कठोर सेवा अनुप्रयोगांसाठी प्रगत सिरेमिक साहित्य

तुमचा अनुभव वाढवण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो. ही साइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापरास सहमती देता. अधिक माहिती.
गंभीर सेवेची कोणतीही अधिकृत व्याख्या नाही. ज्यामध्ये वाल्व बदलणे महाग आहे किंवा प्रक्रियेची क्षमता कमी करते अशा ऑपरेटिंग परिस्थितींचा संदर्भ म्हणून विचार केला जाऊ शकतो.
कठोर सेवा परिस्थितींचा समावेश असलेल्या सर्व उद्योगांमध्ये नफा सुधारण्यासाठी प्रक्रिया उत्पादन खर्च कमी करण्याची जागतिक गरज आहे. तेल आणि वायू आणि पेट्रोकेमिकल्सपासून ते आण्विक आणि उर्जा निर्मिती, खनिज प्रक्रिया आणि खाणकाम या सर्व श्रेणींचा समावेश आहे.
डिझायनर आणि अभियंते वेगवेगळ्या मार्गांनी हे साध्य करण्यासाठी काम करत आहेत. प्रभावी शटडाउन आणि ऑप्टिमाइझ्ड प्रवाह नियंत्रण यासारख्या प्रक्रिया पॅरामीटर्सच्या प्रभावी नियंत्रणाद्वारे अपटाइम आणि कार्यक्षमता वाढवणे हा सर्वात योग्य दृष्टीकोन आहे.
सुरक्षितता ऑप्टिमायझेशन देखील एक महत्वाची भूमिका बजावते, कारण कमी बदलीमुळे सुरक्षित उत्पादन वातावरण निर्माण होऊ शकते. शिवाय, कंपनी पंप आणि व्हॉल्व्ह आणि आवश्यक हाताळणीसह उपकरणांची यादी कमी करण्याचा प्रयत्न करत आहे. त्याच वेळी, सुविधा मालकांची अपेक्षा आहे त्यांच्या मालमत्तेवर प्रचंड उलाढाल. परिणामी, वाढीव प्रक्रिया क्षमतेमुळे त्याच उत्पादनाच्या प्रवाहासाठी कमी (परंतु मोठ्या व्यासाचे) पाईप्स आणि उपकरणे आणि कमी मीटर.
हे सूचित करते की विस्तीर्ण पाईप व्यासासाठी मोठे असण्याव्यतिरिक्त, वैयक्तिक सिस्टम घटकांना कठोर वातावरणात दीर्घकाळ टिकून राहणे आवश्यक आहे जेणेकरुन सेवेतील देखभाल आणि बदलण्याची गरज कमी होईल.
व्हॉल्व्ह आणि बॉल्ससह घटक, इच्छित ऍप्लिकेशनला अनुकूल करण्यासाठी मजबूत असणे आवश्यक आहे, परंतु विस्तारित सेवा आयुष्य देखील प्रदान करते. तथापि, बहुतेक ऍप्लिकेशन्समध्ये एक मोठी समस्या ही आहे की धातूचे घटक त्यांच्या कार्यक्षमतेच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचले आहेत. हे सूचित करते की डिझाइनर कदाचित सेवा अनुप्रयोगांची मागणी करण्यासाठी नॉन-मेटलिक सामग्री, विशेषत: सिरॅमिक सामग्रीचे पर्याय शोधा.
गंभीर सेवेच्या परिस्थितीत घटक ऑपरेट करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या विशिष्ट पॅरामीटर्समध्ये थर्मल शॉक प्रतिरोध, गंज प्रतिरोध, थकवा प्रतिरोध, कडकपणा, ताकद आणि कडकपणा यांचा समावेश होतो.
लवचिकता हे एक महत्त्वाचे मापदंड आहे कारण कमी लवचिक घटक आपत्तीजनकरित्या अयशस्वी होऊ शकतात. सिरॅमिक सामग्रीची कडकपणा क्रॅकच्या प्रसारास प्रतिकार म्हणून परिभाषित केली जाते. काही प्रकरणांमध्ये ते इंडेंटेशन पद्धती वापरून मोजले जाऊ शकते, परिणामी कृत्रिमरित्या उच्च मूल्य मिळते. एकल वापरणे -साइड नॉच बीम अचूक मापन प्रदान करते.
सामर्थ्य हे कणखरतेशी संबंधित आहे, परंतु जेव्हा ताण लागू केला जातो तेव्हा सामग्री आपत्तीजनकरित्या अयशस्वी होते त्या एकाच बिंदूला संदर्भित करते. याला सामान्यतः "मोड्युलस ऑफ फट" असे म्हणतात आणि तीन-बिंदू किंवा चार-बिंदू लवचिक शक्ती घेऊन मोजले जाते. चाचणी पट्टीवर मोजमाप. तीन-बिंदू चाचणी चार-पॉइंट चाचणीपेक्षा 1% जास्त मूल्ये प्रदान करते.
कडकपणा रॉकवेल आणि विकर्ससह विविध स्केलवर मोजला जाऊ शकतो, विकर्स मायक्रोहार्डनेस स्केल प्रगत सिरॅमिक सामग्रीसाठी योग्य आहे. सामग्रीच्या पोशाख प्रतिरोधनाच्या प्रमाणात कठोरता बदलते.
चक्रीय पद्धतीने चालणाऱ्या वाल्वमध्ये, झडप सतत उघडणे आणि बंद केल्यामुळे थकवा ही एक मोठी समस्या आहे. थकवा ही शक्तीचा उंबरठा आहे ज्याच्या पलीकडे सामग्री त्याच्या सामान्य लवचिक शक्तीच्या खाली अपयशी ठरते.
गंज प्रतिरोधक कार्य वातावरणावर आणि सामग्री असलेल्या माध्यमांवर अवलंबून असते. अनेक प्रगत सिरॅमिक सामग्री या भागात धातूंना मागे टाकते, काही झिरकोनिया-आधारित सामग्रीचा अपवाद वगळता जे उच्च-तापमान वाफेच्या संपर्कात असताना "हायड्रोथर्मली डिग्रेज" होते.
भाग भूमिती, थर्मल विस्ताराचे गुणांक, थर्मल चालकता, कणखरपणा आणि सामर्थ्य या सर्वांवर थर्मल शॉकचा परिणाम होतो. हे एक क्षेत्र आहे जे उच्च थर्मल चालकता आणि कणखरपणाला प्रोत्साहन देते आणि म्हणूनच, धातूचे भाग प्रभावीपणे कार्य करतात. तथापि, आता सिरॅमिक सामग्रीमध्ये प्रगती झाली आहे. थर्मल शॉक प्रतिरोधनाची स्वीकार्य पातळी प्रदान करते.
प्रगत सिरॅमिक्सचा वापर अनेक वर्षांपासून केला जात आहे आणि विश्वासार्हता अभियंता, वनस्पती अभियंता आणि वाल्व डिझायनर्समध्ये लोकप्रिय आहेत जे उच्च कार्यक्षमता आणि मूल्याची मागणी करतात. विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांवर अवलंबून, विविध उद्योगांसाठी योग्य भिन्न वैयक्तिक फॉर्म्युलेशन आहेत. तथापि, चार प्रगत सिरॅमिक्स आहेत. गंभीर सेवा वाल्व्हच्या क्षेत्रात महत्त्व आहे, आणि त्यात सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4), ॲल्युमिना आणि झिरकोनिया यांचा समावेश आहे. विशिष्ट ऍप्लिकेशन आवश्यकतांनुसार वाल्व आणि व्हॉल्व्ह बॉल सामग्री निवडली जाते.
झिरकोनियाचे दोन मुख्य प्रकार आहेत जे व्हॉल्व्हमध्ये वापरले जातात ज्यामध्ये थर्मल विस्तार आणि कडकपणाचे समान गुणांक स्टीलसारखे असतात. मॅग्नेशिया अंशतः स्थिर झिरकोनिया (Mg-PSZ) मध्ये सर्वात जास्त थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि कडकपणा असतो, तर yttria टेट्रागोनल झिरकोनिया पॉलीक्रिस्टलाइन (YTZPZ) ) कठिण आहे परंतु हायड्रोथर्मल डिग्रेडेशनला प्रवण आहे.
सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4) वेगवेगळ्या फॉर्म्युलेशनमध्ये उपलब्ध आहे. गॅस प्रेशर सिंटर्ड सिलिकॉन नायट्राइड (GPPSN) हे व्हॉल्व्ह आणि व्हॉल्व्ह घटकांसाठी सर्वात जास्त वापरले जाणारे साहित्य आहे, जे सरासरी कडकपणा व्यतिरिक्त उच्च कडकपणा आणि ताकद, उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि थर्मल स्थिरता देते. याशिवाय, हायड्रोथर्मल डिग्रेडेशन रोखून उच्च तापमान वाफेच्या वातावरणात Si3N4 झिरकोनियासाठी योग्य पर्याय प्रदान करते.
तंग बजेटमुळे, स्पेसिफायर SiC किंवा Alumina मधून निवडू शकतात. दोन्ही सामग्रीमध्ये उच्च कडकपणा आहे, परंतु ते झिरकोनिया किंवा सिलिकॉन नायट्राइडपेक्षा अधिक मजबूत नाहीत. हे दर्शविते की हे साहित्य स्थिर घटक अनुप्रयोग जसे की व्हॉल्व्ह बुशिंग्ज आणि सीटसाठी योग्य आहे. उच्च ताण बॉल किंवा डिस्क.
क्रोमियम आयरन (CrFe), टंगस्टन कार्बाइड, हॅस्टेलॉय आणि स्टेलाइट यासह गंभीर सर्व्हिस व्हॉल्व्ह ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या धातूच्या सामग्रीपेक्षा प्रगत सिरेमिक सामग्रीमध्ये कमी कडकपणा आणि समान ताकद असते.
कठोर सेवा ऍप्लिकेशन्समध्ये बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह, ट्रुनियन्स, फ्लोटिंग बॉल व्हॉल्व्ह आणि स्प्रिंग्स सारख्या रोटरी व्हॉल्व्हचा वापर समाविष्ट असतो. अशा ऍप्लिकेशन्समध्ये, Si3N4 आणि झिरकोनिया हे थर्मल शॉक रेझिस्टन्स, कडकपणा आणि कठोर वातावरणाचा सामना करण्यासाठी ताकद देतात. कडकपणा आणि गंजमुळे. सामग्रीचे, घटकांचे सेवा आयुष्य हे धातूच्या घटकांपेक्षा कित्येक पटीने जास्त आहे. इतर फायद्यांमध्ये वाल्वच्या उपयुक्त जीवनापेक्षा त्याच्या कार्यक्षमतेची वैशिष्ट्ये समाविष्ट आहेत, विशेषत: ज्या भागात बंद करण्याची क्षमता आणि नियंत्रण राखले जाते.
हे 65 मिमी (2.6 इंच) व्हॉल्व्ह किनार/आरटीएफई बॉल आणि लाइनरच्या वापरामध्ये 98% सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि इल्मेनाइटच्या संपर्कात आले आहे, जे टायटॅनियम ऑक्साईड रंगद्रव्यात रूपांतरित होत आहे. माध्यमाच्या आक्रमक स्वरूपाचा अर्थ असा होतो की हे घटक सहा आठवड्यांपर्यंत टिकते. तथापि, Nilcra पासून उत्पादित बॉल व्हॉल्व्ह ट्रिम (आकृती 1) वापरून!", एक मालकी मॅग्नेशिया अंशतः स्थिर झिरकोनिया (Mg-PSZ) जो उत्कृष्ट कडकपणा आणि गंज प्रतिकार प्रदान करते, तीन वर्षांची अखंडित सेवा प्रदान करते. शोधण्यायोग्य पोशाख.
अँगल, थ्रॉटल किंवा ग्लोब व्हॉल्व्हसह रेखीय वाल्व्हमध्ये, झिरकोनिया आणि सिलिकॉन नायट्राइड या उत्पादनांच्या "हार्ड सीट" स्वरूपामुळे प्लग आणि सीट दोन्हीसाठी योग्य आहेत. त्याचप्रमाणे, काही लाइनर आणि पिंजऱ्यांमध्ये ॲल्युमिनियम ऑक्साईडचा वापर केला जाऊ शकतो. वाल्व सीटवर ग्राइंडिंग बॉल्स जुळवून सीलिंग मिळवता येते.
व्हॉल्व्ह प्लग, इनलेट आणि आउटलेट किंवा बॉडी बुशिंगसह वाल्व्ह बुशिंगसाठी, चार मुख्य सिरॅमिक मटेरिअल पैकी कोणतेही अर्ज आवश्यकतेनुसार वापरले जाऊ शकतात. सामग्रीची उच्च कडकपणा आणि गंज प्रतिकार कार्यक्षमता आणि सेवेसाठी फायदेशीर असल्याचे सिद्ध होते. उत्पादनाचे आयुष्य.
उदाहरणार्थ, ऑस्ट्रेलियन बॉक्साईट रिफायनरीमध्ये वापरला जाणारा DN150 बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह घ्या. माध्यमातील उच्च सिलिका सामग्रीमुळे वाल्व बुशिंग्जवर उच्च पातळीचा पोशाख होऊ शकतो. मूळ लाइनर आणि डिस्क्स 28% CrFe मिश्रधातूपासून बनविल्या गेल्या होत्या आणि फक्त वापरल्या गेल्या होत्या. 8 ते 10 आठवडे. तथापि, निल्क्रापासून बनवलेल्या वाल्व्हसह!" झिरकोनिया (आकृती 2), सेवा आयुष्य 70 आठवड्यांपर्यंत वाढले.
त्यांच्या कणखरपणामुळे आणि सामर्थ्यामुळे, बहुतेक व्हॉल्व्ह ऍप्लिकेशन्समध्ये सिरॅमिक्स चांगले काम करतात. तथापि, त्यांचा कडकपणा आणि गंज प्रतिरोधकपणामुळे व्हॉल्व्हच्या दीर्घायुष्यात योगदान होते. यामुळे बदली भागांसाठी डाउनटाइम कमी करून, खेळते भांडवल कमी करून एकूण जीवनचक्र खर्च कमी होतो. आणि इन्व्हेंटरी, मॅन्युअल हाताळणी कमी करणे आणि कमी गळतीद्वारे सुरक्षितता सुधारणे.
उच्च-दाबाच्या झडपांमध्ये सिरॅमिक मटेरियलचा वापर हा फार पूर्वीपासून एक प्रमुख चिंतेचा विषय आहे कारण हे वाल्व्ह उच्च अक्षीय किंवा टॉर्शनल भारांच्या अधीन आहेत. तथापि, फील्डमधील प्रमुख खेळाडू आता ड्राईव्ह टॉर्क टिकून राहण्याची क्षमता सुधारण्यासाठी व्हॉल्व्ह बॉल डिझाइन विकसित करत आहेत.
आणखी एक प्रमुख मर्यादा म्हणजे आकार. मॅग्नेशिया अंशतः स्थिर झालेल्या झिरकोनियापासून तयार होणारा सर्वात मोठा आसन आणि सर्वात मोठा बॉल (आकृती 3) अनुक्रमे DN500 आणि DN250 आहेत. तथापि, बहुतेक स्पेसिफायर्स सध्या या आकारांच्या घटकांसाठी सिरॅमिक्सला प्राधान्य देतात.
सिरेमिक साहित्य आता योग्य निवड असल्याचे सिद्ध झाले असले तरी, त्यांची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी काही सोप्या मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करणे आवश्यक आहे. सिरेमिक साहित्य प्रथम तेव्हाच वापरले पाहिजे जेव्हा त्याची किंमत कमी करणे आवश्यक असते. तीक्ष्ण कोपरे आणि ताण एकाग्रता दोन्ही आंतरिक आणि दोन्ही टाळल्या पाहिजेत. बाहेरून
कोणत्याही संभाव्य थर्मल विस्ताराच्या विसंगतीचा डिझाईन टप्प्यात विचार करणे आवश्यक आहे. हुपचा ताण कमी करण्यासाठी, सिरेमिक बाहेरील बाजूस ठेवणे आवश्यक आहे, आतून नाही. शेवटी, भूमितीय सहिष्णुता आणि पृष्ठभाग पूर्ण करण्याची आवश्यकता काळजीपूर्वक विचारात घेणे आवश्यक आहे, कारण हे लक्षणीय आणि अनावश्यक खर्च जोडू शकतो.
या मार्गदर्शक तत्त्वांचे आणि सामग्रीची निवड करण्यासाठी आणि प्रकल्पाच्या सुरुवातीपासून पुरवठादारांशी समन्वय साधण्यासाठी सर्वोत्तम पद्धतींचे पालन करून, प्रत्येक गंभीर सेवा अनुप्रयोगासाठी एक आदर्श उपाय प्राप्त केला जाऊ शकतो.
ही माहिती मॉर्गन ॲडव्हान्स्ड मटेरिअल्स द्वारे प्रदान केलेल्या सामग्री, पुनरावलोकने आणि रुपांतरांमधून प्राप्त केली गेली आहे.
मॉर्गन ॲडव्हान्स्ड मटेरिअल्स – टेक्निकल सिरॅमिक्स.(२८ नोव्हेंबर २०१९). सेवा ऍप्लिकेशन्सची मागणी करण्यासाठी प्रगत सिरेमिक साहित्य.AZOM. १४ जानेवारी २०२२ रोजी https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 वरून मिळवले.
मॉर्गन ॲडव्हान्स्ड मटेरिअल्स – टेक्निकल सिरॅमिक्स.” ॲडव्हान्स्ड सिरेमिक मटेरियल फॉर हर्ष सर्व्हिस ॲप्लिकेशन्स”.AZOM.जानेवारी 14, 2022..
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.” Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications”.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(14 जानेवारी 2022 रोजी प्रवेश).
मॉर्गन प्रगत साहित्य – तांत्रिक सिरॅमिक्स.२०१९. कठोर सेवा अनुप्रयोगांसाठी प्रगत सिरेमिक साहित्य. AZoM, 14 जानेवारी 2022 रोजी प्रवेश केला, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
या मुलाखतीत, AZoM ने मोहम्मद रहमान, मिसूरी युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीचे प्रोफेसर एमेरिटस ऑफ मटेरियल सायन्स अँड इंजिनीअरिंग यांच्याशी बायोसेरामिक्स आणि बायोमेडिकल अभियांत्रिकीमधील त्यांच्या संभाव्य वापराबद्दल चर्चा केली.
AZoM ने डॉ. Iolanda Duarte आणि Juliane Moura यांच्याशी त्यांच्या संशोधनाबद्दल बोलले, जे फोटोव्होल्टेइक पॅनल्सवर एक्स्ट्रोमोफाइल फ्लोराची उपस्थिती लक्षात घेते.
AZoM ने KAUST मधील प्रोफेसर आंद्रेया फ्रॅटलोची यांच्याशी त्यांच्या संशोधनाबद्दल बोलले, जे कोळशाच्या पूर्वीच्या अपरिचित पैलूंवर लक्ष केंद्रित करते.
ग्रीसच्या अयोग्य वापरामुळे असंख्य बेअरिंग बिघाड होऊ शकतात. 40% बेअरिंग लाइफ त्याचे अभियांत्रिकी मूल्य प्रदान करण्यासाठी पुरेसे नसल्यामुळे, अंडरलुब्रिकेशन आणि ओव्हरल्युब्रिकेशन हे निरीक्षण करण्यासाठी महत्त्वाचे क्षेत्र आहेत. LUBExpert तुम्हाला योग्य ठिकाणी योग्य वंगण वापरण्याची परवानगी देतो. योग्य वेळी.
आदर्श लवचिकता आणि कंपन प्रतिरोधकतेसह हे जेएक्स निप्पॉन मायनिंग अँड मेटलचे मानक रोल केलेले कॉपर फॉइल आहे.
Anton Paar चे XRDynamic (XRD) 500 एक स्वयंचलित बहुउद्देशीय पावडर एक्स-रे डिफ्रॅक्टोमीटर आहे. हे एक कार्यक्षम आणि बहुमुखी XRD उपकरण आहे.