Nincs hivatalos szolgáltatásdefiníció. Ez a szelepcsere magas költségére vagy a feldolgozási kapacitást csökkentő munkakörülményekre utal.
A globális igény a gyártási folyamatok költségeinek csökkentésére annak érdekében, hogy javítsa a nehéz szolgáltatási körülmények között érintett ágazatok jövedelmezőségét. Ezek az olajtól és gáztól, a petrolkémiai anyagoktól az atomenergia- és energiatermelésig, az ásványfeldolgozásig és a bányászatig terjednek.
A tervezők és a mérnökök különböző módokon próbálják elérni ezt a célt. A legmegfelelőbb módszer az üzemidő és a hatékonyság növelése a folyamatparaméterek hatékony szabályozásával (például hatékony leállítás és optimalizált áramlásszabályozás).
A biztonsági optimalizálás is létfontosságú szerepet játszik, mert a cserék számának csökkentése biztonságosabb termelési környezetet eredményezhet. Ezenkívül a vállalat azon dolgozik, hogy csökkentse a berendezések (beleértve a szivattyúkat és szelepeket) készletét és a szükséges ártalmatlanítást. A létesítménytulajdonosok ugyanakkor hatalmas forgalmat várnak eszközeiktől. Ezért a megnövekedett feldolgozási kapacitás kevesebb (de nagyobb átmérőjű) csövet és berendezést, valamint kevesebb műszert eredményez ugyanahhoz a termékfolyamhoz.
Ez azt mutatja, hogy amellett, hogy nagyobbnak kell lenniük a szélesebb csőátmérőkhöz, a különböző rendszerelemeknek ki kell bírniuk a zord környezetnek való hosszan tartó kitettséget is, hogy csökkentsék az üzem közbeni karbantartás és csere szükségességét.
Az alkatrészeknek, beleértve a szelepeket és a szelepgolyókat, robusztusnak kell lenniük, hogy megfeleljenek a kívánt alkalmazásnak, de meghosszabbíthatják élettartamukat is. A legtöbb alkalmazással azonban az a fő probléma, hogy a fém alkatrészek elérték teljesítményhatárukat. Ez azt jelzi, hogy a tervezők találhatnak alternatívákat a nem fémes anyagok helyett az igényes alkalmazásokban, különösen a kerámia anyagok esetében.
Az alkatrészek zord körülmények közötti működéséhez szükséges jellemző paraméterek közé tartozik a hősokkállóság, a korrózióállóság, a fáradtságállóság, a keménység, a szilárdság és a szívósság.
A rugalmasság kulcsfontosságú paraméter, mivel a kevésbé ellenálló alkatrészek katasztrofálisan meghibásodhatnak. A kerámia anyagok szívósságát a repedések terjedésével szembeni ellenállásként határozzák meg. Bizonyos esetekben behúzásos módszerrel is mérhető, hogy mesterségesen magas értéket kapjunk. Az egyoldali bemetsző gerenda használata pontos mérési eredményeket biztosíthat.
A szilárdság a szívóssághoz kapcsolódik, de egyetlen pontra utal, ahol az anyag katasztrofálisan megsérül feszültség hatására. Általában „szakadási modulusként” emlegetik, amelyet hárompontos vagy négypontos hajlítószilárdságmérés elvégzésével kapunk próbarudon. A hárompontos teszt értéke 1%-kal magasabb, mint a négypontos teszté.
Bár sok skála, köztük a Rockwell-keménység és a Vickers-keménység használható a keménység mérésére, a Vickers mikrokeménységi skála nagyon alkalmas fejlett kerámia anyagokhoz. A keménység az anyag kopásállóságával arányosan változik.
A ciklikusan működő szelepeknél a fáradtság a fő gond a szelep folyamatos nyitása és zárása miatt. A fáradtság az erő küszöbe. Ezen a küszöbön túl az anyag hajlamos a normál hajlítószilárdsága alá csökkenni.
A korrózióállóság a működési környezettől és az anyagot tartalmazó közegtől függ. A „hidrotermikus lebomláson” túlmenően sok fejlett kerámiaanyag felülmúlja a fémeket ezen a területen, és bizonyos cirkónium-oxid alapú anyagok „hidrotermikus lebomláson” mennek keresztül, miután magas hőmérsékletű gőznek vannak kitéve.
A hősokk befolyásolja az alkatrészek geometriáját, hőtágulási együtthatóját, hővezető képességét, szívósságát és szilárdságát. Ez a terület nagy hővezető képességet és szívósságot tesz lehetővé, így a fém alkatrészek hatékonyan működhetnek. A kerámiaanyagok fejlődése azonban már elfogadható szintű hősokkállóságot biztosít.
A fejlett kerámiákat már évek óta használják, és népszerűek a megbízhatósági mérnökök, üzemmérnökök és szeleptervezők körében, akik nagy teljesítményt és értéket igényelnek. A speciális alkalmazási követelményeknek megfelelően különféle ipari ágakban különböző formulációkhoz alkalmas. Négy fejlett kerámia azonban nagy jelentőséggel bír az igényes karbantartási szelepek területén, köztük a szilícium-karbid (SiC), a szilícium-nitrid (Si3N4), az alumínium-oxid és a cirkónium-oxid. A szelep és a szelepgolyó anyagait az egyedi alkalmazási követelményeknek megfelelően választják ki.
A szelep két fő cirkóniát használ, amelyek hőtágulási együtthatója és merevsége megegyezik az acéléval. A magnézium-oxiddal részben stabilizált cirkónium-oxid (Mg-PSZ) rendelkezik a legnagyobb hősokkállósággal és szívóssággal, míg az ittrium-tetragonális, polikristályos cirkónium-oxid (Y-TZP) keményebb, de érzékeny a hidrotermikus lebomlásra.
A szilícium-nitrid (Si3N4) különböző összetételű. A gáznyomású szinterezett szilícium-nitrid (GPPSN) a szelepekhez és szelepalkatrészekhez használt leggyakoribb anyag. Átlagos szívóssága mellett nagy keménységgel és szilárdsággal, kiváló hősokkállósággal és hőstabilitással is rendelkezik. Ezenkívül magas hőmérsékletű gőzkörnyezetben a Si3N4 helyettesítheti a cirkónium-oxidot, hogy megakadályozza a hidrotermikus lebomlást.
Szigorúbb költségvetés mellett a sűrítő SiC vagy alumínium-oxid közül választhat. Mindkét anyag nagy keménységű, de nem keményebb, mint a cirkónium-oxid vagy a szilícium-nitrid. Ez azt mutatja, hogy az anyag nagyon alkalmas statikus alkatrészekhez, például szelepbetétekhez és szelepülékekhez, nem pedig golyókhoz vagy tárcsákhoz, amelyek nagyobb igénybevételnek vannak kitéve.
Az igényes szelepalkalmazásokban használt fémanyagokhoz képest (beleértve a ferrokrómot (CrFe), a volfrámkarbidot, a Hastelloy-t és a Stellite-t), a fejlett kerámiaanyagok alacsonyabb szívóssággal és hasonló szilárdsággal rendelkeznek.
Az igényes szervizalkalmazások körébe tartoznak a forgószelepek, például a pillangószelepek, a csonkok, az úszó golyóscsapok és a rugók. Az ilyen alkalmazásokban a Si3N4 és a cirkónium-oxid hősokkállósággal, szívóssággal és szilárdsággal rendelkezik, és alkalmazkodni tud a legigényesebb környezetekhez. Az anyag keménysége és korrózióállósága miatt az alkatrész élettartama többszöröse a fém alkatrészének. További előnyök közé tartozik a szelep élettartama alatti teljesítményjellemzők, különösen azokon a területeken, ahol a lekapcsolási és szabályozási képességek megmaradnak.
Ezt egy 65 mm-es (2,6 hüvelykes) szelepes kynar/RTFE golyó és bélés esetében mutatták be, amelyet 98%-os kénsavval és ilmenittel kezeltek, és az ilmenit titán-oxid pigmentté alakul. A közeg korrozív jellege azt jelenti, hogy ezeknek az alkatrészeknek az élettartama akár hat hét is lehet. A Nilcra™ által gyártott gömbszelep-betét (védett magnézium-oxiddal részben stabilizált cirkónium-oxid (Mg-PSZ)) (1. ábra) azonban kiváló keménységgel és korrózióállósággal rendelkezik, és három éve biztosított. Szakaszos kiszolgálás, észlelhető kopás nélkül.
Lineáris szelepekben (beleértve a sarokszelepeket, fojtószelepeket vagy gömbszelepeket) a cirkónium-oxid és a szilícium-nitrid szelepdugókhoz és szelepülékekhez egyaránt alkalmas a termékek „kemény tömítési” tulajdonságai miatt. Hasonlóképpen, az alumínium-oxid felhasználható bizonyos bélésekben és ketrecekben. Az ülésgyűrűn lévő illeszkedő golyó révén nagyfokú tömítés érhető el.
A szelepmaghoz, beleértve az orsószelepet, a bemeneti és kimeneti nyílást vagy a szelepház perselyét, a négy fő kerámiaanyag bármelyike használható az alkalmazási követelményeknek megfelelően. Az anyag nagy keménysége és korrózióállósága előnyösnek bizonyult a termék teljesítménye és élettartama szempontjából.
Vegyük például az ausztrál bauxitfinomítóban használt DN150 pillangószelepet. A közegben lévő magas szilícium-dioxid-tartalom a szelepperselyek nagyfokú kopását okozza. A kezdetben használt bélés és szeleptárcsa 28%-os CrFe ötvözetből készült, és csak nyolc-tíz hétig bírta. A Nilcra™ cirkóniából készült szelepek bevezetése miatt (2. ábra) azonban az élettartam 70 hétre nőtt.
Szívósságának és szilárdságának köszönhetően a kerámia a legtöbb szelepalkalmazásban jól működik. Azonban a keménységük és a korrózióállóságuk segít meghosszabbítani a szelep élettartamát. Ez viszont növeli a biztonságot azáltal, hogy csökkenti a cserealkatrészek leállási idejét, csökkenti a forgótőkét és a készletet, minimális a kézi kezelés, és csökkenti a szivárgást, ezáltal csökkentve az életciklus teljes költségeit.
Hosszú ideig a kerámia anyagok nagynyomású szelepekben való alkalmazása volt az egyik fő probléma, mivel ezek a szelepek nagy axiális vagy torziós terhelésnek vannak kitéve. Azonban ezen a területen a főbb szereplők olyan szelepgolyós kialakításokat fejlesztenek, amelyek javítják a működtető nyomaték túlélését.
A másik fő korlátozás a méret. A legnagyobb szelepülék és a legnagyobb szelepgolyó (3. ábra), amelyet részlegesen magnézium-oxiddal stabilizált cirkóniával gyártanak, DN500, illetve DN250. A legtöbb jelenlegi specifikátor azonban inkább kerámiát használ olyan alkatrészek előállításához, amelyek mérete nem haladja meg ezeket a méreteket.
Bár mára bebizonyosodott, hogy a kerámia anyagok megfelelő választásként használhatók, még mindig néhány egyszerű irányelvet kell követni a teljesítmény maximalizálása érdekében. Kerámia anyagokat először csak akkor szabad használni, ha szükség van a költségek csökkentésére. Belül és kívül egyaránt kerülni kell az éles sarkokat és a stresszkoncentrációt.
Minden lehetséges hőtágulási eltérést figyelembe kell venni a tervezési szakaszban. A karikafeszültség csökkentése érdekében a kerámiát kívül kell tartani, nem pedig belül. Végül a geometriai tűrések és a felületkezelés szükségességét alaposan meg kell fontolni, mivel ezek a tűrések jelentősen megnövelhetik a szükségtelen költségeket.
Ezen irányelvek és bevált gyakorlatok követésével az anyagok kiválasztásában és a beszállítókkal való egyeztetésben a projekt kezdetétől kezdve ideális megoldás érhető el minden igényes szolgáltatási alkalmazásra.
Ezeket az információkat a Morgan Advanced Materials által biztosított anyagokból szereztük be, ellenőriztük és adaptáltuk.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. (2019. november 28.). Korszerű kerámia anyagok, amelyek alkalmasak komoly szerviz alkalmazásokra. AZoM. Letöltve: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305, 2021. március 9.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. „Korszerű kerámia anyagok komoly szervizelési alkalmazásokhoz”. AZoM. 2021. március 9.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. „Korszerű kerámia anyagok komoly szervizelési alkalmazásokhoz”. AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Hozzáférés: 2021. március 9.).
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. 2019. Korszerű kerámia anyagok, amelyek komoly szerviz alkalmazásokhoz is alkalmasak. AZoM, megtekintési idő: 2021. március 9., https://www.azom.com/article.aspx? Cikkazonosító = 12305.
Elodie Verzoli az OSAY PHYSICS (a TOH leányvállalata) UHV megoldások termékmenedzsere. Interjút készítettek vele a NanoSpace fő funkcióiról és arról, hogy miért vált a TOH termékportfóliójának fontos részévé.
Ebben az interjúban Rohit Ramnath, az AZoM és a Master Bond vezető termékmérnöke a felületkezelés témáját tárgyalta, és azt, hogy miért javasolt a legjobb tapadás.
Ebben az interjúban az AZoM és a TRB üzemeltetési vezetője, Francis Arthur a TRB szállítási megoldásairól és kompozit termékeiről beszélt.
Az X500-25BC-600 egy kompakt asztali set-top box tömörítési teszter. 4 kiegyensúlyozott mérőcellával rendelkezik, amelyek javítják a pontosságot és az egyenetlen terheléstűrést. A számítógépes vezérlés és az erős szervohajtások lenyűgöző pontosságot érhetnek el.
Az Evactron U50 plazma mosószer olyan létesítményekhez készült, amelyek előnyben részesítik a vezetékes érintőpanel interfészt a tisztítási paraméterek programozásához.
A Thermo Scientific™ MIC-6 többműszeres kalibrátor tökéletes kiegészítője az iparágvezető TVA2020-nak, amely javítja a pontosságot és időt takarít meg az LDAR megfelelőség felügyeletének optimalizálásához.
Cookie-kat használunk az élmény javítása érdekében. A weboldal böngészésének folytatásával beleegyezik a cookie-k használatába. Több információ.
Feladás időpontja: 2021. március 10
