第543章 知道却没法做

负责人：“我们现在主要是进行提升系统预研并完成复合式、水力式集矿机模型机设计。”

程时：“所以你们做了什么试验来验证呢？”

负责人：“我们通过小型垂直管道水力提升模拟试验，通过矿浆泵将结核与海水混合形成固液两相流，经管道提升至水面。初步验证了水力提升的可行性。”

程时：“所以，没有去海上实验，也没有考虑深海高压环境？”

负责人：“没有。”

程时：“嗯，技术路线是没有错，我建议你们先做个原型机出来，先找个雨天在泥泞的地上试试。确认转向和，再去鱼塘里试试，没问题了再去找个浅湖，再去深湖里测试，再浅海最后是深海。池塘里螺蛳和石子可以作为海底金属结核的模拟对象，湖底的淤泥和地形起伏也能初步模拟海底。”

负责人欲言又止。

程时望向他：“怎么了？”

这个海底采矿在全世界范围来说，都是个新事物。

所以很多人觉得新奇，想来看热闹。

他们时不时就要接待这种人。

所以他以为程时只不过是其中一个。

金主直接打电话来，他们自然不敢不照做，打算带着程时走马观花看一圈就完了。

可是现在听程时说的这些话，不像是外行人，所以他开始犹豫跟程时深入讨论一下。

负责人：“其实我们也做了履带式集矿机的原型机，而且拿到鱼塘里去试了。结果陷在淤泥里动弹不得。矿浆颗粒在管道内容易堵塞。而且还渗水漏电，测了两次，就烧毁了电机，还把池塘里的鱼都电死了。”

程时：“那就很多地方要改进了。海底的地形更复杂。虽然大的沟壑可以提前海底地形勘探避开，但是小的沟沟坎坎却避不了那么多。如果在鱼塘中都出现打滑或下陷，必须要对底盘设计和驱动系统进行改进。而且你们还要考虑以后水深加大，动力电缆的问题

。如果让机子拖着几千米的电缆在海底走的。到时候海底起伏的影响就更大了。如果能有高性能电池就最好了。”

负责人：“程时同志指点一下。”

程时：“你们把图纸拿来我看看。”

负责人忙叫人去把图纸搬了过来。

程时坐下一边看一边说：“你们也不用气馁，这两种机械虽然听上去差不多，但其实区别很大。”

“普通矿山采矿机多在陆地或地下矿井作业，哪怕是100米的深井矿，被水淹没，水压也就1MPa。而且且以淡水或弱腐蚀性地下水为主。但是因为地下可能有岩浆地热，所以环境温度可以在-10℃到70℃之间变化。但是主要挑战来自粉尘污染和高湿度。”

“而海底集矿机通常工作于3000-6000米深的海底，承受30-60MPa的静水压力，同时面临2-4℃的低温，很少出现海底温泉火山口的七八十度局部高温水，以及Cl⁻浓度达19g/L的高盐度和涡激振动、颗粒冲刷等复杂流体动力学作用。此外，深海沉积物中还有硫还原菌等微生物，其代谢产生的H₂S可使碳钢腐蚀速率提升8倍。”

“因为运用环境的不同，所以防护的策略不同。矿山采矿机的被动防护策略。采用IP68级密封，通过静电吸附滤网和正压气流幕实现粉尘阻隔，同时电路板涂覆纳米疏水涂层防止水汽侵蚀。碳化硅或碳化钨机械密封。结构强化通过浇封工艺（如环氧树脂封装）提升抗振性。”

“海底集矿机的主动密封体系。采用水压主动贴紧密封和弹簧弹力顶紧的双重结构来高压动态密封。并增加压力平衡设计。通过油液补偿系统平衡内外压力，避免密封件承受单向高压。整个机械表面增加抗腐蚀涂层提高耐温和抗氧化性能。”

“这样一来，设计理念不同。矿山设备的成本导向。所以一般高湿环境部件用316L不锈钢。工程塑料（如PEEK）用于非承压结构，耐磨损且绝缘性能优

异。就足够了。氢化丁腈橡胶密封圈在高温矿井（70℃）中仍保持弹性是矿山液压系统的标准配置。”

“但是深海设备，是前沿科学，探索未知领域，而且因为水深几千米，下去一趟不容易，所以可以把所有极端材料体系都用上，来尽量减小故障率。不用考虑成本。比如用抗海水腐蚀性能优异的钛合金与镍基合金，高压下还能保持抗拉强度。”

“维护也是一样。矿山设备讲究快速维护。因为数量多，可以做成通用设备。所以易损件标准化，最好能现场修复。深海设备则追求长周期的可靠性。最好做成模块化。万一需要修理，就整个模块都换掉。”

他的话吸引了很多人过来听。

有人感叹：“原来区别这么大。”

程时说：“所以就有人说，海底集矿机的防水系统是对抗深海‘黑暗、高压、腐蚀’三重诅咒的工程史诗，而矿山设备的防水设计则是在潮湿与粉尘中寻找生存之道的实用哲学。”

他看了看图纸说：“嗯......现在你们用的是双履带刚性底盘，液压驱动。一般来说这种结构会存在转向半径大，地形适应性差等问题。因为要制动单侧履带才能实现小角度转向。而且液压油泄漏风险也会高。如果到了在深海中密封失效的概率就会更高。”

他说完，也有些发愁。

讲道理独立悬挂系统，水下永磁机，水下高压变频，这些技术的核心，他都知道。

可是现在因为产业链限制，都没法付诸实践。

就拿关键技术永磁机来说。

虽然现在我们已经在永磁机的研发和应用方面取得了一定成果，但是相较于国际先进水平，我们还存在诸多限制，导致无法大规模、高质量地生产出与国际先进水平媲美的永磁机。

首先材料技术水平有限。永磁机的性能高度依赖于永磁材料的质量。虽然我国拥有丰富的稀土资源，可是稀土永磁材料的生产技术还不够成熟。