Vi bruker informasjonskapsler for å forbedre opplevelsen din. Ved å fortsette å surfe på dette nettstedet godtar du vår bruk av informasjonskapsler. Mer informasjon.
Seriøs service har ingen offisiell definisjon. Det kan tenkes å referere til driftsforhold der ventilbytte er kostbart eller reduserer prosesskapasiteten.
Det er et globalt behov for å redusere prosessproduksjonskostnadene for å forbedre lønnsomheten i alle bransjer som involverer tøffe serviceforhold. Disse spenner fra olje og gass og petrokjemikalier til kjernekraft og kraftproduksjon, mineralforedling og gruvedrift.
Designere og ingeniører jobber for å oppnå dette på forskjellige måter. Den mest hensiktsmessige tilnærmingen er å øke oppetiden og effektiviteten gjennom effektiv kontroll av prosessparametere som effektiv avstengning og optimalisert flytkontroll.
Sikkerhetsoptimalisering spiller også en viktig rolle, ettersom færre utskiftninger kan føre til et sikrere produksjonsmiljø. I tillegg prøver selskapet å minimere beholdningen av utstyr, inkludert pumper og ventiler, og nødvendig håndtering. Samtidig forventer anleggseiere stor omsetning på sine eiendeler. Som et resultat resulterer den økte prosesseringskapasiteten i færre (men større diameter) rør og utstyr for samme produktstrøm og færre meter.
Dette antyder at i tillegg til å være større for bredere rørdiametre, må individuelle systemkomponenter tåle langvarig eksponering for tøffe miljøer for å redusere behovet for vedlikehold og utskifting under drift.
Komponenter, inkludert ventiler og kuler, må være robuste for å passe til ønsket bruk, men også gi forlenget levetid. Et stort problem med de fleste bruksområder er imidlertid at metallkomponenter har nådd grensene for ytelsesevnen. Dette tyder på at designere kan finne alternativer til ikke-metalliske materialer, spesielt keramiske materialer, for krevende bruksområder.
Typiske parametere som kreves for å betjene komponenter under strenge driftsforhold inkluderer termisk støtmotstand, korrosjonsbestandighet, utmattelsesbestandighet, hardhet, styrke og seighet.
Spenst er en nøkkelparameter ettersom mindre elastiske komponenter kan svikte katastrofalt. Seigheten til et keramisk materiale er definert som motstanden mot sprekkforplantning. I noen tilfeller kan den måles ved hjelp av innrykkmetoden, noe som resulterer i en kunstig høy verdi. -sidet hakkbjelke gir nøyaktige målinger.
Styrke er relatert til seighet, men refererer til det ene punktet der et materiale svikter katastrofalt når det påføres stress. Det blir ofte referert til som "bruddmodulen" og måles ved å ta en tre- eller firepunkts bøyestyrke måling på en teststang. Trepunktstesten gir 1 % høyere verdier enn firepunktstesten.
Mens hardhet kan måles på en rekke skalaer, inkludert Rockwell og Vickers, er Vickers mikrohardhetsskala godt egnet for avanserte keramiske materialer. Hardheten varierer i forhold til materialets slitestyrke.
I ventiler som opererer på en syklisk måte, er tretthet et stort problem på grunn av kontinuerlig åpning og lukking av ventilen. Tretthet er terskelen for styrke som et materiale har en tendens til å svikte under sin normale bøyestyrke.
Korrosjonsbestandighet avhenger av driftsmiljøet og mediet som inneholder materialet. Mange avanserte keramiske materialer utkonkurrerer metaller i dette området, med unntak av noen zirkoniumoksidbaserte materialer som "hydrotermisk nedbrytes" når de utsettes for høytemperaturdamp.
Delgeometri, termisk ekspansjonskoeffisient, termisk ledningsevne, seighet og styrke påvirkes alle av termisk sjokk. Dette er et område som fremmer høy termisk ledningsevne og seighet, og derfor fungerer metalldelene effektivt. Fremskritt i keramiske materialer nå gi akseptable nivåer av termisk sjokkmotstand.
Avansert keramikk har blitt brukt i mange år og er populært blant pålitelighetsingeniører, anleggsingeniører og ventildesignere som krever høy ytelse og verdi. Avhengig av de spesifikke applikasjonskravene finnes det forskjellige individuelle formuleringer som egner seg for ulike bransjer. Imidlertid er fire avanserte keramiske materialer. av betydning i feltet av alvorlige serviceventiler, og de inkluderer silisiumkarbid (SiC), silisiumnitrid (Si3N4), aluminiumoksyd og zirkoniumoksyd. Ventil- og ventilkulematerialer velges basert på spesifikke brukskrav.
Det er to hovedformer for zirkoniumoksid som brukes i ventiler som har samme termisk ekspansjon og stivhetskoeffisient som stål.Magnesia delvis stabilisert zirkoniumoksid (Mg-PSZ) har høyest termisk støtmotstand og seighet, mens yttria tetragonal zirkoniumoksid polykrystallinsk (Y-TZP) ) er hardere, men utsatt for hydrotermisk nedbrytning.
Silisiumnitrid (Si3N4) er tilgjengelig i forskjellige formuleringer. Gasstrykksintret silisiumnitrid (GPSN) er det mest brukte materialet for ventiler og ventilkomponenter, og tilbyr høy hardhet og styrke, utmerket termisk støtmotstand og termisk stabilitet i tillegg til gjennomsnittlig seighet. I tillegg gir Si3N4 en passende erstatning for zirkoniumoksid i høytemperaturdampmiljøer, og forhindrer hydrotermisk nedbrytning.
På grunn av stramme budsjetter kan spesifikasjoner velge mellom SiC eller Alumina. Begge materialene har høy hardhet, men er ikke sterkere enn zirkoniumoksid eller silisiumnitrid. Dette viser at disse materialene er godt egnet for statiske komponentapplikasjoner som ventilforinger og seter, i stedet for høyere stress baller eller skiver.
Avanserte keramiske materialer har lavere seighet og lignende styrke enn metalliske materialer som brukes i alvorlige ventilapplikasjoner, inkludert kromjern (CrFe), wolframkarbid, Hastelloy og Stellite.
Kraftige serviceapplikasjoner involverer bruk av roterende ventiler som spjeldventiler, tapp, flytende kuleventiler og fjærer. I slike applikasjoner gir Si3N4 og zirconia termisk støtmotstand, seighet og styrke for å motstå de tøffeste miljøene. På grunn av hardheten og korrosjonsmotstanden av materialet er levetiden til komponentene flere ganger høyere enn for metallkomponenter. Andre fordeler inkluderer ytelsesegenskapene til ventilen over levetiden, spesielt i områder hvor lukkeevne og kontroll opprettholdes.
Dette er illustrert i bruken av en 65 mm (2,6 tommer) ventil kynar/RTFE kule og foring eksponert for 98 % svovelsyre og ilmenitt, som blir omdannet til titanoksidpigment. Mediets aggressive natur gjør at disse komponentene kan varer i opptil seks uker. Men ved bruk av kuleventiltrim (Figur 1) produsert av Nilcra™, en proprietær delvis stabilisert zirkoniumoksid (Mg-PSZ) som gir utmerket hardhet og korrosjonsbestandighet, gir tre års uavbrutt service uten noe detekterbart ha på.
I lineære ventiler, inkludert vinkel-, strupe- eller kuleventiler, er zirkoniumoksid og silisiumnitrid egnet for både plugg og sete på grunn av disse produktenes "harde sete"-karakter. På samme måte kan aluminiumoksid brukes i enkelte foringer og bur. av tetning kan oppnås ved å matche slipekuler på ventilsetet.
For ventilgjennomføringer, inkludert ventilplugg, innløp og utløp, eller husgjennomføringer, kan hvilket som helst av de fire keramiske hovedmaterialene brukes avhengig av brukskravene. Materialets høye hardhet og korrosjonsmotstand viser seg å være gunstig for ytelsen og servicen produktets levetid.
Ta for eksempel en DN150 sommerfuglventil brukt i et australsk bauxittraffineri. Det høye silikainnholdet i mediet kan forårsake høye nivåer av slitasje på ventilbøssinger. De originale foringene og skivene var laget av 28 % CrFe-legering og ble kun brukt til 8 til 10 uker. Med ventiler laget av Nilcra™ Zirconia (Figur 2) økte imidlertid levetiden til 70 uker.
På grunn av sin seighet og styrke fungerer keramikk godt i de fleste ventilapplikasjoner. Det er imidlertid hardheten og korrosjonsmotstanden som bidrar til ventilens levetid. Dette reduserer igjen de totale livssykluskostnadene ved å redusere nedetiden for reservedeler, redusere arbeidskapitalen. og inventar, reduserer manuell håndtering og forbedrer sikkerheten gjennom færre lekkasjer.
Bruken av keramiske materialer i høytrykksventiler har lenge vært en av de største bekymringene fordi disse ventilene er utsatt for høye aksial- eller torsjonsbelastninger. Imidlertid utvikler store aktører i feltet nå ventilkuledesign for å forbedre overlevelsesevnen for drivmomentet.
En annen stor begrensning er størrelsen. Det største setet og den største kulen (Figur 3) produsert av delvis stabilisert zirkoniumoksid er henholdsvis DN500 og DN250. Imidlertid foretrekker de fleste spesifikasjoner for tiden keramikk for komponenter av disse størrelsene.
Selv om keramiske materialer nå har vist seg å være et passende valg, må noen enkle retningslinjer følges for å maksimere ytelsen. Keramiske materialer bør kun brukes først når det er nødvendig for å minimere kostnadene. Skarpe hjørner og spenningskonsentrasjoner bør unngås både internt og eksternt.
Enhver potensiell termisk ekspansjonsfeil må vurderes under designfasen. For å redusere bøylespenningen er det nødvendig å holde keramikken på utsiden, ikke innsiden. Til slutt bør behovet for geometriske toleranser og overflatebehandling vurderes nøye, da disse kan gi betydelige og unødvendige kostnader.
Ved å følge disse retningslinjene og beste praksis for valg av materialer og koordinering med leverandører fra starten av et prosjekt, kan en ideell løsning oppnås for enhver seriøs tjenesteapplikasjon.
Denne informasjonen er hentet fra materiale, anmeldelser og tilpasninger levert av Morgan Advanced Materials.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.(28. november 2019).Avanserte keramiske materialer for krevende serviceapplikasjoner.AZOM.Hentet 14. januar 2022 fra https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics."Avanserte keramiske materialer for harde tjenesteapplikasjoner".AZOM.14. januar 2022..
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.”Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications”.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(Få tilgang til 14. januar 2022).
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.2019. Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications.AZoM, åpnet 14. januar 2022, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
I dette intervjuet snakker AZoM med Mohamed Rahaman, professor emeritus i materialvitenskap og teknologi ved Missouri University of Science and Technology, om biokeramikk og deres potensielle bruk i biomedisinsk ingeniørfag.
AZoM snakket med Dr. Iolanda Duarte og Juliane Moura om deres forskning, som tar hensyn til tilstedeværelsen av ekstremofil flora på solcellepaneler.
AZoM snakket med professor Andrea Fratalocchi fra KAUST om forskningen hans, som fokuserer på tidligere ukjente aspekter ved kull.
Feil påføring av fett kan føre til mange lagerfeil. Da 40 % av lagerets levetid ikke er tilstrekkelig til å gi dens tekniske verdi, er undersmøring og oversmøring nøkkelområder å overvåke. LUBExpert lar deg bruke riktig smøremiddel på rett sted på riktig tid.
Dette er JX Nippon Mining & Metals sin standard rullede kobberfolie med ideell fleksibilitet og vibrasjonsmotstand.
Anton Paars XRDynamic (XRD) 500 er et automatisert flerbrukspulverrøntgendiffraktometer. Det er en effektiv og allsidig XRD-enhet.
Innleggstid: 15-jan-2022
