南德州研究機構推出新型超高壓容器 能模擬馬裏亞納海溝深度條件

位於聖安東尼奧的研究機構最近新增了一個超壓艙,擴充其深海測試設備,該艙能夠模擬馬裏亞納海溝底部的環境,並能在約兩分鐘內更換測試物品,與傳統艙設計所需的 30 至 45 分鐘相比,大幅縮短了時間。西南研究院(Southwest Research Institute)宣佈,其海洋模擬實驗室(Ocean Simulation Laboratories, OSL)新增了一個直徑 30 英寸、深度 15 英尺的壓力艙,可在高達 16,500 磅每平方英寸(psig)的壓力下進行測試,足以模擬地球最深處的水壓。

該壓力艙由西南研究院的主要工程師 Kyle Robinson 負責內部設計,並由海洋模擬實驗室主任 Paul Garza 管理,設計專利正在申請中。

新壓力艙的主要工程成就為其快速啟閉機構,這一密封機制以前從未應用於此類尺寸及高壓的壓力艙。Robinson 表示:「我們以前見過快速啟閉機構,但從未在如此大尺寸且運行在這麼高壓下的壓力艙中使用。該艙的設計本質上是安全且耐用的。我們的疲勞計算顯示,甚至在 20 年內都不需要檢查裂縫。」傳統的大型壓力艙開啟或關閉需要 30 到 45 分鐘,這在需要連續進行多次測試時是一個重大限制,而西南研究院的設計將這一週期時間縮短至約兩分鐘。

對於高頻率的測試計劃,這一時間的壓縮直接轉化為降低測試成本及加快客户的開發週期。

新壓力艙的設計顯著提升深海測試效率

該壓力艙的設計還消除了對準問題,這是一種常見的大型超壓閉合失效模式,可能會損害密封的完整性,甚至在最壞情況下造成安全風險。西南研究院的設計透過接合機構的幾何形狀,使得錯位幾乎不可能發生。該閉合機構還包括模組化的通道,供電纜及其他設備之間的連接使用,允許在不重建閉合組件的情況下重新配置、替換或維護這些接口。

西南研究院的海洋模擬實驗室在過去 60 多年中為海上油氣及海洋行業提供服務,擁有一個 18,000 平方英尺的設施。現有的壓力艙艦隊在從大陸架到深海的深度範圍內測試設備,但之前的設備無法容納為超深應用開發的日益增大的設備。這個新的 30 英寸壓力艙填補了這一空白。其主要的近期應用是無人水下載具(UUVs)的水下電池測試,特別是針對較大 UUV 平台及在現有艙室無法支持的更高工作壓力下進行測試。

此次擴展還提升了西南研究院處理更大及更複雜設備的能力,尤其是針對油氣客户的深水生產硬件及水下幹預工具。該壓力艙於 2026 年早些時候啟用。在投入服務之前,經過了 26,000 psig 的必要水壓測試,這一數值遠高於其額定工作壓力,以驗證其在最大可信負載下的結構完整性。自此以來,已用於多個客户的測試計劃。Garza 表示:「這個壓力艙的尺寸和壓力等級使得西南研究院在業界脱穎而出,填補了技術空白。

西南研究院現在能夠獨特地在模擬深海水壓的情況下測試更大的設備。」

這一新增設備也加強了西南研究院作為全球少數能提供商業深海模擬測試的機構之一的地位,這對於水下載具系統及水下基礎設施在深水防禦及能源行業的運作中越來越重要。

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Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。