị ô nhiễm công nghiệp hoặc vùng biển nhiệt đới, thêm axit axetic vào dung dịch natri clorua để điều chỉnh pH về 3.1-3.3, nhiệt độ sương muối tăng lên 40℃, dùng để xác minh khả năng chống ăn mòn của thiết bị trong môi trường axit, như các bộ phận của nền tảng điện gió ngoài khơi gần khu công nghiệp;

Sương muối kiềm (BSS): Mô phỏng vùng biển cực hoặc vùng biển chứa nhiều carbonate, thêm natri hydroxit vào dung dịch natri clorua để điều chỉnh pH, nhiệt độ sương muối có thể giảm xuống 5℃, dùng để kiểm tra khả năng chống ăn mòn do đóng băng-tan băng của thiết bị trong sương muối kiềm nhiệt độ thấp, như thân tàu thám hiểm vùng c cực;

Sương muối tuần hoàn (CCT): Mô phỏng môi trường tuần hoàn “sương muối – khô – ẩm” theo chu kỳ ngày đêm của biển – như 12 giờ sương muối (35℃)→6 giờ khô (60℃)→6 giờ ẩm (40℃, RH95%), tái hiện chân thực hơn quá trình ăn mòn thực tế của thiết bị trong môi trường biển, đặc biệt phù hợp cho các bộ phận như đường ống ngầm, khớp nối nền tảng biển thường xuyên trải qua quá trình khô-ẩm luân phiên.

Đồng thời, buồng thử nghiệm được trang bị “module giám sát nồng độ muối thời gian thực”, thông qua cảm biến độ chính xác cao để phát hiện nồng độ natri clorua trong sương muối, khi sai lệch vượt quá ±0.5% sẽ tự động điều chỉnh tỷ lệ dung dịch, đảm bảo thành phần sương muối ổn định, tránh làm sai lệch dữ liệu kiểm tra do dao động nồng độ muối.

1.2 Kiểm soát phối hợp độ ẩm cao và nhiệt độ

Môi trường sương muối biển thường đi kèm với độ ẩm trên 90%, và dao động nhiệt độ sẽ ảnh hưưởng đáng kể đến tốc độ ăn mòn – nhiệt độ tăng 10℃, tốc độ ăn mòn kim loại tăng khoảng 1 lần. Buồng thử nghiệm sương muối thông qua công nghệ “kiểm soát hai vùng nhiệt + điều chỉnh độ ẩm vòng kín”, đạt được mô phỏng phối hợp nhiệt độ, độ ẩm và sương muối:

Kiểm soát nhiệt độ: Nhiệt độ khu vực tạo sương muối có thể điều chỉnh trong phạm vi 5-60℃ (độ chính xác ±1℃), nhiệt độ buồng kiểm tra đồng bộ với khu vực tạo sương muối, tránh sương muối ngưng tụ không đều do chênh lệch nhiệt độ; Đối với kiểm tra vùng biển c cực, có thể trang bị thêm “module sương muối nhiệt độ thấp”, giảm nhiệt độ buồng kiểm tra xuống -10℃, mô phỏng ăn mòn do đóng băng-tan băng của sương muối lên thiết bị;

Kiểm soát độ ẩm: Độ ẩm tương đối của buồng kiểm tra được duy trì trên 95% (độ chính xác ±3%) thông qua “tạo ẩm bằng hơi nước + kiểm soát điểm sương”, ngay cả trong giai đoạn khô tuần hoàn, cũng có thể kiểm soát chính xác độ ẩm giảm từ 95% xuống 30% (tốc độ 5%/h), mô phỏng môi trường thực tế của thiết bị biển khô do nắng ban ngày, ẩm do sương biển ban đêm;

Liên kết sương muối-nhiệt-ẩm: Hỗ trợ điều chỉnh phối hợp các thông số nhiệt độ, độ ẩm, sương muối, như mô phỏng cảnh “sương muối sau mưa nhiệt đới” – trước tiên thông qua hệ thống phun mưa mô phỏng mưa lớn (1 giờ), sau đó chuyển sang sương muối nhiệt độ cao độ ẩm cao, xác minh khả năng chống ăn mòn thứ cấp của lớp phủ thiết bị sau khi bị nước mưa xối rửa rồi gặp sương muối.

1.3 Thích ứng với bộ phận lớn và kết cấu phức tạp

Thiết bị kỹ thuật biển phần lớn là kết cấu lớn hoặc bộ phận kết nối phức tạp, Buồng thử nghiệm sương muối tối ưu hóa thiết kế kết cấu để phù hợp:

Buồng kiểm tra dung tích lớn: Cung cấp nhiều quy cách dung tích từ 5-50m³, tối đa có thể chứa đoạn tháp gió dài 10m, đường kính 3m, bên trong buồng sử dụng “bố trí vòng nhiều vòi phun”, đảm bảo sương muối phân bố đều trong buồng, sai lệch lượng sương muối lắng đọng giữa các khu vực ≤10%;

Cổng kết nối kiểm tra kết cấu phức tạp: Buồng kiểm tra dự trữ “cổng treo, cổng cáp, cổng giám sát ăn mòn” – cổng treo thuận tiện cho việc ra vào của bộ phận lớn, c cổng cáp có thể kết nối cảm biến ăn mòn bên trong thiết bị, giám sát thời gian thực tốc độ ăn mòn trong quá trình kiểm tra, cổng giám sát ăn mòn hỗ trợ lấy mẫu phân tích biến đổi thành phần sương muối;

Thiết kế buồng chống ăn mòn: Thành bên trong buồng kiểm tra sử dụng vật liệu thép không gỉ 316L, vòng đệm c cửa buồng sử dụng vòng cao su flo, tránh ảnh hưưởng của ăn mòn chính buồng thử nghiệm đến kết quả kiểm tra, đồng thời kéo dài tuổi thọ thiết bị.

II. Ứng dụng cốt lõi: Thực tiễn kiểm tra chống ăn mòn cho thiết bị kỹ thuật biển

Buồng thử nghiệm sương muối được ứng dụng xuyên suốt quy trình từ nghiên c cứu vật liệu đến vận hành bảo trì thiết bị biển, cung cấp giải pháp kiểm tra chống ăn mòn tùy chỉnh cho 4 yếu tố cốt lõi: “vật liệu, lớp phủ, bộ phận kết nối, kết cấu tổng thể”, đảm bảo thiết bị vận hành ổn định lâu dài trong môi trường biển.

2.1 Vật liệu kỹ thuật biển: Kiểm chứng tính năng chống ăn mòn cơ bản

Vật liệu là “tuyến phòng thủ đầu tiên” chống ăn mòn cho thiết bị biển, Buồng thử nghiệm sương muối đánh giá khả năng chống ăn mòn của kim loại và vật liệu composite, làm cơ sở cho việc lựa chọn vật liệu.

2.1.1 Kiểm tra vật liệu kim loại

Khả năng chống sương muối của các kim loại phổ biến trong kỹ thuật biển có sự khác biệt rõ rệt – thép carbon thông thường bắt đầu gỉ sau 72 giờ trong sương muối trung tính, trong khi hợp kim titan chịu được trên 10.000 giờ. Các kiểm tra trọng điểm bao gồm:

Kiểm tra hao hụt khối lượng: Mẫu kim loại (diện tích 100cm²) được đặt trong môi trường sương muối trung tính 1000 giờ, cân đo mỗi 200 giờ để tính tốc độ ăn mòn, đánh giá mức độ ăn mòn dài hạn;

Kiểm tra ăn mòn điện hóa: Thông qua c cổng kết nối thiết bị điện hóa, theo dõi đường cong phân cực và mật độ dòng ăn mòn trong thời gian thực, phân tích cơ chế ăn mòn điện hóa để tối ưu thành phần hợp kim.

2.1.2 Kiểm tra vật liệu composite

Với nhu cầu giảm trọng lượng, các vật liệu composite như sợi thủy tinh/sợi carbon gia cường nhựa resin ngày càng được ứng dụng. Buồng thử nghiệm đánh giá khả năng chống ăn mòn thông qua chu kỳ “sương muối – độ ẩm nhiệt”:

Mẫu thử được đặt trong môi trường sương muối chu kỳ 5000 giờ, định kỳ kiểm tra độ bền kéo/uốn để phát hiện hiện tượng thoái hóa nhựa nền hoặc bong tách sợi;

Đặc biệt kiểm tra hiện tượng ăn mòn cặp điện tại vị trí kết nối composite-kim loại thông qua theo dõi dòng ăn mòn và điện trở tiếp xúc.

2.2 Lớp phủ thiết bị biển: Kiểm chứng tối ưu công nghệ chống ăn mòn

Lớp phủ là rào chắn chống ăn mòn quan trọng nhất – vỏ tàu thường sử dụng hệ thống 3 lớp “lớp lót + lớp giữa + lớp mặt” dày 200-300μm. Buồng thử nghiệm đánh giá đa chiều để tối ưu công nghệ phủ.

2.2.1 Kiểm tra độ bám dính và khả năng chịu sương muối

Kiểm tra độ bám dính: Mẫu phủ được thử nghiệm 1000 giờ trong sương muối trung tính, kiểm tra độ bám dính mỗi 200 giờ theo phương pháp cắt ô (ISO 2409), yêu cầu đạt cấp ≥1 (không bong tróc);

Đánh giá bề mặt: Sau thử nghiệm, kiểm tra các hiện tượng gỉ, phồng rộp, nứt theo tiêu chuẩn ISO 10289 (gỉ ≤R0, bong bóng ≤B0).

2.2.2 Kiểm tra lan rộng ăn mòn khi lớp phủ hư hỏng

Khi lớp phủ bị trầy xước do va chạm, sương muối có thể thấm vào gây “ăn mòn lan t tỏa”. Buồng thử nghiệm đánh giá khả năng chống lan rộng:

Tạo vết trầy xước tới lớp nền kim loại, thử nghiệm 500 giờ trong sương muối acid, đo độ lan rộng ăn mòn hai bên vết trầy;

Đối với lớp phủ tự phục hồi, theo dõi khả năng tiết chất sửa chữa và thu hẹp vết ăn mòn theo thời gian.

2.3 Bộ phận kết nối: Kiểm chứng chống ăn mòn tại các điểm then chốt

Các bộ phận kết nối là vị trí dễ bị ăn mòn – bu lông dễ “ăn mòn khe hở”, mối hàn dễ “nứt do ăn mòn ứng suất”. Buồng thử nghiệm thiết kế phương án kiểm tra chuyên biệt.

2.3.1 Kiểm tra ăn mòn khe hở bu lông

Lắp ráp bộ bu lông-đai ốc, thử nghiệm 2000 giờ trong sương muối trung tính, kiểm tra bề mặt tiếp xúc mỗi 500 giờ (yêu cầu diện tích gỉ ≤5%, ren không biến dạng);

Đối với bu lông phủ, kiểm tra thay đổi mô-men xiết sau thử nghiệm.

2.3.2 Kiểm tra nứt do ăn mòn ứng suất mối hàn

Mối hàn chịu lực như khung tàu, cột giàn khoan dễ nứt dưới tác động kết hợp ứng suất và sương muối:

Tạo ứng suất kéo cho mẫu hàn, thử nghiệm 3000 giờ trong sương muối chu kỳ, kiểm tra nứt bằng siêu âm;

Đối với thép cường độ cao, bổ sung khí hydro sulfide để kiểm tra khả năng chống nứt do ăn mòn sulfide.

III. thiết bị dầu khí biển: kiểm tra ăn mòn kết hợp muối và môi trường dầu khí

Buồng thử nghiệm sương muối có ứng dụng bao phủ bốn lĩnh vực trọng tâm: điện gió ngoài khơi, dầu khí biển, đóng tàu và công trình đáy biển, nhằm cung cấp giải pháp kiểm tra chống ăn mòn tùy chỉnh cho các điểm rủi ro ăn mòn của thiết bị khác nhau, đảm bảo thiết bị vận hành an toàn trong môi trường biển.

3.1 Thiết bị điện gió ngoài khơi: Kiểm tra chống ăn mòn muối dài hạn

Các thiết bị điện gió ngoài khơi (như tháp gió, cánh tuabin, cáp ngầm biển) cần vận hành trong môi trường biển xa bờ 20-50 km trong 20-25 năm, chịu tác động ăn mòn liên tục từ sương muối cao và bão mạnh, trong đó khả năng chống ăn mòn ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu suất phát điện của t tổ máy. Trọng tâm kiểm tra của Buồng thử nghiệm sương muối bao gồm:

3.1.1 Tháp gió và móng

Kiểm tra lớp phủ tháp gió: Hệ thống lớp phủ tháp gió sử dụng “sơn lót epoxy + sơn phủ polyurea”, buồng thử nghiệm sương muối thông qua thử nghiệm sương muối trung tính (35°C, 5% NaCl) đánh giá khả năng chống ăn mòn của lớp phủ, yêu cầu sau 5000 giờ thử nghiệm không có hiện tượng gỉ sét hay bong bóng, đảm bảo tháp gió không cần sửa chữa lớp phủ quy mô lớn trong vòng đời 20 năm;

Kiểm tra chống ăn mòn móng: Móng điện gió ngoài khơi sử dụng biện pháp “bảo vệ ca-tốt + lớp phủ” kép, buồng thử nghiệm sương muối mô phỏng “sương muối vùng triều” tại ranh giới giữa bùn đáy biển và nước biển, kiểm tra khả năng chống ăn mòn của lớp phủ móng tại vùng triều, đồng thời đánh giá tình trạng suy giảm dòng điện của hệ thống bảo vệ ca-tốt.

3.1.2 Cánh tuabin và hệ thống điện

Kiểm tra vật liệu composite cánh tuabin: Cánh tuabin gió sử dụng vật liệu composite sợi carbon, buồng thử nghiệm sương muối thông qua thử nghiệm sương muối tuần hoàn đánh giá độ suy giảm độ bền của cánh tuabin trong môi trường sương muối dài hạn – yêu cầu sau 10000 giờ thử nghiệm, độ suy giảm độ bền uốn của cánh tuabin ≤15%, tránh hiện tượng gãy cánh do ăn mòn vật liệu composite;

Kiểm tra bảo vệ hệ thống điện: Tủ điện điều khiển tuabin gió (như bộ biến tần, tủ điều khiển) cần đạt cấp bảo vệ IP65, buồng thử nghiệm sương muối thông qua “thử nghiệm độ kín sương muối” – đặt t tủ điện trong môi trường sương muối trung tính thử nghiệm 100 giờ, bên trong đặt cảm biến độ ẩm, đồng thời tiến hành thử nghiệm cách điện của hệ thống điện khi có điện, đảm bảo sương muối không thẩm thấu vào bên trong tủ điện gây sự cố ngắn mạch.

3.2 Thiết bị dầu khí biển: Kiểm tra môi trường ăn mòn phức tạp

Thiết bị dầu khí biển không chỉ đối mặt với ăn mòn do sương muối mà còn có thể gặp phải các tác nhân ăn mòn như hydro sunfua, carbon dioxide trong dầu khí, khiến môi trường ăn mòn trở nên phức tạp hơn. Buồng thử nghiệm sương muối đáp ứng nhu cầu kiểm tra thông qua “mô phỏng ăn mòn kết hợp”:

3.2.1 Kết cấu giàn khoan

Kiểm tra mối hàn cột giàn khoan: Cột giàn khoan sử dụng thép cường độ cao hàn, buồng thử nghiệm sương muối bổ sung 100ppm hydro sunfua vào sương muối axit, mô phỏng môi trường ăn mòn kết hợp “sương muối + sunfua”, kiểm tra khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất của mối hàn – yêu cầu sau 2000 giờ thử nghiệm không xuất hiện vết nứt, đảm bảo an toàn kết cấu của cột giàn trong môi trường khai thác dầu khí;

Kiểm tra chi tiết kết nối boong giàn: Các chi tiết kết nối như bu lông, mặt bích trên boong sử dụng công nghệ chống ăn mòn “mạ kẽm + thụ động hóa”, buồng thử nghiệm sương muối thông qua thử nghiệm sương muối trung tính đánh giá khả năng chống ăn mòn, yêu cầu sau 1500 giờ thử nghiệm chi tiết kết nối không có hiện tượng gỉ sét rõ rệt, t tỷ lệ suy giảm mô-men xiết ≤8%, tránh hiện tượng lỏng boong do ăn mòn chi tiết kết nối.

3.2.2 Đường ống vận chuyển dầu đáy biển

Kiểm tra lớp phủ ngoài ống: Bề mặt ngoài ống vận chuyển dầu đáy biển sử dụng “lớp chống ăn mòn 3PE”, buồng thử nghiệm sương muối mô phỏng môi trường “sương muối yếm khí” trong đất đáy biển, kiểm tra khả năng chống ăn mòn vi sinh vật của lớp phủ – yêu cầu sau 3000 giờ thử nghiệm lớp phủ không bị bong tróc, độ sâu hố ăn mòn vi sinh ≤0.1mm;

Kiểm tra lớp phủ trong ống: Bề mặt trong ống sử dụng lớp phủ epoxy, buồng thử nghiệm sương muối mô phỏng môi trường ăn mòn kết hợp “dầu thô + sương muối”, kiểm tra khả năng chống ăn mòn của lớp phủ trong trong môi trường sương muối chứa dầu – yêu cầu sau 2000 giờ thử nghiệm lớp phủ không bị phồng rộp, không bong tróc, cấp độ bám dính với thành trong ống ≥ cấp 1, tránh hiện tượng tiếp xúc trực tiếp giữa dầu thô và kim loại ống do lớp phủ trong bị h hỏng, dẫn đến rò rỉ do ăn mòn.

3.3 Đóng tàu: Kiểm tra toàn diện hệ thống chống ăn mòn tàu

Tàu là thiết bị di động hoạt động lâu dài trên biển, từ kết cấu thân tàu đến thiết bị boong đều phải chịu tác động ăn mòn liên tục của sương muối, buồng thử nghiệm sương muối cung cấp giải pháp kiểm tra toàn trình cho các nguy cơ ăn mòn ở các vị trí khác nhau của tàu:

3.3.1 Kết cấu thân tàu và vỏ

Kiểm tra lớp phủ thép thân tàu: Thân tàu sử dụng hệ thống ba lớp “sơn lót epoxy giàu kẽm + sơn giữa epoxy mây sắt + sơn phủ fluorocarbon”, buồng thử nghiệm sương muối thông qua thử nghiệm sương muối trung tính đánh giá khả năng chống ăn mòn của lớp phủ, yêu cầu sau 3000 giờ thử nghiệm không có hiện tượng gỉ sét, không lan rộng ăn mòn tại vị trí vết xước, đảm bảo thân tàu không cần sơn lại trong chu kỳ đại tu 5-8 năm;

Kiểm tra chống ăn mòn mối hàn thân tàu: Mối hàn thân tàu là điểm yếu dễ bị ăn mòn, buồng thử nghiệm sương muối thông qua thử nghiệm kết hợp “sương muối – rung động”, đặt mẫu mối hàn trong sương muối trung tính và tác động rung động 5-20Hz, kiểm tra sau 1000 giờ xem mối hàn có xuất hiện gỉ sét hoặc vết nứt hay không, yêu cầu diện tích gỉ sét ≤3%, không có vết nứt nhìn thấy được.

3.3.2 Thiết bị boong và hệ thống điện tàu

Kiểm tra thiết bị cơ khí boong: Các bộ phận cơ khí trên boong như máy neo, t tời, cần cẩu dễ bị kẹt cứng, ăn mòn ổ bi do tiếp xúc lâu dài với sương muối. Buồng thử nghiệm sương muối đặt toàn bộ thiết bị cơ khí trong môi trường sương muối trung tính thử nghiệm 500 giờ, định kỳ khởi động thiết bị trong quá trình thử nghiệm, kiểm tra độ linh hoạt vận hành và lượng mòn ổ bi sau thử nghiệm, đảm bảo thiết bị cơ khí hoạt động bình thường trong môi trường sương muối;

Kiểm tra t tủ điện tàu: Tủ điện trong buồng lái và khoang máy tàu cần đạt cấp bảo vệ IP56, buồng thử nghiệm sương muối thông qua “thử nghiệm độ kín sương muối” – đặt tủ điện trong sương muối trung tính thử nghiệm 200 giờ, bên trong đặt mẫu bo mạch, kiểm tra sau thử nghiệm xem bo mạch có bị ăn mòn hay không, yêu cầu bo mạch không xuất hiện ăn mòn.

3.4 Thiết bị công trình đáy biển: Kiểm chứng môi trường sương muối c cực đoan biển sâu‌

Thiết bị công trình đáy biển phải hoạt động ở độ sâu hàng nghìn mét dưới đáy biển, đối mặt với môi trường c cực đoan “sương muối mặn cao, áp suất nước lớn, nhiệt độ thấp”. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ cần kết hợp mô phỏng áp suất cao để tái hiện các tình huống sương muối biển sâu:

3.4.1 Cáp mạng quan trắc đáy biển‌
Kiểm tra lớp cách điện cáp‌: Lớp cách điện của cáp mạng quan trắc đáy biển phải chịu được sương muối mặn cao và áp suất nước lớn. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ kết hợp môi trường sương muối trung tính với áp suất nước 10–50 MPa để kiểm tra khả năng chống thẩm thấu muối của lớp cách điện — yêu cầu sau 1000 giờ kiểm tra, điện trở cách điện của cáp ≥1000 MΩ, không có hiện tượng suy giảm cách điện do thẩm thấu muối.
Kiểm tra chống ăn mòn đầu nối cáp‌: Đầu nối cáp sử dụng cấu trúc chống ăn mòn “bịt kín lưu hóa + vỏ kim loại”. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ mô phỏng môi trường “sương muối biển sâu + chu kỳ áp suất”, sau kiểm tra đánh giá độ kín của đầu nối, đảm bảo không rò rỉ dưới tác động của dao động áp suất và ăn mòn muối.
3.4.2 Bộ phận thiết bị khai thác biển sâu‌
Kiểm tra dao cắt thiết bị khai thác‌: Dao cắt của thiết bị khai thác biển sâu làm từ hợp kim cường độ cao. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ mô phỏng môi trường “sương muối biển sâu + nhiệt độ thấp” để kiểm tra khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của dao trong môi trường sương muối — đặt mẫu dao trong môi trường này, sử dụng thiết bị cơ khí mô phỏng chuyển động cắt khi khai thác, kiểm tra sau 100 giờ để đánh giá lượng mòn và mức độ ăn mòn bề mặt (không có vết rỗ rỉ rõ rệt), đảm bảo tuổi thọ dao trong môi trường sương muối biển sâu.
Kiểm tra gioăng phớt thiết bị‌: Gioăng phớt của thiết bị khai thác biển sâu phải duy trì độ kín dưới áp suất cao và sương muối mặn. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ đặt gioăng phớt trong môi trường “sương muối + áp suất 30 MPa” trong 500 giờ, giám sát lượng rò rỉ, sau kiểm tra đánh giá tình trạng lão hóa và ăn mòn, đảm bảo độ tin cậy lâu dài của gioăng phớt.

IV. Giá trị ngành: Hỗ trợ đa chiều từ chứng nhận tuân thủ đến tối ưu chi phí‌

Trong bối cảnh ngành thiết bị công trình biển toàn cầu ngày càng cạnh tranh khốc liệt, cùng với yêu cầu ngày càng cao về an toàn, bảo vệ môi trường và tuổi thọ, ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ không chỉ là “công cụ kỹ thuật” để kiểm chứng khả năng chống ăn mòn, mà còn là tài sản chiến lược giúp doanh nghiệp đáp ứng yêu cầu tuân thủ, giảm chi phí và nâng cao năng lực cạnh tranh. Giá trị ngành của nó thể hiện ở ba khía cạnh cốt lõi:

4.1 Đáp ứng chứng nhận tuân thủ theo tiêu chuẩn quốc tế‌

Lĩnh vực công trình biển toàn cầu có hàng loạt tiêu chuẩn khắt khe về chống ăn mòn, ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ là chìa khóa giúp doanh nghiệp đáp ứng các tiêu chuẩn này và giành được giấy phép thị trường:

Tiêu chuẩn ngành đóng tàu‌: Lớp phủ phải vượt qua bài kiểm tra sương muối trung tính 3000 giờ. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ có thể tái hiện chính xác điều kiện kiểm tra, h hỗ trợ doanh nghiệp đạt chứng nhận IMO.
Tiêu chuẩn dầu khí biển‌: Tiêu chuẩn ống thép đường ống đáy biển yêu cầu lớp phủ phải vượt qua bài kiểm tra sương muối 2000 giờ. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ có thể trực tiếp đối chiếu với tiêu chuẩn này, đảm bảo sản phẩm đường ống đáp ứng yêu cầu ngành dầu khí.
Tiêu chuẩn điện gió ngoài khơi‌: Tiêu chuẩn kiểm tra kết cấu tuabin gió ngoài khơi yêu cầu lớp phủ tháp gió phải vượt qua bài kiểm tra sương muối trung tính 5000 giờ. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ giúp doanh nghiệp đáp ứng tiêu chuẩn, thâm nhập thị trường điện gió ngoài khơi toàn cầu.
4.2 Giảm chi phí vòng đời sản phẩm‌

Việc phát hiện sớm các lỗi chống ăn mòn trong giai đoạn nghiên cứu và sản xuất bằng ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ có thể giảm đáng kể chi phí và rủi ro sau này của thiết bị công trình biển:

Tối ưu chi phí R&D‌: Phát hiện vấn đề chống ăn mòn của vật liệu, lớp phủ và kết cấu trong giai đoạn phòng thí nghiệm, tránh phải thiết kế lại tốn kém khi vào giai đoạn sản xuất hàng loạt. Theo tính toán, chi phí sửa chữa lỗi chống ăn mòn trong giai đoạn R&D chỉ bằng 1/8 so với giai đoạn sản xuất.
Giảm chi phí vận hành & bảo trì‌: Lựa chọn giải pháp chống ăn mòn ưu việt thông qua kiểm tra sương muối, kéo dài chu kỳ bảo trì thiết bị. Ví dụ, một doanh nghiệp điện gió ngoài khơi nhờ tối ưu lớp phủ tháp gió qua kiểm tra sương muối đã kéo dài chu kỳ bảo trì từ 5 năm lên 10 năm, giảm chi phí vận hành 5 triệu tệ/máy.
Kiểm soát chi phí rủi ro‌: Phát hiện sớm nguy cơ ăn mòn, tránh sự cố an toàn hoặc rủi ro môi trường do ăn mòn thiết bị. Ví dụ, đường ống dẫn dầu đáy biển thông qua kiểm tra sương muối tối ưu lớp phủ trong, có thể tránh sự cố rò rỉ do ăn mòn gây ô nhiễm biển, với chi phí xử lý trung bình lên tới hơn 100 triệu USD.
4.3 Thúc đẩy đổi mới công nghệ và nâng cao năng lực cạnh tranh‌

Dữ liệu kiểm tra từ ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ cung cấp cơ sở khoa học cho đổi mới công nghệ chống ăn mòn thiết bị công trình biển, giúp doanh nghiệp hình thành lợi thế cạnh tranh khác biệt:

Đổi mới vật liệu‌: So sánh hiệu suất của các vật liệu khác nhau trong môi trường sương muối, thúc đẩy nghiên c cứu vật liệu chống ăn mòn mới. Ví dụ, một doanh nghiệp vật liệu nhờ ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ phát hiện rằng thêm nguyên tố đất hiếm Yttri vào hợp kim nhôm có thể giảm 70% tốc độ ăn mòn trong sương muối axit, từ đó phát triển “hợp kim nhôm đất hiếm” ứng dụng cho kết cấu thượng tầng tàu thủy, vừa giảm 20% trọng lượng vừa tăng độ bền chống ăn mòn gấp 3 lần.
Đổi mới công nghệ‌: Tối ưu hóa công nghệ lớp phủ, công nghệ kết nối dựa trên kết quả kiểm tra sương muối. Ví dụ, một xưởng đóng tàu nhờ ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ tối ưu công nghệ chống ăn mòn mối hàn thân tàu, nâng độ bền chống ăn mòn lên gấp đôi, biến công nghệ này thành lợi thế cốt lõi của doanh nghiệp.
Nâng cao uy tín thương hiệu‌: Doanh nghiệp có thể tăng niềm tin của khách hàng bằng cách công bố dữ liệu kiểm tra sương muối minh bạch.

V. Xu hướng tương lai: Tích hợp công nghệ và mở rộng ứng dụng‌

Với sự phát triển của thiết bị công trình biển theo hướng ‌”hướng biển sâu, cỡ lớn và thông minh hóa”‌, nhu cầu kiểm tra của ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ cũng không ngừng nâng cao, thể hiện ba xu hướng tương lai:

5.1 Tăng cường khả năng kiểm tra đa trường vật lý‌

Thiết bị biển sâu phải đối mặt với môi trường phức hợp ‌”sương muối + áp suất cao + nhiệt độ thấp + rung động”‌, khiến kiểm tra sương muối đơn thuần không còn đáp ứng đủ yêu cầu. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ sẽ phát triển theo hướng ‌”kiểm tra đa trường vật lý kết hợp”‌:

Tích hợp nhiều chức năng‌: Bao gồm sương muối, áp suất, nhiệt độ, rung động, tương thích điện từ (EMC) để mô phỏng môi trường cực đoan ‌”sương muối biển sâu 10.000m (nồng độ muối 8%) + áp suất 100MPa + nhiệt độ 2°C + rung động 5-50Hz”‌, kiểm chứng khả năng chống ăn mòn và ổn định hiệu suất của thiết bị thăm dò biển sâu.
Kiểm tra thiết bị điện tử tàu thông minh‌: Xây dựng môi trường kết hợp ‌”sương muối + nhiễu điện từ”‌, đánh giá độ tin cậy chống ăn mòn và chức năng của thiết bị trong điều kiện kép, đảm bảo hoạt động thông minh của tàu trong môi trường biển phức tạp.

5.2 Nâng cấp thông minh và số hóa‌

Nhờ công nghệ ‌IoT (Internet of Things), trí tuệ nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn‌, ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ sẽ đạt được ‌”quy trình thông minh và số hóa toàn diện”‌:

Lập kế hoạch kiểm tra thông minh‌: Thuật toán AI tự động đề xuất phương án tối ưu dựa trên loại thiết bị và tiêu chuẩn kiểm tra, bao gồm loại sương muối, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian thử nghiệm, giảm thiểu can thiệp thủ công.
Phân tích dữ liệu thời gian thực & dự đoán‌: Cảm biến độ chính xác cao và module tính toán biên (edge computing) thu thập liên tục dữ liệu về nồng độ muối, nhiệt độ, tốc độ ăn mòn, sau đó AI phân tích xu hướng để dự đoán tuổi thọ ăn mòn của thiết bị trong môi trường biển thực tế, cung cấp gợi ý bảo trì chính xác.
Kết nối song song với Digital Twin‌: Dữ liệu kiểm tra đồng bộ với mô hình Digital Twin của thiết bị, tạo ra ‌”phản hồi hai chiều giữa thử nghiệm vật lý – mô phỏng ảo”‌, giúp dự đoán rủi ro ăn mòn dưới các điều kiện sương muối khác nhau và tối ưu hóa thiết kế.
5.3 Tiết kiệm năng lượng và phát triển bền vững‌

Đáp ứng mục tiêu ‌”trung hòa carbon toàn cầu”‌, ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ sẽ ứng dụng công nghệ xanh và thúc đẩy giải pháp chống ăn mòn bền vững:

Hệ thống phun sương tiết kiệm năng lượng‌: Thay thế phương pháp phun khí nén truyền thống bằng ‌”công nghệ siêu âm”‌, giảm 40% điện năng tiêu thụ, đồng thời tạo hạt muối đồng đều hơn (kích thước 5-10μm), nâng cao độ chính xác kiểm tra.
Tái chế dung dịch muối‌: Hệ thống lọc và tinh chế dung dịch muối sau thử nghiệm giúp tái sử dụng, tăng hiệu suất sử dụng lên 80%, giảm tiêu hao nước và hóa chất.
Vật liệu và quy trình thân thiện môi trường‌: Buồng thử nghiệm sử dụng thép không gỉ tái chế và vật liệu cách nhiệt sinh thái, giảm phát thải carbon. Đồng thời, thông qua kiểm tra sương muối, thúc đẩy nghiên cứu vật liệu chống ăn mòn thân thiện môi trường, giảm ô nhiễm từ vật liệu truyền thống.

VI. Buồng thử nghiệm sương muối – Thiết bị then chốt trong chống ăn mòn công trình biển‌

Trong bối cảnh kinh tế biển phát triển mạnh mẽ hiện nay, khả năng chống ăn mòn của thiết bị công trình biển đã trở thành yếu tố cốt lõi quyết định an toàn, tuổi thọ và chi phí vận hành. ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌, với vai trò là thiết bị chuyên dụng mô phỏng chính xác môi trường sương muối biển, luôn là công cụ không thể thiếu trong kiểm chứng khả năng chống ăn mòn. Bằng cách tái hiện đa dạng môi trường sương muối – từ vùng ven biển đến biển sâu, từ khí hậu ôn đới đến vùng c cực – thiết bị này giúp doanh nghiệp phát hiện sớm các rủi ro ăn mòn, thiết lập “lá chắn” bảo vệ an toàn cho vận hành thiết bị biển.

Từ ‌khả năng chịu mòn dài hạn của tháp gió điện ngoài khơi‌, đến ‌độ kín an toàn của đường ống dẫn dầu đáy biển‌; từ ‌bảo vệ hệ thống điện tàu thông minh‌, đến ‌khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt ở độ sâu 10.000m‌ – ‌Buồng thử nghiệm sương muối‌ hiện diện xuyên suốt vòng đời thiết bị công trình biển, thúc đẩy đổi mới công nghệ chống ăn mòn và h hỗ trợ ngành hướng tới mục tiêu ‌an toàn hơn, hiệu quả hơn và bền vững hơn‌.