Χρησιμοποιούμε cookies για να βελτιώσουμε την εμπειρία σας. Συνεχίζοντας την περιήγησή σας σε αυτόν τον ιστότοπο, συμφωνείτε με τη χρήση των cookies από εμάς. Περισσότερες πληροφορίες.
Το σοβαρό σέρβις δεν έχει επίσημο ορισμό. Μπορεί να θεωρηθεί ότι αναφέρεται σε συνθήκες λειτουργίας όπου η αντικατάσταση της βαλβίδας είναι δαπανηρή ή μειώνει την ικανότητα διεργασίας.
Υπάρχει παγκόσμια ανάγκη να μειωθεί το κόστος παραγωγής διεργασιών για να βελτιωθεί η κερδοφορία σε όλες τις βιομηχανίες που περιλαμβάνουν σκληρές συνθήκες εξυπηρέτησης. Αυτές κυμαίνονται από το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο και τα πετροχημικά έως την πυρηνική παραγωγή και την παραγωγή ενέργειας, την επεξεργασία ορυκτών και την εξόρυξη.
Οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί εργάζονται για να το επιτύχουν αυτό με διαφορετικούς τρόπους. Η πιο κατάλληλη προσέγγιση είναι η αύξηση του χρόνου λειτουργίας και της αποτελεσματικότητας μέσω αποτελεσματικού ελέγχου των παραμέτρων της διαδικασίας, όπως ο αποτελεσματικός τερματισμός λειτουργίας και ο βελτιστοποιημένος έλεγχος ροής.
Η βελτιστοποίηση της ασφάλειας διαδραματίζει επίσης ζωτικό ρόλο, καθώς λιγότερες αντικαταστάσεις μπορούν να οδηγήσουν σε ένα ασφαλέστερο περιβάλλον παραγωγής.Επιπλέον, η εταιρεία προσπαθεί να ελαχιστοποιήσει το απόθεμα εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων των αντλιών και των βαλβίδων, και τον απαιτούμενο χειρισμό.Ταυτόχρονα, οι ιδιοκτήτες εγκαταστάσεων αναμένουν τεράστιος κύκλος εργασιών στα περιουσιακά τους στοιχεία. Ως αποτέλεσμα, η αυξημένη ικανότητα επεξεργασίας έχει ως αποτέλεσμα λιγότερους (αλλά μεγαλύτερης διαμέτρου) σωλήνες και εξοπλισμό για την ίδια ροή προϊόντος και λιγότερα μέτρα.
Αυτό υποδηλώνει ότι εκτός από το ότι πρέπει να είναι μεγαλύτερα για μεγαλύτερες διαμέτρους σωλήνων, τα μεμονωμένα εξαρτήματα του συστήματος πρέπει να αντέχουν την παρατεταμένη έκθεση σε σκληρά περιβάλλοντα για να μειωθεί η ανάγκη συντήρησης και αντικατάστασης κατά τη λειτουργία.
Τα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των βαλβίδων και των σφαιρών, πρέπει να είναι γερά ώστε να ταιριάζουν στην επιθυμητή εφαρμογή, αλλά και να παρέχουν εκτεταμένη διάρκεια ζωής. Ωστόσο, ένα σημαντικό πρόβλημα με τις περισσότερες εφαρμογές είναι ότι τα μεταλλικά εξαρτήματα έχουν φτάσει τα όρια των δυνατοτήτων τους απόδοσης. Αυτό υποδηλώνει ότι οι σχεδιαστές μπορεί να βρείτε εναλλακτικές λύσεις για τα μη μεταλλικά υλικά, ειδικά τα κεραμικά υλικά, για απαιτητικές εφαρμογές σέρβις.
Οι τυπικές παράμετροι που απαιτούνται για τη λειτουργία των εξαρτημάτων υπό σοβαρές συνθήκες συντήρησης περιλαμβάνουν αντοχή σε θερμικό σοκ, αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στην κόπωση, σκληρότητα, αντοχή και σκληρότητα.
Η ελαστικότητα είναι μια βασική παράμετρος καθώς τα λιγότερο ελαστικά εξαρτήματα μπορούν να αποτύχουν καταστροφικά. Η σκληρότητα ενός κεραμικού υλικού ορίζεται ως η αντίσταση στη διάδοση ρωγμών. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της εσοχής, με αποτέλεσμα μια τεχνητά υψηλή τιμή. Χρησιμοποιώντας μία μόνο -η δοκός εγκοπής σε όψη παρέχει ακριβείς μετρήσεις.
Η αντοχή σχετίζεται με την σκληρότητα, αλλά αναφέρεται στο μεμονωμένο σημείο στο οποίο ένα υλικό αποτυγχάνει καταστροφικά όταν ασκείται πίεση. Συνήθως αναφέρεται ως "μέτρο θραύσης" και μετριέται λαμβάνοντας μια αντοχή σε κάμψη τριών ή τεσσάρων σημείων μέτρηση σε δοκιμαστική ράβδο. Η δοκιμή τριών σημείων παρέχει 1% υψηλότερες τιμές από τη δοκιμή τεσσάρων σημείων.
Ενώ η σκληρότητα μπορεί να μετρηθεί σε διάφορες κλίμακες, συμπεριλαμβανομένων των Rockwell και Vickers, η κλίμακα μικροσκληρότητας Vickers είναι κατάλληλη για προηγμένα κεραμικά υλικά. Η σκληρότητα ποικίλλει ανάλογα με την αντοχή στη φθορά του υλικού.
Σε βαλβίδες που λειτουργούν με κυκλικό τρόπο, η κόπωση είναι ένα σημαντικό πρόβλημα λόγω του συνεχούς ανοίγματος και κλεισίματος της βαλβίδας. Η κόπωση είναι το όριο αντοχής πέρα από το οποίο ένα υλικό τείνει να αποτύχει κάτω από την κανονική του αντοχή σε κάμψη.
Η αντοχή στη διάβρωση εξαρτάται από το περιβάλλον λειτουργίας και τα μέσα που περιέχουν το υλικό. Πολλά προηγμένα κεραμικά υλικά υπερτερούν των μετάλλων σε αυτόν τον τομέα, με εξαίρεση ορισμένα υλικά με βάση το ζιρκόνιο που "υδροθερμικά αποδομούνται" όταν εκτίθενται σε ατμό υψηλής θερμοκρασίας.
Η γεωμετρία του εξαρτήματος, ο συντελεστής θερμικής διαστολής, η θερμική αγωγιμότητα, η σκληρότητα και η αντοχή επηρεάζονται από το θερμικό σοκ. Αυτή είναι μια περιοχή που προάγει την υψηλή θερμική αγωγιμότητα και σκληρότητα, και ως εκ τούτου, τα μεταλλικά μέρη λειτουργούν αποτελεσματικά.Ωστόσο, η πρόοδος στα κεραμικά υλικά τώρα παρέχουν αποδεκτά επίπεδα αντοχής σε θερμικό σοκ.
Τα προηγμένα κεραμικά χρησιμοποιούνται εδώ και πολλά χρόνια και είναι δημοφιλή μεταξύ των μηχανικών αξιοπιστίας, των μηχανικών εγκαταστάσεων και των σχεδιαστών βαλβίδων που απαιτούν υψηλή απόδοση και αξία. Ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής, υπάρχουν διαφορετικές μεμονωμένες συνθέσεις κατάλληλες για διάφορους κλάδους. Ωστόσο, τέσσερα προηγμένα κεραμικά είναι Σημαντικές στον τομέα των βαλβίδων σοβαρής συντήρησης και περιλαμβάνουν καρβίδιο του πυριτίου (SiC), νιτρίδιο του πυριτίου (Si3N4), αλουμίνα και ζιρκόνιο. Τα υλικά βαλβίδων και σφαιρών βαλβίδων επιλέγονται με βάση συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής.
Υπάρχουν δύο κύριες μορφές ζιρκονίας που χρησιμοποιούνται σε βαλβίδες που έχουν τον ίδιο συντελεστή θερμικής διαστολής και ακαμψίας με τον χάλυβα. Το μερικώς σταθεροποιημένο ζιρκόνιο μαγνησίας (Mg-PSZ) έχει την υψηλότερη αντίσταση και σκληρότητα σε θερμικό σοκ, ενώ το τετραγωνικό ζιρκόνιο ύττρια πολυκρυσταλλικό (Y-TZP ) είναι πιο σκληρό αλλά επιρρεπές σε υδροθερμική υποβάθμιση.
Το νιτρίδιο του πυριτίου (Si3N4) διατίθεται σε διαφορετικές συνθέσεις. Το νιτρίδιο πυριτίου με πυροσυσσωματωμένη πίεση αερίου (GPPSN) είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό για βαλβίδες και εξαρτήματα βαλβίδων, προσφέροντας υψηλή σκληρότητα και αντοχή, εξαιρετική αντοχή σε θερμικά σοκ και θερμική σταθερότητα εκτός από τη μέση σκληρότητα. Επιπλέον, το Si3N4 παρέχει ένα κατάλληλο υποκατάστατο της ζιρκονίας σε περιβάλλοντα ατμού υψηλής θερμοκρασίας, αποτρέποντας την υδροθερμική υποβάθμιση.
Λόγω των περιορισμένων προϋπολογισμών, οι προσδιοριστές μπορούν να επιλέξουν από SiC ή Αλουμίνα. Και τα δύο υλικά έχουν υψηλή σκληρότητα, αλλά δεν είναι ισχυρότερα από το ζιρκόνιο ή το νιτρίδιο του πυριτίου. Αυτό δείχνει ότι αυτά τα υλικά είναι κατάλληλα για εφαρμογές στατικών εξαρτημάτων, όπως δακτύλιοι βαλβίδων και έδρες, αντί μπάλες ή δίσκοι υψηλότερου στρες.
Τα προηγμένα κεραμικά υλικά έχουν χαμηλότερη σκληρότητα και παρόμοια αντοχή από τα μεταλλικά υλικά που χρησιμοποιούνται σε σοβαρές εφαρμογές βαλβίδων συντήρησης, όπως ο σίδηρος χρωμίου (CrFe), το καρβίδιο του βολφραμίου, το Hastelloy και το Stellite.
Οι εφαρμογές σκληρών σέρβις περιλαμβάνουν τη χρήση περιστροφικών βαλβίδων, όπως βαλβίδες πεταλούδας, κορμούς, πλωτές σφαιρικές βαλβίδες και ελατήρια. Σε τέτοιες εφαρμογές, το Si3N4 και το ζιρκόνιο παρέχουν αντοχή σε θερμικό σοκ, σκληρότητα και αντοχή για να αντέχουν στα πιο σκληρά περιβάλλοντα. Λόγω της σκληρότητας και της αντοχής στη διάβρωση του υλικού, η διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από αυτή των μεταλλικών εξαρτημάτων. Άλλα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν τα χαρακτηριστικά απόδοσης της βαλβίδας κατά τη διάρκεια της ωφέλιμης ζωής της, ειδικά σε περιοχές όπου διατηρείται η ικανότητα κλεισίματος και ο έλεγχος.
Αυτό φαίνεται στην εφαρμογή μιας μπάλας kynar/RTFE βαλβίδας 65 mm (2,6 in) και επένδυσης εκτεθειμένης σε 98% θειικό οξύ και ιλμενίτη, που μετατρέπεται σε χρωστική ουσία οξειδίου του τιτανίου. Η επιθετική φύση του μέσου σημαίνει ότι αυτά τα συστατικά μπορούν διαρκούν έως και έξι εβδομάδες.Ωστόσο, με χρήση επένδυσης σφαιρικής βαλβίδας (Εικόνα 1) που κατασκευάζεται από τη Nilcra!", μια ιδιόκτητη ζιρκονία μερικώς σταθεροποιημένης μαγνησίας (Mg-PSZ) που παρέχει εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση, παρέχει τριετή αδιάλειπτη υπηρεσία χωρίς καμία ανιχνεύσιμη φθορά.
Σε γραμμικές βαλβίδες συμπεριλαμβανομένων των βαλβίδων γωνίας, γκαζιού ή σφαιρών, η ζιρκονία και το νιτρίδιο πυριτίου είναι κατάλληλες τόσο για βύσμα όσο και για έδρα λόγω της φύσης αυτών των προϊόντων "σκληρής έδρας". Ομοίως, το οξείδιο του αλουμινίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες επενδύσεις και κλωβούς. Σε υψηλό βαθμό Η στεγανοποίηση μπορεί να επιτευχθεί με την αντιστοίχιση σφαιρών λείανσης στην έδρα της βαλβίδας.
Για δακτυλίους βαλβίδων, συμπεριλαμβανομένου του πώματος βαλβίδας, της εισόδου και εξόδου ή των δακτύλων σώματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιοδήποτε από τα τέσσερα κύρια κεραμικά υλικά ανάλογα με τις απαιτήσεις εφαρμογής. Η υψηλή σκληρότητα και η αντοχή στη διάβρωση του υλικού αποδεικνύονται ευεργετικές για την απόδοση και την εξυπηρέτηση διάρκεια ζωής του προϊόντος.
Πάρτε, για παράδειγμα, μια βαλβίδα πεταλούδας DN150 που χρησιμοποιείται σε ένα διυλιστήριο βωξίτη της Αυστραλίας. Η υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο των μέσων μπορεί να προκαλέσει υψηλά επίπεδα φθοράς στους δακτυλίους βαλβίδων. Οι αρχικές επενδύσεις και οι δίσκοι ήταν κατασκευασμένοι από κράμα 28% CrFe και χρησιμοποιήθηκαν μόνο για 8 έως 10 εβδομάδες. Ωστόσο, με βαλβίδες από Nilcra!" Zirconia (Εικόνα 2), η διάρκεια ζωής αυξήθηκε στις 70 εβδομάδες.
Λόγω της σκληρότητας και της αντοχής τους, τα κεραμικά λειτουργούν καλά στις περισσότερες εφαρμογές βαλβίδων. Ωστόσο, είναι η σκληρότητα και η αντοχή τους στη διάβρωση που συμβάλλουν στη μακροζωία της βαλβίδας. Αυτό με τη σειρά του μειώνει το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής μειώνοντας το χρόνο διακοπής λειτουργίας για ανταλλακτικά, μειώνοντας το κεφάλαιο κίνησης και το απόθεμα, μειώνοντας τον χειροκίνητο χειρισμό και βελτιώνοντας την ασφάλεια μέσω λιγότερων διαρροών.
Η χρήση κεραμικών υλικών σε βαλβίδες υψηλής πίεσης ήταν από καιρό μια από τις κύριες ανησυχίες, επειδή αυτές οι βαλβίδες υπόκεινται σε υψηλά αξονικά ή στρεπτικά φορτία. Ωστόσο, μεγάλοι παίκτες στον τομέα αναπτύσσουν τώρα σχέδια σφαιρών βαλβίδων για τη βελτίωση της επιβίωσης της ροπής μετάδοσης κίνησης.
Ένας άλλος σημαντικός περιορισμός είναι το μέγεθος. Το μεγαλύτερο κάθισμα και η μεγαλύτερη μπάλα (Εικόνα 3) που παράγονται από μερικώς σταθεροποιημένη ζιρκονία μαγνησίας είναι τα DN500 και DN250, αντίστοιχα. Ωστόσο, οι περισσότεροι προσδιοριστές προτιμούν επί του παρόντος κεραμικά για εξαρτήματα αυτών των μεγεθών.
Παρόλο που τα κεραμικά υλικά έχουν πλέον αποδειχθεί κατάλληλη επιλογή, πρέπει να ακολουθούνται ορισμένες απλές οδηγίες για να μεγιστοποιηθεί η απόδοσή τους. Τα κεραμικά υλικά πρέπει να χρησιμοποιούνται πρώτα μόνο όταν είναι απαραίτητο για να ελαχιστοποιηθεί το κόστος. Οι έντονες γωνίες και οι συγκεντρώσεις τάσεων θα πρέπει να αποφεύγονται τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά.
Οποιαδήποτε πιθανή αναντιστοιχία θερμικής διαστολής πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη φάση σχεδιασμού. Για να μειωθεί η πίεση του στεφάνου, είναι απαραίτητο να διατηρείται το κεραμικό εξωτερικά, όχι μέσα. μπορεί να προσθέσει σημαντικό και άσκοπο κόστος.
Ακολουθώντας αυτές τις οδηγίες και τις βέλτιστες πρακτικές για την επιλογή υλικών και τον συντονισμό με τους προμηθευτές από την αρχή ενός έργου, μπορεί να επιτευχθεί μια ιδανική λύση για κάθε σοβαρή εφαρμογή υπηρεσιών.
Αυτές οι πληροφορίες προέρχονται από υλικό, κριτικές και προσαρμογές που παρέχονται από την Morgan Advanced Materials.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.(28 Νοεμβρίου 2019).Προηγμένα κεραμικά υλικά για απαιτητικές εφαρμογές σέρβις.AZOM.Ανακτήθηκε στις 14 Ιανουαρίου 2022 από https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics."Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications".AZOM.14 Ιανουαρίου 2022..
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics."Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications".AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(Πρόσβαση στις 14 Ιανουαρίου 2022).
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.2019. Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications.AZoM, πρόσβαση στις 14 Ιανουαρίου 2022, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Σε αυτή τη συνέντευξη, το AZoM συνομιλεί με τον Mohamed Rahaman, Ομότιμο Καθηγητή Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Μιζούρι, σχετικά με τη βιοκεραμική και τη πιθανή χρήση τους στη βιοϊατρική μηχανική.
Το AZoM μίλησε με την Δρ. Iolanda Duarte και Juliane Moura για την έρευνά τους, η οποία λαμβάνει υπόψη την παρουσία ακραιοφιλικής χλωρίδας σε φωτοβολταϊκά πάνελ.
Το AZoM μίλησε με τον καθηγητή Andrea Fratalocchi από το KAUST για την έρευνά του, η οποία επικεντρώνεται σε μη αναγνωρισμένες προηγουμένως πτυχές του άνθρακα.
Η ακατάλληλη εφαρμογή του γράσου μπορεί να οδηγήσει σε πολυάριθμες αστοχίες ρουλεμάν. Καθώς το 40% της διάρκειας ζωής του ρουλεμάν δεν επαρκεί για την παροχή της μηχανικής του αξίας, η υπολίπανση και η υπερλίπανση είναι βασικοί τομείς για παρακολούθηση. Το LUBExpert σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το σωστό λιπαντικό στη σωστή θέση στο σωστή στιγμή.
Αυτό είναι το τυπικό φύλλο χαλκού έλασης της JX Nippon Mining & Metals με ιδανική ευελιξία και αντοχή στους κραδασμούς.
Το Anton Paar's XRDynamic (XRD) 500 είναι ένα αυτοματοποιημένο περιθλασίμετρο ακτίνων Χ σκόνης πολλαπλών χρήσεων. Είναι μια αποτελεσματική και ευέλικτη συσκευή XRD.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-15-2022
