Wij gebruiken cookies om uw ervaring te verbeteren. Als u doorgaat met surfen op deze site, gaat u akkoord met ons gebruik van cookies. Meer informatie.
Serieus onderhoud heeft geen officiële definitie. Het kan worden gezien als een verwijzing naar bedrijfsomstandigheden waarbij het vervangen van kleppen kostbaar is of de procescapaciteit vermindert.
Er is een mondiale noodzaak om de procesproductiekosten te verlagen om de winstgevendheid te verbeteren in alle industrieën die te maken hebben met zware omstandigheden. Deze variëren van olie en gas en petrochemie tot kernenergie en energieopwekking, de verwerking van mineralen en mijnbouw.
Ontwerpers en ingenieurs werken er op verschillende manieren aan om dit te bereiken. De meest geschikte aanpak is het verhogen van de uptime en efficiëntie door effectieve controle van procesparameters, zoals effectieve uitschakeling en geoptimaliseerde stroomregeling.
Optimalisatie van de veiligheid speelt ook een cruciale rol, omdat minder vervangingen kunnen leiden tot een veiligere productieomgeving. Bovendien probeert het bedrijf de inventaris van apparatuur, inclusief pompen en kleppen, en de vereiste handelingen te minimaliseren. Tegelijkertijd verwachten eigenaren van faciliteiten dat enorme omzet op hun assets. De toegenomen verwerkingscapaciteit resulteert daardoor in minder (maar grotere diameter) leidingen en apparatuur voor dezelfde productstroom en minder meters.
Dit suggereert dat individuele systeemcomponenten niet alleen groter moeten zijn voor grotere buisdiameters, maar ook langdurige blootstelling aan zware omstandigheden moeten kunnen weerstaan om de noodzaak voor onderhoud en vervanging tijdens gebruik te verminderen.
Componenten, waaronder kleppen en kogels, moeten robuust zijn om aan de gewenste toepassing te voldoen, maar ook een langere levensduur bieden. Een groot probleem bij de meeste toepassingen is echter dat metalen componenten de grenzen van hun prestatievermogen hebben bereikt. Dit suggereert dat ontwerpers mogelijk alternatieven vinden voor niet-metalen materialen, vooral keramische materialen, voor veeleisende servicetoepassingen.
Typische parameters die nodig zijn om componenten onder zware gebruiksomstandigheden te laten functioneren, zijn onder meer thermische schokbestendigheid, corrosiebestendigheid, weerstand tegen vermoeidheid, hardheid, sterkte en taaiheid.
Veerkracht is een belangrijke parameter omdat minder veerkrachtige componenten catastrofaal kunnen falen. De taaiheid van een keramisch materiaal wordt gedefinieerd als de weerstand tegen de voortplanting van scheuren. In sommige gevallen kan deze worden gemeten met behulp van de indrukkingsmethode, wat resulteert in een kunstmatig hoge waarde. -zijdige inkepingsbalk zorgt voor nauwkeurige metingen.
Sterkte houdt verband met taaiheid, maar verwijst naar het enige punt waarop een materiaal catastrofaal bezwijkt wanneer er spanning op wordt uitgeoefend. Dit wordt gewoonlijk de ‘breukmodulus’ genoemd en wordt gemeten door een driepunts- of vierpuntsbuigsterkte te nemen. meting op een teststaaf. De driepuntstest levert 1% hogere waarden op dan de vierpuntstest.
Hoewel de hardheid op verschillende schalen kan worden gemeten, waaronder Rockwell en Vickers, is de Vickers-microhardheidsschaal zeer geschikt voor geavanceerde keramische materialen. De hardheid varieert afhankelijk van de slijtvastheid van het materiaal.
Bij kleppen die op een cyclische manier werken, is vermoeidheid een groot probleem als gevolg van het voortdurend openen en sluiten van de klep. Vermoeidheid is de sterktedrempel waarboven een materiaal de neiging heeft te bezwijken onder zijn normale buigsterkte.
Corrosiebestendigheid hangt af van de werkomgeving en de media die het materiaal bevatten. Veel geavanceerde keramische materialen presteren op dit gebied beter dan metalen, met uitzondering van enkele op zirkoniumoxide gebaseerde materialen die "hydrothermisch degraderen" wanneer ze worden blootgesteld aan stoom op hoge temperatuur.
De geometrie van de onderdelen, de thermische uitzettingscoëfficiënt, de thermische geleidbaarheid, de taaiheid en de sterkte worden allemaal beïnvloed door thermische schokken. Dit is een gebied dat een hoge thermische geleidbaarheid en taaiheid bevordert, en daarom functioneren de metalen onderdelen effectief. aanvaardbare niveaus van thermische schokbestendigheid bieden.
Geavanceerde keramiek wordt al vele jaren gebruikt en is populair onder betrouwbaarheidsingenieurs, fabrieksingenieurs en klepontwerpers die hoge prestaties en waarde eisen. Afhankelijk van de specifieke toepassingsvereisten zijn er verschillende individuele formuleringen die geschikt zijn voor verschillende industrieën. Er zijn echter vier geavanceerde keramieksoorten van belang op het gebied van kleppen voor zwaar gebruik, waaronder siliciumcarbide (SiC), siliciumnitride (Si3N4), aluminiumoxide en zirkoniumoxide. Klep- en klepkogelmaterialen worden geselecteerd op basis van specifieke toepassingsvereisten.
Er worden twee hoofdvormen van zirkoniumoxide gebruikt in kleppen die dezelfde thermische uitzettingscoëfficiënt en stijfheid hebben als staal. Magnesia gedeeltelijk gestabiliseerd zirkoniumoxide (Mg-PSZ) heeft de hoogste thermische schokbestendigheid en taaiheid, terwijl yttria tetragonaal zirkoniumoxide polykristallijn (Y-TZP) ) is moeilijker maar gevoelig voor hydrothermische degradatie.
Siliciumnitride (Si3N4) is verkrijgbaar in verschillende formuleringen. Gasdrukgesinterd siliciumnitride (GPPSN) is het meest gebruikte materiaal voor kleppen en klepcomponenten en biedt een hoge hardheid en sterkte, uitstekende thermische schokbestendigheid en thermische stabiliteit naast gemiddelde taaiheid. Bovendien biedt Si3N4 een geschikt alternatief voor zirkoniumoxide in stoomomgevingen met hoge temperaturen, waardoor hydrothermische afbraak wordt voorkomen.
Vanwege krappe budgetten kunnen bestekschrijvers kiezen uit SiC of Alumina. Beide materialen hebben een hoge hardheid, maar zijn niet sterker dan zirkoniumoxide of siliciumnitride. Dit toont aan dat deze materialen zeer geschikt zijn voor statische componenttoepassingen zoals klepbussen en zittingen, in plaats van hogere stressballen of schijven.
Geavanceerde keramische materialen hebben een lagere taaiheid en vergelijkbare sterkte dan metalen materialen die worden gebruikt in zware servicekleptoepassingen, waaronder chroomijzer (CrFe), wolfraamcarbide, Hastelloy en Stelliet.
Zware servicetoepassingen omvatten het gebruik van roterende kleppen zoals vlinderkleppen, tappen, zwevende kogelkranen en veren. Bij dergelijke toepassingen bieden Si3N4 en zirkoniumoxide weerstand tegen thermische schokken, taaiheid en sterkte om de zwaarste omgevingen te weerstaan. Vanwege de hardheid en corrosieweerstand Door het materiaal is de levensduur van de componenten vele malen hoger dan die van metalen componenten. Andere voordelen zijn onder meer de prestatiekenmerken van de klep gedurende zijn levensduur, vooral in gebieden waar het sluitvermogen en de controle behouden blijven.
Dit wordt geïllustreerd door de toepassing van een kynar/RTFE-kogel en -voering van 65 mm (2,6 inch), blootgesteld aan 98% zwavelzuur en ilmeniet, dat wordt omgezet in titaniumoxidepigment. De agressieve aard van het medium betekent dat deze componenten gaan tot zes weken mee. Door gebruik te maken van kogelkraantrim (Figuur 1) vervaardigd uit Nilcra!", een eigen magnesia, gedeeltelijk gestabiliseerd zirkoniumoxide (Mg-PSZ) dat uitstekende hardheid en corrosiebestendigheid biedt, wordt een ononderbroken service van drie jaar geboden zonder enige vorm van waarneembare slijtage.
In lineaire kleppen, waaronder hoek-, gas- of klepafsluiters, zijn zirkoniumoxide en siliciumnitride geschikt voor zowel pluggen als zittingen vanwege de ‘harde zitting’-aard van deze producten. Op dezelfde manier kan aluminiumoxide in sommige voeringen en kooien worden gebruikt. van afdichting kan worden bereikt door slijpkogels op de klepzitting aan te passen.
Voor klepbussen, inclusief klepplug, inlaat en uitlaat, of huisbussen, kan elk van de vier belangrijkste keramische materialen worden gebruikt, afhankelijk van de toepassingsvereisten. De hoge hardheid en corrosieweerstand van het materiaal blijken gunstig te zijn voor de prestaties en service levensduur van het product.
Neem bijvoorbeeld een DN150 vlinderklep die wordt gebruikt in een Australische bauxietraffinaderij. Het hoge silicagehalte van de media kan hoge niveaus van slijtage aan klepbussen veroorzaken. De originele voeringen en schijven waren gemaakt van 28% CrFe-legering en werden alleen gebruikt voor 8 tot 10 weken. Bij kleppen van Nilcra!" Zirkonia (Figuur 2) werd de levensduur echter verlengd tot 70 weken.
Vanwege hun taaiheid en sterkte werken keramiek goed in de meeste kleptoepassingen. Het zijn echter hun hardheid en corrosieweerstand die bijdragen aan de lange levensduur van de klep. Dit verlaagt op zijn beurt de totale levenscycluskosten door de uitvaltijd voor vervangende onderdelen te verminderen, waardoor het werkkapitaal wordt verlaagd. en inventaris, waardoor handmatige handelingen worden verminderd en de veiligheid wordt verbeterd door minder lekken.
Het gebruik van keramische materialen in hogedrukkleppen is lange tijd een van de grootste zorgen geweest, omdat deze kleppen onderhevig zijn aan hoge axiale of torsiebelastingen. Grote spelers op dit gebied ontwikkelen nu echter klepkogelontwerpen om de overlevingskansen van het aandrijfkoppel te verbeteren.
Een andere belangrijke beperking is de grootte. De grootste zitting en de grootste kogel (Figuur 3) geproduceerd uit gedeeltelijk gestabiliseerd zirkoniumoxide zijn respectievelijk DN500 en DN250. De meeste bestekschrijvers geven momenteel echter de voorkeur aan keramiek voor componenten van deze afmetingen.
Hoewel keramische materialen nu een geschikte keuze zijn gebleken, moeten enkele eenvoudige richtlijnen worden gevolgd om hun prestaties te maximaliseren. Keramische materialen mogen alleen als eerste worden gebruikt als dit nodig is om de kosten te minimaliseren. Scherpe hoeken en spanningsconcentraties moeten zowel intern als extern worden vermeden. extern.
Tijdens de ontwerpfase moet rekening worden gehouden met eventuele mismatches bij thermische uitzetting. Om de ringspanning te verminderen is het noodzakelijk om het keramiek aan de buitenkant te houden, en niet aan de binnenkant. Ten slotte moet zorgvuldig rekening worden gehouden met de noodzaak van geometrische toleranties en oppervlakteafwerking, aangezien deze kan aanzienlijke en onnodige kosten met zich meebrengen.
Door deze richtlijnen en best practices te volgen bij het selecteren van materialen en het coördineren met leveranciers vanaf het begin van een project, kan een ideale oplossing worden bereikt voor elke serieuze servicetoepassing.
Deze informatie is ontleend aan materiaal, recensies en aanpassingen geleverd door Morgan Advanced Materials.
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.(28 november 2019).Geavanceerde keramische materialen voor veeleisende servicetoepassingen.AZOM.Opgehaald op 14 januari 2022 van https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID=12305.
Morgan Advanced Materials – Technische keramiek.”Geavanceerde keramische materialen voor zware servicetoepassingen”.AZOM.14 januari 2022..
Morgan Advanced Materials – Technical Ceramics.”Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications”.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID=12305. (Geraadpleegd op 14 januari 2022).
Morgan Advanced Materials – Technische keramiek.2019. Advanced Ceramic Materials for Harsh Service Applications.AZoM, geraadpleegd op 14 januari 2022, https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID=12305.
In dit interview praat AZoM met Mohamed Rahaman, emeritus hoogleraar Materials Science and Engineering van de Missouri University of Science and Technology, over biokeramiek en hun potentiële gebruik in biomedische technologie.
AZoM sprak met Dr. Iolanda Duarte en Juliane Moura over hun onderzoek, waarbij rekening wordt gehouden met de aanwezigheid van extremofiele flora op fotovoltaïsche panelen.
AZoM sprak met professor Andrea Fratalocchi van KAUST over zijn onderzoek, dat zich richt op voorheen onbekende aspecten van steenkool.
Onjuiste toepassing van vet kan leiden tot talloze lagerstoringen. Omdat 40% van de levensduur van de lagers niet voldoende is om de technische waarde ervan te bieden, zijn ondersmering en oversmering belangrijke gebieden om te monitoren. Met LUBExpert kunt u het juiste smeermiddel op de juiste plaats en op de juiste plek gebruiken. juiste tijd.
Dit is de standaard gewalste koperfolie van JX Nippon Mining & Metals met ideale flexibiliteit en trillingsbestendigheid.
De XRDynamic (XRD) 500 van Anton Paar is een geautomatiseerde multifunctionele poederröntgendiffractometer. Het is een efficiënt en veelzijdig XRD-apparaat.
Posttijd: 15 januari 2022
