سخت سروس ایپلی کیشنز کے لئے اعلی درجے کی سیرامک ​​مواد

سروس کی کوئی رسمی تعریف نہیں ہے۔ یہ والو کو تبدیل کرنے کی اعلی قیمت یا پروسیسنگ کی صلاحیت کو کم کرنے والے کام کے حالات کا حوالہ دینے کے لئے سمجھا جا سکتا ہے.
سخت سروس کے حالات میں ملوث تمام شعبوں کے منافع کو بہتر بنانے کے لیے عالمی سطح پر عمل کی پیداواری لاگت کو کم کرنے کی ضرورت ہے۔ ان میں تیل اور گیس، پیٹرو کیمیکل سے لے کر نیوکلیئر پاور اور پاور جنریشن، منرل پروسیسنگ اور کان کنی شامل ہیں۔
ڈیزائنرز اور انجینئر مختلف طریقوں سے اس مقصد کو حاصل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ سب سے مناسب طریقہ یہ ہے کہ عمل کے پیرامیٹرز کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کر کے اپ ٹائم اور کارکردگی کو بڑھایا جائے (جیسے کہ موثر شٹ ڈاؤن اور آپٹمائزڈ فلو کنٹرول)۔
حفاظت کی اصلاح بھی ایک اہم کردار ادا کرتی ہے، کیونکہ تبدیلیوں کی تعداد کو کم کرنا ایک محفوظ پیداواری ماحول کا باعث بن سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، کمپنی آلات (بشمول پمپ اور والوز) کی انوینٹری اور مطلوبہ ضائع کرنے کے لیے کام کر رہی ہے۔ ایک ہی وقت میں، سہولت کے مالکان اپنے اثاثوں سے بڑے کاروبار کی توقع کرتے ہیں۔ لہذا، پروسیسنگ کی صلاحیت میں اضافہ کے نتیجے میں ایک ہی پروڈکٹ اسٹریم کے لیے کم (لیکن بڑے قطر) پائپ اور آلات اور کم آلات پیدا ہوں گے۔
اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ پائپ کے وسیع قطر کے لیے بڑے ہونے کے علاوہ، نظام کے مختلف اجزاء کو سخت ماحول میں طویل نمائش برداشت کرنے کی بھی ضرورت ہوتی ہے تاکہ سروس میں دیکھ بھال اور تبدیلی کی ضرورت کو کم کیا جا سکے۔
والوز اور والو بالز سمیت اجزاء کو مطلوبہ ایپلی کیشن کے مطابق مضبوط ہونا ضروری ہے، لیکن وہ اپنی زندگی کو بڑھا سکتے ہیں۔ تاہم، زیادہ تر ایپلی کیشنز کے ساتھ بنیادی مسئلہ یہ ہے کہ دھات کے پرزے اپنی کارکردگی کی حد تک پہنچ چکے ہیں۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ ڈیزائنرز غیر دھاتی مواد کے متبادل تلاش کر سکتے ہیں، خاص طور پر سیرامک ​​مواد کی مانگ میں۔
سخت حالات میں اجزاء کو چلانے کے لیے درکار عام پیرامیٹرز میں تھرمل جھٹکا مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، تھکاوٹ مزاحمت، سختی، طاقت اور سختی شامل ہیں۔
لچک ایک کلیدی پیرامیٹر ہے، کیونکہ جو اجزاء کم لچکدار ہوتے ہیں وہ تباہ کن طور پر ناکام ہو سکتے ہیں۔ سیرامک ​​مواد کی سختی کو شگاف کے پھیلاؤ کے خلاف مزاحمت کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔ کچھ صورتوں میں، مصنوعی طور پر زیادہ قیمت حاصل کرنے کے لیے اس کی پیمائش انڈینٹیشن کے طریقہ کار سے کی جا سکتی ہے۔ سنگل سائیڈ چیرا بیم کا استعمال درست پیمائش کے نتائج فراہم کر سکتا ہے۔
طاقت کا تعلق سختی سے ہے، لیکن اس سے مراد ایک واحد نقطہ ہے جہاں دباؤ کا اطلاق کرنے پر مواد کو تباہ کن طور پر نقصان پہنچا ہے۔ اسے عام طور پر "ٹوٹ کا ماڈیولس" کہا جاتا ہے، جو ٹیسٹ راڈ پر تین نکاتی یا چار نکاتی موڑنے والی طاقت کی پیمائش کر کے حاصل کیا جاتا ہے۔ تین نکاتی ٹیسٹ کی قدر چار نکاتی ٹیسٹ کی قدر سے 1% زیادہ ہے۔
اگرچہ Rockwell سختی اور Vickers کی سختی سمیت بہت سے پیمانوں کو سختی کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، Vickers microhardness کا پیمانہ جدید سیرامک ​​مواد کے لیے بہت موزوں ہے۔ سختی مواد کے لباس مزاحمت کے تناسب میں تبدیل ہوتی ہے۔
سائکلک انداز میں کام کرنے والے والوز میں، والو کے مسلسل کھلنے اور بند ہونے کی وجہ سے تھکاوٹ سب سے بڑی تشویش ہے۔ تھکاوٹ طاقت کی دہلیز ہے۔ اس حد سے آگے، مواد اپنی عام موڑنے والی طاقت سے نیچے ناکام ہو جاتا ہے۔
سنکنرن مزاحمت کا انحصار آپریٹنگ ماحول اور مواد پر مشتمل میڈیم پر ہوتا ہے۔ "ہائیڈرو تھرمل انحطاط" کے علاوہ، بہت سے جدید سیرامک ​​مواد اس میدان میں دھاتوں سے برتر ہیں، اور کچھ زرکونیا پر مبنی مواد اعلی درجہ حرارت کی بھاپ کے سامنے آنے کے بعد "ہائیڈرو تھرمل انحطاط" سے گزریں گے۔
جیومیٹری، تھرمل ایکسپینشن گتانک، تھرمل چالکتا، سختی اور اجزاء کی طاقت تھرمل جھٹکے سے متاثر ہوتی ہے۔ یہ علاقہ اعلی تھرمل چالکتا اور سختی کے لیے سازگار ہے، اس لیے دھات کے اجزاء مؤثر طریقے سے کام کر سکتے ہیں۔ تاہم، سیرامک ​​مواد میں ترقی اب تھرمل جھٹکا مزاحمت کی قابل قبول سطح فراہم کرتی ہے۔
اعلی درجے کی سیرامکس کا استعمال کئی سالوں سے کیا جا رہا ہے اور قابل اعتماد انجینئرز، پلانٹ انجینئرز اور والو ڈیزائنرز کے درمیان مقبول ہیں جنہیں اعلی کارکردگی اور اعلی قدر کی ضرورت ہوتی ہے۔ مخصوص درخواست کی ضروریات کے مطابق، یہ مختلف صنعتوں میں مختلف فارمولیشنز کے لیے موزوں ہے۔ تاہم، مینٹیننس والوز کی مانگ کے میدان میں چار جدید سیرامکس بہت اہمیت کے حامل ہیں، جن میں سلکان کاربائیڈ (SiC)، سلکان نائٹرائڈ (Si3N4)، ایلومینا اور زرکونیا شامل ہیں۔ والو اور والو بال کے مواد کو مخصوص درخواست کی ضروریات کے مطابق منتخب کیا جاتا ہے۔
والو زرکونیا کی دو اہم شکلوں کا استعمال کرتا ہے، جس میں ایک ہی تھرمل ایکسپینشن گتانک اور سختی سٹیل جیسی ہے۔ میگنیشیم آکسائیڈ جزوی طور پر مستحکم زرکونیا (Mg-PSZ) میں تھرمل جھٹکا مزاحمت اور سختی سب سے زیادہ ہے، جبکہ yttria ٹیٹراگونل زرکونیا پولی کرسٹل لائن (Y-TZP) سخت ہے، لیکن ہائیڈرو تھرمل انحطاط کا شکار ہے۔
سلیکون نائٹرائڈ (Si3N4) کی مختلف شکلیں ہیں۔ گیس پریشر سنٹرڈ سلکان نائٹرائڈ (GPPSN) والوز اور والو کے اجزاء کے لیے استعمال ہونے والا سب سے عام مواد ہے۔ اس کی اوسط سختی کے علاوہ، اس میں اعلی سختی اور طاقت، بہترین تھرمل جھٹکا مزاحمت اور تھرمل استحکام بھی ہے۔ اس کے علاوہ، اعلی درجہ حرارت والے بھاپ والے ماحول میں، Si3N4 ہائیڈرو تھرمل انحطاط کو روکنے کے لیے زرکونیا کی جگہ لے سکتا ہے۔
سخت بجٹ کے ساتھ، مرتکز SiC یا ایلومینا میں سے انتخاب کر سکتا ہے۔ دونوں مواد میں سختی زیادہ ہے، لیکن زرکونیا یا سلکان نائٹرائڈ سے زیادہ سخت نہیں ہیں۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ مواد جامد اجزاء کے استعمال کے لیے بہت موزوں ہے، جیسے کہ والو لائنرز اور والو سیٹیں، بجائے کہ بال یا ڈسک جو زیادہ دباؤ کا شکار ہو۔
ڈیمانڈنگ والو ایپلی کیشنز (بشمول فیروکروم (CrFe)، ٹنگسٹن کاربائیڈ، ہیسٹیلوئے اور سٹیلائٹ میں استعمال ہونے والے دھاتی مواد کے مقابلے میں، جدید سیرامک ​​مواد میں کم سختی اور اسی طرح کی طاقت ہوتی ہے۔
ڈیمانڈنگ سروس ایپلی کیشنز میں روٹری والوز کا استعمال شامل ہے، جیسے بٹر فلائی والوز، ٹرنیئنز، فلوٹنگ بال والوز اور اسپرنگس۔ ایسی ایپلی کیشنز میں، Si3N4 اور zirconia میں تھرمل جھٹکا مزاحمت، سختی اور طاقت ہوتی ہے، اور یہ انتہائی ضروری ماحول کے مطابق ڈھال سکتے ہیں۔ مواد کی سختی اور سنکنرن مزاحمت کی وجہ سے، جزو کی سروس کی زندگی دھات کے اجزاء سے کئی گنا زیادہ ہے. دیگر فوائد میں والو کی زندگی کے دوران کارکردگی کی خصوصیات شامل ہیں، خاص طور پر ان علاقوں میں جہاں کٹ آف اور کنٹرول کی صلاحیتیں برقرار ہیں۔
اس کا مظاہرہ 65mm (2.6 انچ) والو کینر/RTFE بال اور لائنر کے 98% سلفیورک ایسڈ کے علاوہ ilmenite کے سامنے ہونے کی صورت میں ہوا، ilmenite کو ٹائٹینیم آکسائیڈ پگمنٹ میں تبدیل کیا جا رہا ہے۔ میڈیا کی corrosive نوعیت کا مطلب ہے کہ ان اجزاء کی زندگی چھ ہفتوں تک ہو سکتی ہے۔ تاہم، Nilcra™ (شکل 1) کے ذریعہ تیار کردہ کروی والو ٹرم (ایک ملکیتی میگنیشیم آکسائیڈ جزوی طور پر مستحکم زرکونیا (Mg-PSZ)) کا استعمال بہترین سختی اور سنکنرن مزاحمت کا حامل ہے اور اسے تین سال کے لیے فراہم کیا گیا ہے۔ وقفے وقفے سے سروس، بغیر کسی قابل شناخت ٹوٹ پھوٹ کے۔
لکیری والوز میں (بشمول اینگل والوز، تھروٹل والوز یا گلوب والوز)، زرکونیا اور سلکان نائٹرائڈ ان مصنوعات کی "ہارڈ سیل" خصوصیات کی وجہ سے والو پلگ اور والو سیٹ دونوں کے لیے موزوں ہیں۔ اسی طرح، ایلومینا کو بعض استر اور پنجروں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سیٹ کی انگوٹی پر مماثل گیند کے ذریعے، سگ ماہی کی ایک اعلی ڈگری حاصل کی جا سکتی ہے.
والو کور کے لیے، بشمول سپول والو، ان لیٹ اور آؤٹ لیٹ یا والو باڈی بشنگ، درخواست کی ضروریات کے مطابق چار اہم سیرامک ​​مواد میں سے کسی ایک کو استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مواد کی اعلی سختی اور سنکنرن مزاحمت مصنوعات کی کارکردگی اور سروس کی زندگی کے لحاظ سے فائدہ مند ثابت ہوئی ہے۔
مثال کے طور پر آسٹریلوی باکسائٹ ریفائنری میں استعمال ہونے والے DN150 بٹر فلائی والو کو لیں۔ درمیانے درجے میں زیادہ سلیکا مواد والو کی جھاڑیوں پر اعلی سطح کے لباس کا سبب بنتا ہے۔ شروع میں استعمال ہونے والی لائنر اور والو ڈسک 28% CrFe مرکب سے بنی تھی اور صرف آٹھ سے دس ہفتوں تک چلتی تھی۔ تاہم، Nilcra™ zirconia (شکل 2) سے بنے والوز کے متعارف ہونے کی وجہ سے، سروس لائف کو بڑھا کر 70 ہفتوں تک کر دیا گیا ہے۔
اس کی سختی اور طاقت کی وجہ سے، سیرامکس زیادہ تر والو ایپلی کیشنز میں اچھی طرح سے کام کرتے ہیں۔ تاہم، یہ ان کی سختی اور سنکنرن مزاحمت ہے جو والو کی زندگی کو بڑھانے میں مدد کرتی ہے. بدلے میں، یہ متبادل پرزوں کے لیے ڈاؤن ٹائم کو کم کرکے، ورکنگ کیپیٹل اور انوینٹری میں کمی، کم سے کم دستی ہینڈلنگ، اور رساو کو کم کرکے حفاظت کو بڑھاتا ہے، اس طرح زندگی کے سائیکل کے مجموعی اخراجات کو کم کرتا ہے۔
ایک طویل عرصے سے، ہائی پریشر والوز میں سیرامک ​​مواد کا استعمال ایک اہم تشویش رہا ہے، کیونکہ یہ والوز زیادہ محوری یا ٹورسنل بوجھ کے تابع ہوتے ہیں۔ تاہم، اس میدان کے بڑے کھلاڑی والو بال کے ڈیزائن تیار کر رہے ہیں جو ایکٹیویشن ٹارک کی بقا کو بہتر بناتے ہیں۔
دوسری بڑی حد سائز ہے۔ میگنیشیا جزوی طور پر مستحکم زرکونیا کے ذریعہ تیار کردہ سب سے بڑی والو سیٹ اور سب سے بڑی والو بال (شکل 3) کا سائز بالترتیب DN500 اور DN250 ہیں۔ تاہم، زیادہ تر موجودہ تصریح کرنے والے ایسے حصے بنانے کے لیے سیرامکس استعمال کرنے کو ترجیح دیتے ہیں جن کے طول و عرض ان جہتوں سے زیادہ نہ ہوں۔
اگرچہ اب یہ ثابت ہو چکا ہے کہ سیرامک ​​مواد کو ایک مناسب انتخاب کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن اس کی کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے ابھی بھی کچھ آسان رہنما اصول موجود ہیں۔ سیرامک ​​مٹیریل کو پہلے صرف اس صورت میں استعمال کیا جانا چاہیے جب اخراجات کو کم کرنے کی ضرورت ہو۔ اندر اور باہر دونوں کو تیز کونوں اور دباؤ کے ارتکاز سے بچنا چاہیے۔
ڈیزائن کے مرحلے کے دوران کسی بھی ممکنہ تھرمل توسیع کی مماثلت پر غور کیا جانا چاہیے۔ ہوپ کے دباؤ کو کم کرنے کے لیے، سیرامک ​​کو اندر کی بجائے باہر رکھنا ضروری ہے۔ آخر میں، ہندسی رواداری اور سطح کی تکمیل کی ضرورت کو احتیاط سے سمجھا جانا چاہئے، کیونکہ یہ رواداری غیر ضروری اخراجات میں نمایاں اضافہ کر سکتی ہے۔
پراجیکٹ کے آغاز سے ہی مواد کے انتخاب اور سپلائرز کے ساتھ ہم آہنگی میں ان رہنما خطوط اور بہترین طریقوں پر عمل کرتے ہوئے، ہر ایک مطلوبہ خدمت کی درخواست کے لیے ایک مثالی حل حاصل کیا جا سکتا ہے۔
یہ معلومات مورگن ایڈوانسڈ میٹریلز کی طرف سے فراہم کردہ مواد سے حاصل کی گئی ہیں، ان کا جائزہ لیا گیا ہے اور اس کو ڈھال لیا گیا ہے۔
مورگن ایڈوانسڈ میٹریلز - ٹیکنیکل سیرامکس۔ (28 نومبر 2019)۔ سنجیدہ سروس ایپلی کیشنز کے لئے موزوں اعلی درجے کی سیرامک ​​مواد. AZoM 9 مارچ 2021 کو https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 سے حاصل کیا گیا۔
مورگن ایڈوانسڈ میٹریلز - ٹیکنیکل سیرامکس۔ "سنگین سروس ایپلی کیشنز کے لیے جدید سیرامک ​​مواد"۔ AZoM 9 مارچ 2021۔
مورگن ایڈوانسڈ میٹریلز - ٹیکنیکل سیرامکس۔ "سنگین سروس ایپلی کیشنز کے لیے جدید سیرامک ​​مواد"۔ AZoM https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305۔ (9 مارچ 2021 کو حاصل کیا گیا)۔
مورگن ایڈوانسڈ میٹریلز - ٹیکنیکل سیرامکس۔ 2019. سنجیدہ سروس ایپلی کیشنز کے لیے موزوں اعلیٰ سیرامک ​​مواد۔ AZoM، دیکھنے کا وقت 9 مارچ 2021 ہے، https://www.azom.com/article.aspx؟ آرٹیکل آئی ڈی = 12305۔
Elodie Verzoli OSAY PHYSICS (TOH کا ایک ذیلی ادارہ) میں UHV سلوشنز کی پروڈکٹ مینیجر ہے۔ اس کا انٹرویو NanoSpace کے اہم کاموں کے بارے میں کیا گیا اور یہ TOH کے پروڈکٹ پورٹ فولیو کا ایک اہم حصہ کیوں بن گیا۔
اس انٹرویو میں، AZoM اور ماسٹر بانڈ کے سینئر پروڈکٹ انجینئر روہت رام ناتھ نے سطح کے علاج کے موضوع پر بات کی اور اس بات پر بات کی کہ کیوں بہترین چپکنے کی سفارش کی جاتی ہے۔
اس انٹرویو میں، AZoM اور TRB کے آپریشنز مینیجر فرانسس آرتھر نے TRB کے نقل و حمل کے حل اور اس کی جامع مصنوعات کے بارے میں بات کی۔
X500-25BC-600 ایک کمپیکٹ ڈیسک ٹاپ سیٹ ٹاپ باکس کمپریشن ٹیسٹر ہے۔ یہ درستگی اور ناہموار بوجھ برداشت کو بہتر بنانے کے لیے 4 متوازن لوڈ سیلز کے ساتھ آتا ہے۔ کمپیوٹر کنٹرول اور طاقتور سروو ڈرائیوز متاثر کن درستگی حاصل کر سکتی ہیں۔
Evactron U50 پلازما ڈٹرجنٹ ان سہولیات کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جو پروگرام کی صفائی کے پیرامیٹرز کے لیے وائرڈ ٹچ پینل انٹرفیس کو استعمال کرنے کو ترجیح دیتے ہیں۔
Thermo Scientific™ MIC-6 ملٹی انسٹرومنٹ کیلیبریٹر صنعت کے معروف TVA2020 کے لیے بہترین تکمیل ہے، جو درستگی کو بہتر بناتا ہے اور LDAR تعمیل کی نگرانی کو بہتر بنانے کے لیے وقت بچاتا ہے۔
ہم آپ کے تجربے کو بہتر بنانے کے لیے کوکیز کا استعمال کرتے ہیں۔ اس ویب سائٹ کو براؤز کرنا جاری رکھ کر، آپ ہمارے کوکیز کے استعمال سے اتفاق کرتے ہیں۔ مزید معلومات۔