Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman Anda. Dengan terus menjelajahi situs ini, Anda menyetujui penggunaan cookie oleh kami. Informasi lebih lanjut.
Servis serius tidak memiliki definisi resmi. Servis serius dapat dianggap mengacu pada kondisi pengoperasian di mana penggantian katup memerlukan biaya mahal atau mengurangi kemampuan proses.
Terdapat kebutuhan global untuk mengurangi biaya proses produksi guna meningkatkan profitabilitas di semua industri yang menghadapi kondisi layanan yang sulit. Mulai dari minyak dan gas serta petrokimia hingga pembangkit listrik dan nuklir, pemrosesan mineral, dan pertambangan.
Perancang dan insinyur berupaya mencapai hal ini dengan berbagai cara. Pendekatan yang paling tepat adalah meningkatkan waktu kerja dan efisiensi melalui kontrol efektif terhadap parameter proses seperti penghentian efektif dan kontrol aliran yang dioptimalkan.
Optimalisasi keselamatan juga memainkan peran penting, karena lebih sedikit penggantian dapat menghasilkan lingkungan produksi yang lebih aman. Selain itu, perusahaan berupaya meminimalkan inventaris peralatan, termasuk pompa dan katup, serta penanganan yang diperlukan. Pada saat yang sama, pemilik fasilitas mengharapkan perputaran aset mereka sangat besar. Akibatnya, peningkatan kapasitas pemrosesan menghasilkan pipa dan peralatan yang lebih sedikit (tetapi berdiameter lebih besar) untuk aliran produk yang sama dan meter yang lebih sedikit.
Hal ini menunjukkan bahwa selain harus lebih besar untuk diameter pipa yang lebih lebar, masing-masing komponen sistem juga harus tahan terhadap paparan lingkungan yang keras dalam waktu lama untuk mengurangi kebutuhan pemeliharaan dan penggantian dalam servis.
Komponen, termasuk katup dan bola, harus kuat agar sesuai dengan aplikasi yang diinginkan, namun juga dapat memperpanjang masa pakai. Namun, masalah utama pada sebagian besar aplikasi adalah komponen logam telah mencapai batas kemampuan kinerjanya. Hal ini menunjukkan bahwa desainer mungkin dapat mencari alternatif pengganti material non-logam, terutama material keramik, untuk aplikasi servis yang menuntut.
Parameter umum yang diperlukan untuk mengoperasikan komponen dalam kondisi servis yang parah meliputi ketahanan guncangan termal, ketahanan korosi, ketahanan lelah, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan.
Ketangguhan merupakan parameter kunci karena komponen yang kurang tangguh dapat rusak secara fatal. Ketangguhan bahan keramik didefinisikan sebagai ketahanan terhadap perambatan retak. Dalam beberapa kasus, ketangguhan dapat diukur menggunakan metode indentasi, sehingga menghasilkan nilai artifisial yang tinggi. Menggunakan satu Sinar takik di sisi memberikan pengukuran yang akurat.
Kekuatan berkaitan dengan ketangguhan, namun mengacu pada satu titik di mana suatu material mengalami kegagalan parah ketika diberikan tegangan. Hal ini biasanya disebut sebagai “modulus pecah” dan diukur dengan mengambil kekuatan lentur tiga titik atau empat titik. pengukuran pada bilah uji. Uji tiga titik memberikan nilai 1% lebih tinggi dibandingkan uji empat titik.
Meskipun kekerasan dapat diukur pada berbagai skala termasuk Rockwell dan Vickers, skala kekerasan mikro Vickers sangat cocok untuk material keramik tingkat lanjut. Kekerasan bervariasi sebanding dengan ketahanan aus material.
Pada katup yang beroperasi secara siklik, kelelahan merupakan masalah utama akibat pembukaan dan penutupan katup yang terus menerus. Kelelahan adalah ambang batas kekuatan yang di luarnya suatu material cenderung mengalami keruntuhan di bawah kekuatan lentur normalnya.
Ketahanan terhadap korosi bergantung pada lingkungan pengoperasian dan media yang mengandung material tersebut. Banyak material keramik canggih yang memiliki kinerja lebih baik daripada logam, kecuali beberapa material berbasis zirkonia yang “terdegradasi secara hidrotermal” saat terkena uap suhu tinggi.
Geometri bagian, koefisien ekspansi termal, konduktivitas termal, ketangguhan, dan kekuatan semuanya dipengaruhi oleh kejutan termal. Ini adalah area yang mendorong konduktivitas dan ketangguhan termal yang tinggi, dan oleh karena itu, bagian logam berfungsi secara efektif. Namun, kemajuan dalam bahan keramik sekarang memberikan tingkat ketahanan guncangan termal yang dapat diterima.
Keramik tingkat lanjut telah digunakan selama bertahun-tahun dan populer di kalangan insinyur keandalan, insinyur pabrik, dan perancang katup yang menuntut kinerja dan nilai tinggi. Tergantung pada persyaratan aplikasi spesifik, terdapat formulasi individual berbeda yang cocok untuk berbagai industri. Namun, empat keramik tingkat lanjut adalah penting dalam bidang katup servis berat, dan termasuk silikon karbida (SiC), silikon nitrida (Si3N4), alumina, dan zirkonia. Bahan katup dan bola katup dipilih berdasarkan persyaratan aplikasi spesifik.
Ada dua bentuk utama zirkonia yang digunakan dalam katup yang memiliki koefisien muai panas dan kekakuan yang sama dengan baja. Zirkonia yang distabilkan sebagian magnesia (Mg-PSZ) memiliki ketahanan dan ketangguhan guncangan termal tertinggi, sedangkan yttria tetragonal zirkonia polikristalin (Y-TZP ) lebih sulit tetapi rentan terhadap degradasi hidrotermal.
Silicon Nitride (Si3N4) tersedia dalam berbagai formulasi. Gas Pressure Sintered Silicon Nitride (GPPSN) adalah bahan yang paling umum digunakan untuk katup dan komponen katup, menawarkan kekerasan dan kekuatan tinggi, ketahanan guncangan termal yang sangat baik, dan stabilitas termal selain ketangguhan rata-rata. Selain itu, Si3N4 menyediakan pengganti zirkonia yang sesuai di lingkungan uap bersuhu tinggi, sehingga mencegah degradasi hidrotermal.
Karena anggaran yang ketat, penentu dapat memilih dari SiC atau Alumina. Kedua material tersebut memiliki kekerasan tinggi, namun tidak lebih kuat dari zirkonia atau silikon nitrida. Hal ini menunjukkan bahwa material ini sangat cocok untuk aplikasi komponen statis seperti bushing katup dan dudukan, daripada bola atau cakram dengan tegangan lebih tinggi.
Bahan keramik tingkat lanjut memiliki ketangguhan yang lebih rendah dan kekuatan serupa dibandingkan bahan logam yang digunakan dalam aplikasi katup servis berat, termasuk besi kromium (CrFe), tungsten karbida, Hastelloy, dan Stellite.
Aplikasi servis yang keras melibatkan penggunaan katup putar seperti katup kupu-kupu, trunnion, katup bola mengambang, dan pegas. Dalam aplikasi tersebut, Si3N4 dan zirkonia memberikan ketahanan terhadap guncangan termal, ketangguhan, dan kekuatan untuk menahan lingkungan yang paling keras. Karena kekerasan dan ketahanan terhadap korosi dari bahannya, masa pakai komponen beberapa kali lebih tinggi dibandingkan komponen logam. Keuntungan lainnya mencakup karakteristik kinerja katup selama masa pakainya, terutama di area di mana kemampuan penutupan dan kontrol tetap terjaga.
Hal ini diilustrasikan dalam penerapan bola dan pelapis kynar/RTFE katup 65 mm (2,6 in) yang terkena 98% asam sulfat dan ilmenit, yang diubah menjadi pigmen titanium oksida. Sifat agresif dari media berarti bahwa komponen-komponen ini dapat bertahan hingga enam minggu. Namun, menggunakan trim katup bola (Gambar 1) yang dibuat dari Nilcra!", zirkonia yang distabilkan sebagian magnesia (Mg-PSZ) yang memberikan kekerasan dan ketahanan korosi yang sangat baik, memberikan layanan tanpa gangguan selama tiga tahun tanpa gangguan apa pun. keausan yang dapat dideteksi.
Pada katup linier termasuk katup sudut, throttle, atau globe, zirkonia dan silikon nitrida cocok untuk sumbat dan dudukan karena sifat “dudukan keras” dari produk ini. Demikian pula, aluminium oksida dapat digunakan pada beberapa pelapis dan sangkar. Tingkat tinggi penyegelan dapat dicapai dengan mencocokkan bola gerinda pada dudukan katup.
Untuk busing katup, termasuk sumbat katup, saluran masuk dan saluran keluar, atau busing badan, salah satu dari empat bahan keramik utama dapat digunakan tergantung pada persyaratan aplikasi. Kekerasan tinggi dan ketahanan terhadap korosi pada bahan tersebut terbukti bermanfaat bagi kinerja dan layanan. kehidupan produk.
Ambil contoh, katup kupu-kupu DN150 yang digunakan di kilang bauksit Australia. Kandungan silika yang tinggi pada media dapat menyebabkan tingkat keausan yang tinggi pada bushing katup. Liner dan cakram asli terbuat dari paduan CrFe 28% dan hanya digunakan untuk 8 hingga 10 minggu.Namun, dengan katup yang terbuat dari Nilcra!" Zirkonia (Gambar 2), masa pakai meningkat menjadi 70 minggu.
Karena ketangguhan dan kekuatannya, keramik bekerja dengan baik di sebagian besar aplikasi katup. Namun, kekerasan dan ketahanan terhadap korosilah yang berkontribusi pada umur panjang katup. Hal ini pada gilirannya mengurangi biaya siklus hidup secara keseluruhan dengan mengurangi waktu henti untuk suku cadang, sehingga menurunkan modal kerja. dan inventaris, mengurangi penanganan manual, dan meningkatkan keselamatan melalui lebih sedikit kebocoran.
Penggunaan bahan keramik pada katup bertekanan tinggi telah lama menjadi salah satu perhatian utama karena katup ini terkena beban aksial atau torsi yang tinggi. Namun, pemain utama di bidang ini kini mengembangkan desain bola katup untuk meningkatkan kemampuan bertahan torsi penggerak.
Keterbatasan utama lainnya adalah ukuran. Kursi terbesar dan bola terbesar (Gambar 3) yang dihasilkan dari magnesia zirkonia yang distabilkan sebagian masing-masing adalah DN500 dan DN250. Namun, sebagian besar penentu saat ini lebih memilih keramik untuk komponen ukuran ini.
Meskipun bahan keramik kini telah terbukti menjadi pilihan yang tepat, beberapa panduan sederhana perlu diikuti untuk memaksimalkan kinerjanya. Bahan keramik sebaiknya hanya digunakan terlebih dahulu jika diperlukan untuk meminimalkan biaya. Sudut tajam dan konsentrasi tegangan harus dihindari baik secara internal maupun internal. secara eksternal.
Potensi ketidakcocokan ekspansi termal harus dipertimbangkan selama tahap desain. Untuk mengurangi tegangan lingkaran, keramik perlu ditempatkan di bagian luar, bukan di bagian dalam. Terakhir, kebutuhan akan toleransi geometrik dan penyelesaian permukaan harus dipertimbangkan dengan cermat, karena ini dapat menambah biaya yang signifikan dan tidak perlu.
Dengan mengikuti pedoman dan praktik terbaik dalam memilih bahan dan berkoordinasi dengan pemasok sejak awal proyek, solusi ideal dapat dicapai untuk setiap aplikasi layanan yang serius.
Informasi ini diperoleh dari materi, review dan adaptasi yang disediakan oleh Morgan Advanced Materials.
Bahan Canggih Morgan – Keramik Teknis.(28 November 2019).Bahan keramik tingkat lanjut untuk aplikasi servis yang menuntut.AZOM.Diperoleh pada 14 Januari 2022 dari https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Morgan Advanced Materials – Keramik Teknis.”Bahan Keramik Canggih untuk Aplikasi Servis yang Keras”.AZOM.14 Januari 2022..
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.”Bahan Keramik Tingkat Lanjut untuk Aplikasi Servis yang Keras”.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(Diakses 14 Januari 2022).
Morgan Advanced Materials – Keramik Teknis.2019. Bahan Keramik Tingkat Lanjut untuk Aplikasi Servis yang Keras.AZoM, diakses 14 Januari 2022, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Dalam wawancara ini, AZoM berbicara dengan Mohamed Rahaman, Profesor Emeritus Ilmu dan Teknik Material di Universitas Sains dan Teknologi Missouri, tentang biokeramik dan potensi penggunaannya dalam teknik biomedis.
AZoM berbicara dengan Dr. Iolanda Duarte dan Juliane Moura tentang penelitian mereka, yang memperhitungkan keberadaan flora ekstremofil pada panel fotovoltaik.
AZoM berbicara dengan Profesor Andrea Fratalocchi dari KAUST tentang penelitiannya, yang berfokus pada aspek batubara yang sebelumnya tidak dikenal.
Penerapan gemuk yang tidak tepat dapat menyebabkan banyak kegagalan bantalan. Karena 40% masa pakai bantalan tidak cukup untuk memberikan nilai tekniknya, pelumasan yang kurang dan pelumasan berlebih adalah area utama yang harus dipantau.LUBExpert memungkinkan Anda menggunakan pelumas yang tepat di tempat yang tepat pada saat yang bersamaan. waktu yang tepat.
Ini adalah foil tembaga gulung standar JX Nippon Mining & Metals dengan fleksibilitas ideal dan ketahanan getaran.
XRDynamic (XRD) 500 karya Anton Paar adalah difraktometer sinar-X bubuk serbaguna otomatis. Ini adalah perangkat XRD yang efisien dan serbaguna.
Waktu posting: 15 Januari 2022
