Sử dụng pin mặt trời trong việc kiểm soát ẩm tự động cho các kho bảo quản vùng biển, đảo
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ven biển, nên bị tác động bởi mưa,
gió, nắng nóng, hơi muối biển, độ ẩm cao nên dễ ngưng tụ ẩm trên bề mặt gây ăn
mòn và phá hủy nhanh chóng chất lượng các vật liệu, trang thiết bị [1]. Tại các đơn
vị quân đội, điều kiện môi trường, đặc biệt là không khí ẩm, ở trong các kho đều tác
động bất lợi, gây ăn mòn, lão hóa phá hủy vũ khí trang bị kỹ thuật (VKTBK) được
bảo quản [2]. Các số liệu khảo sát cũng cho thấy, độ ẩm tương đối của không khí
biến đổi khá mạnh theo mùa và chênh lệch lớn giữa ngày và đêm. Có nhiều thời
điểm được ghi nhận lớn hơn 95%. Đây là điều kiện cần để hơi ẩm hình thành một
lớp màng dung dịch điện ly trên bề mặt vật liệu dẫn tới ăn mòn, hư hỏng VKTBKT,
đặc trưng như các mối tiếp xúc, làm chập mạch, hoặc hơi ẩm sẽ thẩm thấu gây
phồng rộp, bong tróc các lớp phủ bảo vệ [3, 4]. Với các khu vực có khí hậu nhiệt đới
biển (vùng ven biển, đảo), hơi ẩm ngưng tụ kết hợp với hơi muối hình thành dung
dịch điện ly càng đẩy nhanh quá trình ăn mòn, phá hủy và lão hóa vật liệu. Cũng
theo tài liệu [2], sử dụng thiết bị thổi khí khô để duy trì độ ẩm trong các kho bảo
quản đã chứng minh hiệu quả rất tốt. Độ ẩm không khí trong các kho luôn được duy
trì nhỏ hơn 60%, làm giảm đáng kể các tác động tiêu cực của khí hậu nhiệt đới đến
VKTBKT. Vấn đề đặt ra là nguồn điện cung cấp cho thiết bị thổi khí khô ở các kho
bảo quản bị hạn chế về nguồn cung cấp điện như kho đóng tại đảo, vùng ven biển ,
là rất ý nghĩa. Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo tại chỗ như năng lượng mặt trời
làm nguồn vận hành thiết bị thổi khí khô là một trong những giải pháp khá tiềm
năng, đặc biệt là với đất nước ta có lợi thế lớn về số giờ nắng trong ngày cũng như
bức xạ mặt trời nhất là các tỉnh Nam Trung bộ, Tây Nguyên và Nam bộ.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sử dụng pin mặt trời trong việc kiểm soát ẩm tự động cho các kho bảo quản vùng biển, đảo
,62 0 2,81 5 2,128 0,56 5 80,01 4,50 5,43 13 5,214 0,42 6 77,79 4,75 6,60 13 5,313 0,51 7 77,87 0,25 5,49 12 5,197 0,46 8 79,34 0 4,19 9 3,613 0,47 9 76.17 0,25 4,29 8 3,399 0,54 TB 4.70 9,222 3,819 0,523 Tuy nhiên, với việc duy trì độ ẩm 50±5 % thì lượng trao đổi ẩm có thể được xác định gián tiếp thông qua lượng nước ngưng tụ từ thiết bị ITM-OY8. Số liệu về mức độ tiêu thụ điện dựa trên 9 chu kỳ 48 giờ được trình bày trong bảng 3. Số liệu cho thấy thời gian hoạt động của thiết bị rất khác nhau sau mỗi chu kỳ. Kết quả này xuất phát từ mức độ trao đổi ẩm. Có sự phụ thuộc tương đối giữa mức độ trao đổi ẩm với lượng mưa và độ ẩm trung bình trong các chu kỳ nhưng không hoàn toàn tuyến tính. Kết quả này có thể giải thích do nhiều yếu tố khác khiến lượng ẩm có thể vào phòng nhiều hơn. Ví dụ như tại các chu kỳ 5, 6, 7 (bảng 3) nằm trong các ngày mưa, nước mưa tạt vào các khe cửa sổ đầu hồi của phòng kiểm soát ẩm do gió lớn, cửa bị rung lắc tạo khe hở, độ trễ của thấm ẩm qua tường...). Lượng nước thu được thể hiện mức độ trao đổi ẩm rất khác nhau và rõ ràng là thiết bị phải hoạt động nhiều hơn khi mức trao đổi ẩm cao hơn từ đó tiêu thụ điện cũng tăng theo. Tải ẩm của thiết bị có biến động khá nhiều có thể do tác động của chính mức độ trao đổi ẩm và tần suất hoạt động của thiết bị. Từ số liệu của 4 chu kỳ thử nghiệm (bảng 2) và 9 chu kỳ khảo sát thông số thực nghiệm cho phòng kiểm soát ẩm sau mỗi 48 giờ, với phòng mô phỏng kho bảo quản đã thiết kế, chỉ cần mỗi ngày đủ 2 giờ nắng (dựa trên yêu cầu về điện năng cần 3,819kw/48 giờ) sẽ đảm bảo cho hệ thống hoạt động. Và với Modul acquy như đã thiết kế, trong trường hợp lý tưởng, lượng dự trữ có thể đến 7 ngày. 4. KẾT LUẬN - Có thể sử dụng Pin mặt trời để cung cấp nguồn điện cho thiết bị thổi khí khô để bảo vệ ăn mòn có hiệu quả cho VKTBKT bằng phương thức kiểm soát ẩm trong các kho bảo quản vùng biển đảo. - Hệ thống được thiết kế có thể kiểm soát ẩm cho không gian kho 165 m3 với điều kiện không dưới 2 giờ nắng mỗi ngày và lượng dự trữ được 7 ngày. Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Minh Thái, Kỹ thuật xử lý không khí ẩm, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2007. 2. Phạm Duy Nam, Xvichich A.A., Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu nhiệt đới tới trạng thái kỹ thuật của VKTBKT Phòng không - Không quân, Đề tài UBPH mã số T-2.1, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, năm 2010, 2018. 3. Lê Thị Hồng Liên, Ăn mòn và phá huỷ vật liệu kim loại trong môi trường khí quyển nhiệt đới Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 2012, 50(6):695- 823. 4. ISO 9223:2012, Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Classification, determination and estimation. 5. Nguyễn Huy Dũng, Lepingle V., Louis G., Đồng Văn Thu, Ăn mòn lớp mạ hợp kim ZnNi trong môi trường tự nhiên, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 2010, 48(3A):7-16. Nhận bài ngày 03 tháng 6 năm 2019 Phản biện xong ngày 17 tháng 8 năm 2019 Hoàn thiện ngày 27 tháng 8 năm 2019 (1) Chi nhánh Ven Biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 97 PHÂN TÍCH DẤU HIỆU HƯ HỎNG SĂM BỊT KÍN KHOANG LÁI MÁY BAY HỌ SU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC NGÔ CAO CƯỜNG (1), CHU THANH BÌNH (1), SEREDA V.N. (1), NGUYỄN THU HOÀI (1) 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Máy bay Su-27, Su-30 là một trong các loại máy bay chiến đấu chủ lực của không quân Việt Nam. Tuy nhiên trong quá trình khai thác sử dụng dưới tác động của khí hậu nhiệt đới các cụm chi tiết và vật liệu bị hư hỏng. Săm bịt kín khoang lái trên các loại máy bay họ Su là một chi tiết kỹ thuật đảm bảo áp suất và nhiệt độ trong khoang lái cho phi công khi máy bay vận hành. Ở độ cao 10 km nhiệt độ vào khoảng -54oC và áp suất là 0,302 atm, nếu bay ở độ cao 17 km thì nhiệt độ có thể -80oC. Nếu săm bịt kín khoang lái trong một tình huống nào đó bị hư hỏng không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sẽ gây nguy hiểm cho chuyến bay và tính mạng của phi công. Theo nhà sản xuất, đối với cao su kỹ thuật trong điều kiện ôn đới, sử dụng sau 7 năm mới phải thay thế. Tuy nhiên trong thực tế của điều kiện nhiệt đới, chỉ sau 3 năm đã phải thay thế, đặc biệt một số vùng nóng ẩm cao có thể sau 2 năm đã phải thay thế. Xuất phát từ thực tế đó chúng tôi tiến hành khảo sát đánh giá mức độ hư hỏng của săm bịt kín buồng lái máy bay họ Su tại ba sân bay Sao Vàng; Phù Cát; Biên Hòa và ban đầu tìm kiếm nguyên nhân gây hư hỏng làm cơ sở đưa ra các đề xuất khắc phục. 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Săm bịt kín buồng lái máy bay họ Su khai thác tại sân bay Sao Vàng; Phù Cát và Biên Hòa. 2.2. Vật liệu nghiên cứu Các mẫu lấy nấm sợi trên vị trí hư hỏng săm bịt kín máy bay họ Su tại ba sân bay Sao Vàng; Phù Cát; Biên Hòa (thời gian lần lượt 6/2015; 8/2015 và 11/2015). Các mẫu được bảo quản và vận chuyển về Phân viện Công nghệ sinh học, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga để phân lập và phân tích. 2.3. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp lấy mẫu và phân lập nấm sợi: Sử dụng tăm bông sạch đã khử trùng quết lên bề mặt săm bịt kín các vị trí có dấu hiệu hư hỏng, thu đầu tăm và cho vào bình chứa sẵn nước cất khử trùng bổ sung 0.005% Tween 80, lắc 200 vòng/ phút trong 30 phút. Hút 0,1 ml dịch và dàn đều trên đĩa chứa môi trường Czapek-Dox (g/l): saccharose 30; MgSO4 0,5; K2HPO4 1; KCl 0,5; NaNO3 2; FeNO3 0,01; thạch 20; nước 1000 ml; pH 7,3. Nuôi ở 28oC trong 48-72 giờ. Các khuẩn lạc riêng rẽ được tách riêng, làm sạch trên môi trường Czapek-Dox [1]. Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 98 3. KẾT QUẢ BÀN LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát mức độ hư hỏng săm bịt kín khoang lái máy bay họ Su tại sân bay Sao Vàng, Phù Cát và Biên Hòa Qua khảo sát tại ba sân bay cho thấy một số vị trí trên săm bịt kín có dấu hiệu hư hỏng được thể hiện trên hình 1. Hình 1. Các vị trí hư hỏng của săm bịt kín trong buồng lái máy bay Su (mũi tên chỉ vị trí hỏng) Từ các vị trí khảo sát và trên ảnh cho thấy lớp phủ bảo vệ bị hư hỏng (hình 1h, 1i), bị bào mòn (hình 1a-1g). Nguyên nhân hư hỏng săm bịt kín gây ra bởi hoạt động cơ học khi kính buồng lái được hạ xuống và trượt lên để cố định đối với máy bay họ Su được loại trừ vì chốt cố định nằm ngoài phía săm bịt kín. Trong quá trình khảo sát, đánh giá những dấu hiệu hư hỏng của săm bịt kín ghi nhận một vài trường hợp chỗ hư hỏng của săm bịt kín được khắc phục bằng miếng dán để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho vận hành bay (hình 2). Hình 2. Vị trí săm bịt kín trên máy bay họ SU bị hư hỏng được khắc phục bằng miếng dán (mũi tên chỉ vị trí miếng dán) Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 99 Thực tế khi sử dụng một số loại máy bay ở vùng khí hậu nhiệt đới sau khoảng 3-4 năm sử dụng, một số vị trí trên săm bịt kín bị hư hỏng. Tuy nhiên việc khắc phục hay sửa chữa cục bộ tại các vị trí hư hỏng đó là điều mà RTE (hướng dẫn vận hành và an toàn bay) không cho phép đối với máy bay [2]. Cách khắc phục hay sửa chữa hư hỏng có thể thực hiện bằng cách tháo săm bịt kín ra khỏi kính buồng lái loại bỏ lớp chất kết dính bảo vệ sau đó dán bằng keo 88NP (88NP là một loại keo chuyên dùng để dán các loại cao su và các vật liệu khác do Liên bang Nga sản xuất) hoặc khôi phục theo khuyến nghị trong hướng dẫn [2]. Trước đây, một số nhà nghiên cứu đã cho rằng nhiệt độ và vi sinh vật là nguyên nhân dẫn đến phá hủy lớp keo (23-CA) bảo vệ bề mặt của săm bịt kín. Sự xuất hiện của vi sinh vật trên bề mặt săm bịt kín và sự lão hóa của lớp keo bảo vệ săm bịt kín làm tăng độ bám dính của săm bịt kín. Điều đó dẫn đến sự phá hủy dần lớp phủ bề mặt trong quá trình đóng mở cửa và trượt để cố định cửa. Một nguyên nhân khác góp phần phá hủy săm bịt kín được cho là yếu tố ozon [3, 4]. Các dấu hiệu hư hỏng săm bịt kín khoang lái máy bay được phân tích đánh giá và xác định vị trí đặc trưng. Kết quả cho thấy một số khu vực thường xuất hiện sự hư hỏng của săm bịt kín khoang lái thể hiện trong hình 3 và hình 4. Hình 3. Các vị trí trên săm bịt kín khoang lái bị hư hỏng phổ biến máy bay một người lái (mũi tên chỉ các vị trí hư hỏng) Hình 4. Các vị trí trên săm bịt kín khoang lái bị hư hỏng phổ biến máy bay hai người lái (mũi tên chỉ các vị trí hư hỏng) Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 100 Các vị trí hư hỏng của săm bịt kín tương ứng với khu vực chốt cửa ở phần khung máy bay, vị trí này phi công, nhân viên kỹ thuật thường xuyên bám tay trong quá trình lên xuống. Một giả thuyết được đưa ra có thể sự phá hủy lớp keo phủ bề mặt săm bịt kín một phần là do vi sinh vật. Để tìm hiểu và chứng minh điều này đã tiến hành lấy mẫu vi sinh tại các vị trí hư hỏng trên săm bịt kín, các vị trí tương ứng trên khung thép máy bay và các khu vực lân cận để phân lập và phân tích. 3.2. Kết quả phân lập nấm sợi trên các vị trí hư hỏng trên săm bịt kín buồng lái máy bay tại sân bay Sao Vàng, Phù Cát và Biên Hòa Qua khảo sát trên các máy bay họ Su tại ba sân bay Sao Vàng, Phù Cát và Biên Hòa 41 mẫu đã được thu thập. Các sân bay ở các khu vực có điều kiện khí hậu khác nhau, cơ bản đặc trưng cho khí hậu miền Bắc - Trung - Nam. Kết quả phân lập cho thấy tất cả các mẫu được lấy trên săm bịt kín khoang lái hay vị trí tương ứng trên khung máy bay đều xuất hiện nấm sợi. Mỗi mẫu có từ 4 - 6 chủng loại nấm sợi khác nhau được ghi nhận (hình 5). SV2 SV9 BH6T BH2 Hình 5. Nấm xuất hiện trên vị trí khảo sát của buồng lái máy bay Su 30-MK SV2 - bề mặt kim loại, bên trái và nửa trên buồng lái máy bay (sân bay Sao Vàng) SV9 - bề mặt kim loại, bên phải và nửa trên buồng lái máy bay (sân bay Sao Vàng) BH6T- bề mặt săm bịt kín, bên trái ghế ngồi thứ 2 của phi công (sân bay Biên Hòa) BH2- bề mặt săm bịt kín, chính giữa ghế ngồi trước(sân bay Biên Hòa) Qua định danh bằng phương pháp hình thái ghi nhận được 4 chi nấm: Aspergillus sp.; Penicillium sp.; Trichoderma sp.; Chaetomium sp.; bốn chi này thuộc ngành Ascomycota. Loài Aspergillus niger thuộc chi Aspergillus xuất hiện ở cả ba sân bay khảo sát. Tại các vị trí hay tiếp xúc với tay của phi công và cán bộ kỹ thuật xuất hiện cả 4 chi nêu trên, tại các vị trí khác ít có sự tiếp xúc với tay phi công và cán bộ kỹ thuật chi Penicillium được ghi nhận là chủ yếu. Chi nấm này cũng được phát hiện trong mẫu không khí lấy trong khoang buồng lái máy bay tại sân bay Sao Vàng. Chi Chaetomium chủ yếu được tìm thấy tại các mẫu có bàn tay của phi công và nhân viên kỹ thuật tiếp xúc. Theo Mohamed và cộng sự, Penicillium chrysogenum và Aspergillus niger phân lập từ mủ cao su có khả năng phá hủy cao su [5], theo Seephueak và cộng sự, chi Chaetomium được phân lập trên cành cây cao su [6], trong khi đó Wiley và cộng sự (2010) cho rằng Chaetomium cũng có thể gây phá hủy cao su. Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 101 Để xác định nấm sợi phân lập được trên các mẫu đã ăn sâu vào cao su hay chỉ sinh trưởng trên lớp bụi bám trên bề mặt săm bịt kín chúng tôi tiến hành lấy lại mẫu sau khi đã tẩy bằng cồn 90% các vị trí đã lấy trước đó trên săm bịt kín. Kết quả phân lập cho thấy hầu hết các mẫu lấy lại đều không thấy sự xuất hiện của nấm sợi, chỉ duy nhất mẫu PC8 (mẫu lấy trên săm bịt kín máy bay tại sân bay Phù Cát, lấy lại vị trí PC3) có sự xuất hiện của nấm sợi. Có thể thấy rằng nấm sợi cơ bản sinh trưởng phát triển trên bụi bẩn bám trên bề mặt săm bịt kín khoang lái mà chưa ăn sâu vào vào vật liệu. Tuy nhiên theo một số nhà khoa học Sato, Nayanashree và cộng sự một số enzym như: enzym lascase, mangan perosidase có thể cắt liên kết tạo thành các monome từ hợp phần cao su [7, 8]. Trong nghiên cứu này chúng tôi chưa có các thực nghiệm sâu hơn để có thể đưa ra khả năng phá hủy cao su của các chủng nấm sợi phân lập được. 4. KẾT LUẬN - Săm bịt kín khoang lái máy bay họ Su thường hư hỏng sau khoảng 2-3 năm sử dụng trong điều kiện Việt Nam. Các vị trí hư hỏng thường xuất hiện tại nơi thường xuyên tiếp xúc với tay của phi công và cán bộ kỹ thuật. Hiện tượng này xuất hiện ở cả 03 sân bay khảo sát. - Kết quả phân lập ghi nhận 4 chi nấm sợi chủ yếu: Aspergillus sp.; Penicillium sp.; Trichoderma sp.; Chaetomium sp.; trong các chi nấm sợi phân lập có một số chi có khả năng phá hủy cao su. - Các chủng nấm sợi cơ bản sinh trưởng phát triển trên lớp bụi bám bề mặt săm bịt kín, có 01 mẫu có sự xuất hiện nấm sợi sau khi đã được tẩy sạch lớp bề mặt bằng cồn 90%. * Kiến nghị Có thể làm sạch bề mặt săm bịt kín bằng cồn với tần suất 1 lần/tuần (các vị trí khuyến nghị trong hình 6 và hình 7). Cần loại bỏ săm bịt kín bị hư hỏng và có dấu hiệu phá hủy bởi vi sinh vật. Hình 6. Ảnh thể hiện các khu vực bắt buộc phải xử lý bằng hợp chất diệt khuẩn trên máy bay một chỗ ngồi Hình 7. Ảnh thể hiện các khu vực bắt buộc phải xử lý bằng hợp chất diệt khuẩn trên máy bay hai chỗ ngồi Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 19, 11 - 2019 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ngô Cao Cường, Vũ Thị Hạnh Nguyên, Đinh Thị Mỹ Linh, Phí Quyết Tiến, Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Thu Hoài, Đánh giá thành phần loài và phân loại nấm gây hại trên chi tiết kính trong thiết bị quan sát quân sự tại Xuân Mai, Hà Nội, Hội nghị NXB. Khoa học tự nhiên và Công nghệ, 2018, tr.1060-1066. 2. Руководство по технической эксплуатации самолета марки Су, кн. 3/2, 056.50.00. 3. Материалы научно-практической конференции «Обеспечение эффективности и качества послепродажного обслуживания самолетов марки «Су» во Вьетнаме», Ханой, 2006. 4. Карпов В.А., Свитич А.А., Середа В.Н., Фам Зуи Нам, Результаты анализа технического состояния самолетов 4-го поколения за 20-ти летний период эксплуатации в тропиках Вьетнама, Журнал тропических наук и технологий, Ханой, 10/2017, №12. 5. Mohamed N.H. et al., Biodegradation of Natural Rubber Latex of Calotropis procera by Two Endophytic Fungal Species, J. Bioremediat Biodegrad 8.380.2017:2. 6. Seephueak P. et al., Diversity of saprobic fungi on decaying branch litter of the rubber tree (Hevea brasiliensis), Mycosphere, 2011, 2(4):307-330. 7. Sato, Shin, Degradation of cis-1, 4-Polyisoprene Rubbers by White Rot Fungi and Manganese Peroxidase-catalyzed Lipid Peroxidation, Kyoto University, 2005, tr. 1-70. 8. Nayanashree G., Thippeswamy B., Natural rubber degradation by laccase and manganese peroxidase enzymes of Penicillium chrysogenum, International journal of environmental science and technology, 2015, 12(8):2665-2672. Nhận bài ngày 15 tháng 01 năm 2019 Phản biện xong ngày 16 tháng 9 năm 2019 Hoàn thiện ngày 23 tháng 9 năm 2019 (1) Phân viện Công nghệ sinh học, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga
File đính kèm:
- su_dung_pin_mat_troi_trong_viec_kiem_soat_am_tu_dong_cho_cac.pdf