Мы выкарыстоўваем файлы cookie, каб палепшыць ваш вопыт. Працягваючы прагляд гэтага сайта, вы згаджаецеся на выкарыстанне намі файлаў cookie. Дадатковая інфармацыя.
Сур'ёзнае абслугоўванне не мае афіцыйнага вызначэння. Яго можна разглядаць як адносіцца да ўмоў працы, калі замена клапана каштуе дорага або зніжае магчымасці працэсу.
Існуе глабальная патрэба ў зніжэнні выдаткаў на тэхналагічную вытворчасць для павышэння рэнтабельнасці ва ўсіх галінах прамысловасці, якія ўключаюць суровыя ўмовы эксплуатацыі. Яны вар'іруюцца ад нафты і газу і нафтахіміі да ядзернай і электраэнергетыкі, перапрацоўкі карысных выкапняў і здабычы карысных выкапняў.
Дызайнеры і інжынеры працуюць над дасягненнем гэтага рознымі спосабамі. Найбольш прыдатным падыходам з'яўляецца павелічэнне часу бесперабойнай працы і эфектыўнасці шляхам эфектыўнага кантролю параметраў працэсу, такіх як эфектыўнае адключэнне і аптымізаванае кіраванне патокам.
Аптымізацыя бяспекі таксама адыгрывае жыццёва важную ролю, паколькі меншая колькасць замен можа прывесці да больш бяспечнага вытворчага асяроддзя. Акрамя таго, кампанія спрабуе звесці да мінімуму запасы абсталявання, уключаючы помпы і клапаны, а таксама неабходнае апрацоўка. У той жа час уладальнікі аб'ектаў чакаюць велізарны абарот іх актываў. У выніку павелічэнне магутнасці апрацоўкі прыводзіць да меншай колькасці (але большага дыяметра) труб і абсталявання для таго ж патоку прадукту і меншай колькасці лічыльнікаў.
Гэта сведчыць аб тым, што ў дадатак да таго, каб быць большымі для больш шырокіх дыяметраў труб, асобныя кампаненты сістэмы павінны вытрымліваць працяглы ўздзеянне цяжкіх умоў, каб паменшыць неабходнасць абслугоўвання і замены ў працэсе эксплуатацыі.
Кампаненты, у тым ліку клапаны і шары, павінны быць трывалымі, каб адпавядаць патрэбнаму прымяненню, але таксама забяспечваць падоўжаны тэрмін службы. Аднак галоўная праблема большасці прыкладанняў заключаецца ў тым, што металічныя кампаненты дасягнулі межаў сваіх працоўных магчымасцей. Гэта сведчыць аб тым, што дызайнеры могуць знайсці альтэрнатывы неметалічным матэрыялам, асабліва керамічным матэрыялам, для патрабавальных сэрвісных прыкладанняў.
Тыповыя параметры, неабходныя для працы кампанентаў у цяжкіх умовах эксплуатацыі, ўключаюць устойлівасць да тэрмічнага ўдару, каразійную ўстойлівасць, устойлівасць да стомленасці, цвёрдасць, трываласць і ўстойлівасць.
Устойлівасць з'яўляецца ключавым параметрам, паколькі менш пругкія кампаненты могуць катастрафічна выйсці з ладу. Трываласць керамічнага матэрыялу вызначаецца як устойлівасць да распаўсюджвання расколін. У некаторых выпадках яе можна вымераць метадам паглыблення, што прыводзіць да штучна высокага значэння. аднабаковая насечка забяспечвае дакладныя вымярэнні.
Трываласць звязана з трываласцю, але адносіцца да адной кропкі, у якой матэрыял катастрафічна разбураецца, калі прымяняецца напружанне. Яе звычайна называюць «модулем разрыву» і вымяраюць, прымаючы трох- або чатырох-кропкавую трываласць на выгіб вымярэнне на тэставай планцы. Трохбальны тэст забяспечвае на 1% большыя значэнні, чым чатырохбальны тэст.
У той час як цвёрдасць можна вымераць па розных шкалах, уключаючы Роквелла і Вікерса, шкала мікрацвёрдасці па Віккерсу добра падыходзіць для ўдасканаленых керамічных матэрыялаў. Цвёрдасць змяняецца прапарцыйна зносаўстойлівасці матэрыялу.
У клапанах, якія працуюць у цыклічным рэжыме, стомленасць з'яўляецца асноўнай праблемай з-за бесперапыннага адкрыцця і закрыцця клапана. Стомленасць - гэта парог трываласці, за якім матэрыял мае тэндэнцыю разбурацца ніжэй за нармальную трываласць на выгіб.
Устойлівасць да карозіі залежыць ад працоўнага асяроддзя і асяроддзя, у якім змяшчаецца матэрыял. Многія сучасныя керамічныя матэрыялы пераўзыходзяць металы ў гэтай галіне, за выключэннем некаторых матэрыялаў на аснове цырконія, якія «гідратэрмальна раскладаюцца» пад уздзеяннем пары з высокай тэмпературай.
Геаметрыя дэталяў, каэфіцыент цеплавога пашырэння, цеплаправоднасць, трываласць і трываласць залежаць ад цеплавога ўдару. Гэта вобласць, якая спрыяе высокай цеплаправоднасці і трываласці, і, такім чынам, металічныя часткі функцыянуюць эфектыўна. Тым не менш, прагрэс у керамічных матэрыялах зараз забяспечваюць прымальныя ўзроўні ўстойлівасці да тэрмічнага ўдару.
Удасканаленая кераміка выкарыстоўваецца на працягу многіх гадоў і карыстаецца папулярнасцю сярод інжынераў па надзейнасці, інжынераў і распрацоўнікаў клапанаў, якія патрабуюць высокай прадукцыйнасці і кошту. У залежнасці ад канкрэтных патрабаванняў прымянення існуюць розныя індывідуальныя склады, прыдатныя для розных галін прамысловасці. Тым не менш, чатыры ўдасканаленыя керамікі з'яўляюцца маюць значэнне ў галіне цяжкіх эксплуатацыйных клапанаў, і яны ўключаюць у сябе карбід крэмнія (SiC), нітрыд крэмнія (Si3N4), аксід алюмінія і аксід цырконія. Матэрыялы для клапанаў і шарыкаў клапанаў выбіраюцца ў залежнасці ад канкрэтных патрабаванняў прымянення.
Існуюць дзве асноўныя формы дыяксіду цырконія, якія выкарыстоўваюцца ў клапанах, якія маюць такі ж каэфіцыент цеплавога пашырэння і калянасць, што і сталь. Часткова стабілізаваны аксід магнезію (Mg-PSZ) мае самую высокую ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару і трываласць, у той час як тэтраганальны полікрышталічны аксід цырконія (Y-TZP) ) больш цвёрды, але схільны да гідратэрмальнай дэградацыі.
Нітрыд крэмнію (Si3N4) даступны ў розных рэцэптурах. Нітрыд крэмнію, спечаны пад ціскам газу (GPPSN), з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным матэрыялам для клапанаў і кампанентаў клапанаў, забяспечваючы высокую цвёрдасць і трываласць, выдатную ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару і тэрмічную стабільнасць у дадатак да сярэдняй трываласці. Акрамя таго, Si3N4 забяспечвае прыдатную замену дыяксіду цырконія ў паравых асяроддзях з высокай тэмпературай, прадухіляючы гідратэрмічную дэградацыю.
З-за абмежаванага бюджэту спецыялісты па спецыфікацыі могуць выбіраць з SiC або аксіду алюмінія. Абодва матэрыялы маюць высокую цвёрдасць, але не мацнейшыя за аксід цырконія або нітрыд крэмнію. Гэта паказвае, што гэтыя матэрыялы добра падыходзяць для прымянення статычных кампанентаў, такіх як утулкі клапанаў і сядзенні, а не больш высокі стрэс шары або дыскі.
Удасканаленыя керамічныя матэрыялы маюць больш нізкую цвёрдасць і падобную трываласць, чым металічныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў цяжкіх эксплуатацыйных клапанах, у тым ліку хромістае жалеза (CrFe), карбід вальфраму, хастелой і стэліт.
Прымяненне ў суровых умовах абслугоўвання прадугледжвае выкарыстанне паваротных клапанаў, такіх як дросельныя засаўкі, цапфы, плаваючыя шаравыя краны і спружыны. У такіх выпадках Si3N4 і дыяксід цырконія забяспечваюць устойлівасць да тэрмічнага ўдару, трываласць і трываласць, каб супрацьстаяць самым суровым умовам. Дзякуючы цвёрдасці і ўстойлівасці да карозіі з матэрыялу, тэрмін службы кампанентаў у некалькі разоў вышэй, чым у металічных кампанентаў. Іншыя перавагі ўключаюць характарыстыкі працы клапана на працягу ўсяго тэрміну службы, асабліва ў тых галінах, дзе захоўваюцца здольнасць зачынення і кантроль.
Гэта праілюстравана прымяненнем 65-мм (2,6 цалі) шара і ўкладыша клапана kynar/RTFE, якія падвяргаюцца ўздзеянню 98% сернай кіслаты і ільменіту, які ператвараецца ў пігмент аксіду тытана. Агрэсіўны характар асяроддзя азначае, што гэтыя кампаненты могуць доўжыцца да шасці тыдняў. Аднак выкарыстанне ашалёўкі шаравога крана (малюнак 1), вырабленай з Nilcra!", запатэнтаванага магнезію, часткова стабілізаванага дыяксіду цырконія (Mg-PSZ), які забяспечвае выдатную цвёрдасць і ўстойлівасць да карозіі, забяспечвае трохгадовую бесперабойную працу без якіх-небудзь выяўлены знос.
У лінейных клапанах, уключаючы вуглавыя, дросельныя або шаравыя клапаны, дыяксід цырконія і нітрыд крэмнію падыходзяць як для заглушкі, так і для сядзення з-за характару «цвёрдага сядзення» гэтых прадуктаў. Падобным чынам, аксід алюмінія можа выкарыстоўвацца ў некаторых лайнерах і клетках. Высокая ступень герметычнасці можна дасягнуць, падабраўшы шліфавальныя шары на сядзенне клапана.
Для ўтулак клапана, у тым ліку заглушкі клапана, ўваходнага і выпускнога адтулін, або корпусных утулак, можна выкарыстоўваць любы з чатырох асноўных керамічных матэрыялаў у залежнасці ад патрабаванняў прымянення. Высокая цвёрдасць і каразійная ўстойлівасць матэрыялу спрыяюць прадукцыйнасці і эксплуатацыі тэрмін службы прадукту.
Возьмем, да прыкладу, дросельную заслонку DN150, якая выкарыстоўваецца на аўстралійскім баксітава-рафінадным заводзе. Высокае ўтрыманне кремнезема ў асяроддзі можа выклікаць высокі ўзровень зносу ўтулак клапанаў. Арыгінальныя ўкладышы і дыскі былі зроблены з 28% сплаву CrFe і выкарыстоўваліся толькі для Ад 8 да 10 тыдняў. Аднак з клапанамі, вырабленымі з цырконія Nilcra!" (малюнак 2), тэрмін службы павялічыўся да 70 тыдняў.
Дзякуючы сваёй цвёрдасці і трываласці, кераміка добра працуе ў большасці прымянення клапанаў. Аднак менавіта іх цвёрдасць і ўстойлівасць да карозіі спрыяюць даўгавечнасці клапана. Гэта, у сваю чаргу, зніжае агульныя выдаткі на жыццёвы цыкл за кошт скарачэння часу прастою для замены дэталяў, зніжэння абаротнага капіталу і інвентарызацыя, скарачэнне ручной апрацоўкі і павышэнне бяспекі за кошт меншай колькасці ўцечак.
Выкарыстанне керамічных матэрыялаў у клапанах высокага ціску доўгі час было адной з асноўных праблем, таму што гэтыя клапаны падвяргаюцца высокім восевым або круцільным нагрузкам. Аднак асноўныя гульцы ў гэтай галіне зараз распрацоўваюць канструкцыі шара клапана для павышэння жывучасці крутоўнага моманту прывада.
Яшчэ адным важным абмежаваннем з'яўляецца памер. Самае вялікае сядзенне і самы вялікі шар (малюнак 3), вырабленыя з магнезію, часткова стабілізаванага дыяксіду цырконія, маюць DN500 і DN250 адпаведна. Аднак большасць спецыфікатараў у цяперашні час аддаюць перавагу кераміцы для кампанентаў такіх памераў.
Нягледзячы на тое, што керамічныя матэрыялы цяпер даказалі, што яны з'яўляюцца прыдатным выбарам, некаторыя простыя рэкамендацыі павінны прытрымлівацца, каб максымізаваць іх прадукцыйнасць. Керамічныя матэрыялы варта выкарыстоўваць толькі ў першую чаргу, калі гэта неабходна для мінімізацыі выдаткаў. Варта пазбягаць вострых кутоў і канцэнтрацыі напружання як унутры, так і вонкава.
Любое патэнцыйнае неадпаведнасць цеплавога пашырэння неабходна ўлічваць на этапе праектавання. Каб паменшыць напружанне ў абручы, неабходна трымаць кераміку звонку, а не ўнутры. Нарэшце, неабходна ўважліва разгледзець неабходнасць геаметрычных допускаў і аздаблення паверхні, паколькі яны можа дадаць значныя і неапраўданыя выдаткі.
Выконваючы гэтыя рэкамендацыі і лепшыя практыкі для выбару матэрыялаў і каардынацыі з пастаўшчыкамі з самага пачатку праекта, можна дасягнуць ідэальнага рашэння для кожнага сур'ёзнага сэрвіснага прыкладання.
Гэтая інфармацыя атрымана з матэрыялаў, аглядаў і адаптацый, прадстаўленых Morgan Advanced Materials.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics. (28 лістапада 2019 г.). Перадавыя керамічныя матэрыялы для патрабавальных сэрвісных прыкладанняў. AZOM. Атрымана 14 студзеня 2022 г. з https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Morgan Advanced Materials - Technical Ceramics. "Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications". AZOM. 14 студзеня 2022 г.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.”Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications”.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(Прагледжана 14 студзеня 2022 г.).
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.2019. Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications.AZoM, доступ 14 студзеня 2022 г., https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
У гэтым інтэрв'ю AZoM размаўляе з Махамедам Рахаманам, заслужаным прафесарам матэрыялазнаўства і інжынерыі Універсітэта навукі і тэхналогій Місуры, пра біякераміку і яе патэнцыяльнае выкарыстанне ў біямедыцынскай інжынерыі.
AZoM паразмаўляў з доктарам Іяландай Дуартэ і Джуліянам Мурай аб іх даследаванні, у якім улічваецца прысутнасць экстрэмафільнай флоры на фотаэлектрычных панэлях.
AZoM пагутарыў з прафесарам Андрэа Фраталокі з KAUST аб яго даследаванні, якое засяроджваецца на раней непрызнаных аспектах вугалю.
Няправільнае нанясенне змазкі можа прывесці да шматлікіх паломак падшыпнікаў. Паколькі 40% тэрміну службы падшыпніка недастаткова для забеспячэння яго інжынернай каштоўнасці, недастатковая і празмерная змазка з'яўляюцца ключавымі абласцямі, за якімі трэба сачыць. LUBExpert дазваляе выкарыстоўваць правільную змазку ў патрэбным месцы на патрэбны час.
Гэта стандартная рулонная медная фальга JX Nippon Mining & Metals з ідэальнай гнуткасцю і ўстойлівасцю да вібрацыі.
XRDynamic (XRD) 500 Антона Паара - гэта аўтаматызаваны шматфункцыянальны парашковы рэнтгенаўскі дыфрактометр. Гэта эфектыўны і універсальны прыбор XRD.
Час публікацыі: 15 студзеня 2022 г
