Nexans CRYOFLEX® Verbindungsfreie Transferleitungen zur Unterstützung von Entmagnetisierungssystemen für Schiffe

Kontext

Was ist Entmagnetisierung und warum ist sie notwendig ?

Ein Schiff mit Stahlrumpf erzeugt ein Magnetfeld und wirkt damit wie ein großer schwimmender Magnet. Wenn das Schiff das Wasser durchquert, interagiert sein Magnetfeld mit dem natürlichen Magnetfeld der Erde und kann dieses entweder verstärken oder abschwächen. Aufgrund dieser Verzerrungseffekte kann das Schiff magnetisch empfindliche Detektionsgeräte aktivieren, die auf die Erkennung solcher Schwankungen kalibriert sind.

Wenn ein Schiff innerhalb des Erdmagnetfeldes gebaut wird, erhält es einen gewissen Grad an permanentem Magnetismus. Das Ausmaß der induzierten Magnetisierung eines Schiffes wird sowohl durch die Intensität des Erdmagnetfeldes als auch durch die Ausrichtung des Schiffes relativ zu diesem Feld bestimmt. Die Entmagnetisierung zielt darauf ab, das Magnetfeld eines Schiffes zu neutralisieren, damit die Umgebung nicht durch die Anwesenheit des Schiffes beeinträchtigt wird.

Die Entmagnetisierung umfasst die Installation von elektrischen Kabelsystemen um den Umfang des Schiffsrumpfs, die sich auf beiden Seiten vom Bug bis zum Heck erstrecken. Durch diese Kabel fließt ein kontrollierter elektrischer Strom, um das Magnetfeld des Schiffes zu neutralisieren. Das Entmagnetisierungssystem wird auf Schiffen installiert, um deren Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld zu minimieren. Zu diesem Zweck werden elektrische Ströme in Entmagnetisierungsspulen im Inneren des Rumpfes so eingestellt, dass sie Veränderungen im Erdmagnetfeld um das Schiff herum neutralisieren. Dies wiederum verringert die Wahrscheinlichkeit, von magnetisch empfindlichen Geräten entdeckt zu werden. Die permanente Magnetisierung des Schiffes ist die Hauptquelle seines anhaltenden Magnetfeldes.

Schiffe, die sich durch das Magnetfeld der Erde bewegen, erzeugen eine magnetische Störung, die von Magnetminen erkannt werden kann. Hier spielen Entmagnetisierungsspulen eine wichtige Rolle, indem sie ein Magnetfeld erzeugen, das die magnetische Signatur des Schiffes überdeckt. Da magnetische Sensoren jedoch immer genauer werden, erfordert eine wirksame Entmagnetisierung einen höheren Prozentsatz der Signatur des Schiffes, der überdeckt werden muss, was wiederum mehr Entmagnetisierungskabel bedeutet.

Herausforderungen und Lösungen

Eine der größten Marinen der Welt entschied sich für eine Innovation und führte ein Degaussing-System an Bord ein, das auf supraleitender Spulentechnologie basiert. Die technischen Arbeiten an drei Schiffen erwiesen sich jedoch als schwierig und standen vor einer Reihe von Herausforderungen:

• Deutlich bessere Schiffsmodellierung erforderlich (magnetisch)
• Entmagnetisierungsschleifen waren in allen drei Schiffsachsen erforderlich, was sich als sehr schwer und teuer zu installieren erwies
• Es muss ein aktives System sein
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  • Das Erdmagnetfeld variiert je nach Position
  • Erfordert Eingaben vom Schiffs-GPS

Die verschiedenen Studien zeigten schließlich, dass die Herausforderungen bei der Entwicklung einer fortschrittlichen Entmagnetisierung mit Hilfe eines Kabelsystems überwunden werden konnten, das die magnetische Signatur von Schiffen erheblich reduziert. Es blieb jedoch ein letztes Hindernis: das Gewicht des herkömmlichen Kabelsystems, das die Lösung deutlich beeinträchtigte,. Demzufolge suchte die Marine nach Möglichkeiten, um das Gewicht des Bordsystems zu reduzieren.

Hier kam HTS ins Spiel: Ersatz der schwerer Kupferkabel durch leichte HTS-Kabel. Warum?

• Deutliche Reduzierung des Kabelgewichts
• Flexibel und klein um herkömmliche Entmagnetisierungsleitungen zu verwenden
• Kann den Strom mehrerer Kupferkabel in einem HTS-Kabel übertragen, was zu reduzierten Installationskosten führt

Eine verbleibende Herausforderung bestand jedoch darin, lange, flexible Kryokabelgehäuse mit geringer Wärmeabgabe bereitzustellen, die robust genug sind, die Qualifikationstests der Marine (Stoß, Vibration, EMI) zu bestehen, und zuverlässig genug für den langfristigen Einsatz an Bord von Schiffen.

Die Lösung: Ein Hochtemperatur-Supraleitersystem von AMSC, das AMSC-HTS-Drähte und NEXANS CRYOFLEX® TRANSFER LINES

Verbindungsfreie Kryogen-Transferleitungssysteme erfüllen diese kritischen Anwendungsanforderungen. Nexans kann garantieren, dass keine Grate oder Schweißschlacke aus internen Kryostatverbindungen entstehen (keine Verbindungsstellen).

Verbindungsfreie Kryogen-Transferleitungssysteme Seit Jahrzehnten ermöglicht die Kryotechnik-Kompetenz von Nexans verschiedenen Branchen (LN2, LH2, Gesundheitswesen) den Einsatz maßgeschneiderter Kryogen-Transferleitungen und Kryostate, die nach höchsten Qualitätsstandards hergestellt werden

Das solide Angebot von Nexans und seine Fähigkeit, maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungen zu entwickeln, waren für dieses Projekt von entscheidender Bedeutung und haben die bereits starke Partnerschaft mit AMSC im Bereich der Kryogensysteme weiter gefestigt.