केस स्टडी: अंडरवाटर मिशन में केबल

चाड मर्डॉक, एप्लीकेशन इंजीनियर, कोर्टलैंड कंपनी23 अप्रैल 2019

US GEOTRACES कार्यक्रम वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए दुनिया के महासागरों से ट्रेस तत्वों और उनके समस्थानिकों को एकत्र करने के लिए समर्पित है। समुद्र संबंधी कामकाजी वातावरण कठोर हो सकता है, इसलिए सफल पानी के नीचे मिशन के लिए टिकाऊ उपकरण आवश्यक हैं।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल केबल विशेषज्ञ कोर्टलैंड उन उपकरणों की आपूर्ति करते हैं, जिनका उपयोग दुनिया भर के अनुसंधान संस्थानों द्वारा समुद्र की बदलती परिस्थितियों को ट्रैक और मॉनिटर करने में मदद के लिए किया जाता है। प्रसिद्ध डोमिनियन यूनिवर्सिटी, वर्जीनिया के समुद्र, पृथ्वी और वायुमंडलीय विज्ञान के प्रोफेसर, प्रसिद्ध जैव-रसायनशास्त्री डॉ। ग्रेग कटर के नेतृत्व में हमारी टीम ने US GEOTRACES के लिए एक समुद्र संबंधी समाधान विकसित किया।

वैज्ञानिक चुनौतियों का समर्थन करने के लिए, एक उपयुक्त केबल को गैर-दूषित मानदंड को पूरा करने के लिए गैर-धात्विक होना पड़ता था क्योंकि किसी भी उजागर धातु लोहे और जस्ता जैसे ट्रेस तत्वों के नमूने की गुणवत्ता के साथ हस्तक्षेप कर सकती है, जब तक वे सतह पर वापस नहीं आते। हल्के-वजन वाले समाधान भी गहरे समुद्र के नमूने की अनुमति देते हैं, जिसकी तुलना धातु-पहने विद्युत चुम्बकीय केबलों के साथ की जाती है, जिन्हें आमतौर पर अभियानों के लिए उपयोग किया जाता है। 5,000 मीटर से अधिक की गहराई तक कम होने पर सुरक्षित कार्य सीमा के भीतर केबल के ये पुराने मॉडल बहुत भारी समझे जाते हैं।

आदर्श रूप से, समाधान में कोई भी उजागर धातु नहीं थी, वजन कम था और तेजी से तैनात किया गया था। जहाज की गति के कारण तनाव के तहत परिवर्तनीय भार को संभालने के लिए भी यह काफी मजबूत होना चाहिए और लंबे समय तक चलने वाला होना चाहिए। केबल और कनेक्टेड हार्डवेयर को प्रति अभियान 100 से अधिक तैनाती को भी सहन करना होगा।

कोर्टलैंड के केबल का उपयोग अब 600 से अधिक महासागर अनुसंधान तैनाती पर किया गया है। यह सुरक्षित रूप से 500 किलोग्राम के उपकरण का वजन रखता है, जिसमें 24 12-लीटर नमूना बोतलों का एक हिंडोला भी शामिल है। चूंकि यह 7,000 मीटर की गहराई तक पानी के स्तंभ के माध्यम से उतारा जाता है, यह ठंडे तापमान, झुकने, तनाव साइकिल चालन, जंग, समुद्री घर्षण, संपीड़न और यहां तक कि समुद्री जीवन द्वारा हमला सहित कारकों को समाप्त करता है। यह फ्लेक्सिंग और झुकने, समुद्री धाराओं और 550 बार (55,000 kPa) से अधिक दबाव से निपटने के लिए झुकना चाहिए।

प्रत्येक केबल वास्तविक समय की शक्ति और संचार कनेक्टिविटी के लिए भौतिक कनेक्शन प्रदान करता है। डिजाइनों को कठोर होना पड़ता है, और विनिर्माण विस्तार और सिद्ध प्रक्रियाओं पर ध्यान देता है।

भौतिक लाभ
पानी के भीतर नमूनाकरण और निगरानी की आवश्यकताएं विविध हैं। परियोजनाओं में भूकंपीय सर्वेक्षण, समुद्री जीवन अध्ययन और प्रदूषण ट्रैकिंग शामिल हो सकते हैं। केबलों को सामान्य औद्योगिक संस्करणों से अलग तरीके से निर्मित किया जाता है, अक्सर अद्वितीय उद्देश्यों के लिए हाथ से बनाया जाता है। विशेष रूप से, कोर्टलैंड ने मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ मरीन साइंस एंड टेक्नोलॉजी के साथ काम किया है, जो अटलांटिक समुद्री स्कैलप्स की जनगणना करने के लिए एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए विद्युत समाक्षीय केबल का उत्पादन करने के लिए, और राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय प्रशासन के साथ उदास बुनियादी ढांचे और लागत को कम करने के लिए सुनामी की चेतावनी दोनों परियोजनाओं को उन केबलों की आवश्यकता थी जो सुरक्षा, सटीकता और स्थायित्व प्रदान करने के लिए शेल्फ से व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं थे।

चित्र: Cortland

US GEOTRACES के लिए, एक 14 मिमी वेक्ट्रान केबल को डीपवाटर ओशनोग्राफिक अनुसंधान अनुप्रयोग के लिए कोर्टलैंड द्वारा डिजाइन, निर्मित और आपूर्ति किया गया था। एक उच्च प्रदर्शन सिंथेटिक फाइबर, वेक्ट्रान का उपयोग, केबल की ताकत के सदस्य के रूप में आवश्यक उच्च शक्ति, कम-खिंचाव और लचीले गुणों को प्रदान करता है।

कोर के भीतर, कोर्टलैंड ने समुद्र की गहराई के माध्यम से संकेतों को रिले करने की क्षमताओं के साथ विद्युत और संचार तारों की आपूर्ति की। पूरे केबल निर्माण के चारों ओर एक घर्षण-प्रतिरोधी, बाहरी पॉलिएस्टर बाहरी जैकेट था।

प्रयुक्त सामग्री मजबूत, लेकिन हल्के और लचीले थे। पोत पर डेक और ओवरबोर्डिंग गतिविधि को संभालने के लिए और तापमान परिवर्तन, तनाव साइकिल चालन और पराबैंगनी प्रकाश से संभावित नुकसान का सामना करने के लिए बाहरी कोटिंग काफी टिकाऊ थी।

इन सुरक्षात्मक तत्वों ने सतह और हिंडोला के बीच निर्बाध संकेतों को महत्वपूर्ण वास्तविक समय डेटा निगरानी के लिए अनुमति दी। US GEOTRACES तापमान, दबाव, चालकता और अन्य संवेदी मापदंडों को कम करने की प्रक्रिया के दौरान निगरानी कर सकता है, और चढ़ाई के दौरान नमूना बोतलों को ट्रिगर कर सकता है। कोर्टेलैंड के सिंथेटिक संस्करण को स्टील केबल विकल्प की सभी कार्यक्षमता और क्षमताओं के लिए डिज़ाइन किया गया था, फिर भी बहुत हल्के वजन पर, धातु के प्रदूषण को भी खत्म कर दिया।

भविष्य के काम
अमेरिका के GEOTRACES ने वजन की चिंताओं के बिना हिंडोला को पहले से कम गहरा करने की क्षमता हासिल की है। शोधकर्ता अधिक नमूने तेजी से एकत्र कर सकते हैं और उजागर धातु घटकों से संदूषण का कोई जोखिम नहीं है।

संगठन ने अब पोलिनेशिया के उष्णकटिबंधीय जल के आर्कटिक के रूप में विविध क्षेत्रों में, दर्जनों मिशनों के लिए कस्टम केबल का उपयोग किया है। यह 2008 के बाद से हर दो साल में किए गए अभियानों के लिए आदर्श साबित हुआ है। इसे 2021 में फिर से तैनात करने की तैयारी है। चीन, जर्मनी, भारत और अंटार्कटिका में अब लगभग समान केबल का उपयोग किया जा रहा है।

हमने अनुभव के माध्यम से सीखा है कि गतिशील उप-परिवेश के वातावरण में उपयोग किए जाने वाले केबलों को हमारे ग्राहकों के मुठभेड़ के लिए विशिष्ट कठोर वातावरणों के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया जाना है। सिंथेटिक ताकत के सदस्यों और बाहरी जैकेट के गुण वैज्ञानिक अभियानों में अंतर कर सकते हैं, विशेष रूप से उन दूरदराज के स्थानों में और लंबे समय तक फ्रेम पर प्रदर्शन किया। हमारी टीम इन मिशनों का एक विस्तारित हिस्सा बनने का लक्ष्य रखती है और अपनी सफलताओं पर गर्व भी करती है।

लेखक के बारे में


कॉर्डलैंड कंपनी में चाड मर्डॉक एक लीड एप्लीकेशन इंजीनियर है। वह अत्यधिक इंजीनियर कस्टम इलेक्ट्रोकेमिकल केबल समाधान प्रदान करने के लिए विभिन्न प्रकार के उद्योगों में रणनीतिक प्रमुख खातों के साथ संबंधों का प्रबंधन करता है। चाड के पास समुद्र विज्ञान से लेकर एयरोस्पेस तक के कस्टम केबल अनुप्रयोगों के लिए यांत्रिक उत्पाद डिजाइन, निर्माण और परीक्षण का अनुभव है। तकनीकी विशेषज्ञता और समस्या-समाधान-दृष्टिकोण द्वारा प्रेरित, वह दुनिया भर के ग्राहकों को अभिनव समाधान और सहायता प्रदान करता है। उन्होंने स्टील के बजाय केबल समाधानों के हिस्से के रूप में सिंथेटिक ताकत सदस्य घटकों को बढ़ावा देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है, उच्च तापमान प्रतिरोध, वजन अनुपात को उच्च शक्ति, उत्कृष्ट कट प्रतिरोध, कम विद्युत चालकता और कम हस्तक्षेप गुण, कम खिंचाव और अच्छा के लाभ प्रदान करते हैं। रासायनिक प्रतिरोध।