Chúng tôi sử dụng cookie để nâng cao trải nghiệm của bạn. Bằng cách tiếp tục duyệt trang này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Thông tin thêm.
Dịch vụ nghiêm túc không có định nghĩa chính thức. Nó có thể được coi là đề cập đến các điều kiện vận hành trong đó việc thay thế van tốn kém hoặc làm giảm khả năng xử lý.
Nhu cầu toàn cầu là giảm chi phí sản xuất quy trình để cải thiện lợi nhuận trong tất cả các ngành có điều kiện dịch vụ khắc nghiệt. Các ngành này bao gồm từ dầu khí và hóa dầu đến sản xuất điện và hạt nhân, chế biến và khai thác khoáng sản.
Các nhà thiết kế và kỹ sư đang nỗ lực để đạt được điều này theo nhiều cách khác nhau. Cách tiếp cận phù hợp nhất là tăng thời gian hoạt động và hiệu suất thông qua việc kiểm soát hiệu quả các thông số quy trình như tắt máy hiệu quả và kiểm soát dòng chảy tối ưu.
Tối ưu hóa an toàn cũng đóng một vai trò quan trọng, vì ít thay thế hơn có thể dẫn đến môi trường sản xuất an toàn hơn. Ngoài ra, công ty đang cố gắng giảm thiểu tồn kho thiết bị, bao gồm máy bơm và van, cũng như yêu cầu xử lý. Đồng thời, các chủ cơ sở mong đợi doanh thu lớn trên tài sản của họ. Kết quả là, công suất xử lý tăng lên dẫn đến số lượng ống và thiết bị ít hơn (nhưng đường kính lớn hơn) cho cùng một dòng sản phẩm và ít đồng hồ hơn.
Điều này cho thấy rằng ngoài việc phải lớn hơn để có đường kính ống rộng hơn, các bộ phận riêng lẻ của hệ thống cần phải chịu được thời gian tiếp xúc kéo dài với môi trường khắc nghiệt để giảm nhu cầu bảo trì và thay thế tại chỗ.
Các thành phần, bao gồm van và bóng, cần phải chắc chắn để phù hợp với ứng dụng mong muốn nhưng cũng phải kéo dài tuổi thọ sử dụng. Tuy nhiên, một vấn đề lớn với hầu hết các ứng dụng là các thành phần kim loại đã đạt đến giới hạn về khả năng hoạt động của chúng. Điều này cho thấy rằng các nhà thiết kế có thể tìm giải pháp thay thế cho vật liệu phi kim loại, đặc biệt là vật liệu gốm, cho các ứng dụng dịch vụ đòi hỏi khắt khe.
Các thông số điển hình cần thiết để vận hành các bộ phận trong điều kiện sử dụng khắc nghiệt bao gồm khả năng chống sốc nhiệt, chống ăn mòn, chống mỏi, độ cứng, độ bền và độ bền.
Khả năng phục hồi là một thông số quan trọng vì các thành phần kém đàn hồi hơn có thể bị hư hỏng nghiêm trọng. Độ dẻo dai của vật liệu gốm được định nghĩa là khả năng chống lại sự lan truyền vết nứt. Trong một số trường hợp, nó có thể được đo bằng phương pháp thụt đầu dòng, dẫn đến giá trị cao giả tạo. Sử dụng một giá trị duy nhất chùm tia khía cạnh cung cấp các phép đo chính xác.
Độ bền liên quan đến độ dẻo dai, nhưng đề cập đến điểm duy nhất mà tại đó vật liệu bị hỏng nghiêm trọng khi tác dụng lực. Nó thường được gọi là “mô đun đứt gãy” và được đo bằng cách lấy cường độ uốn ba điểm hoặc bốn điểm phép đo trên thanh kiểm tra. Kiểm tra ba điểm cung cấp giá trị cao hơn 1% so với kiểm tra bốn điểm.
Mặc dù độ cứng có thể được đo bằng nhiều loại thang đo bao gồm Rockwell và Vickers, nhưng thang đo độ cứng vi mô Vickers rất phù hợp với các vật liệu gốm tiên tiến. Độ cứng thay đổi tỷ lệ với khả năng chống mài mòn của vật liệu.
Trong các van hoạt động theo chu kỳ, độ mỏi là một vấn đề lớn do van đóng mở liên tục. Độ mỏi là ngưỡng cường độ mà vật liệu có xu hướng bị hỏng dưới cường độ uốn thông thường của nó.
Khả năng chống ăn mòn phụ thuộc vào môi trường hoạt động và môi trường chứa vật liệu. Nhiều vật liệu gốm tiên tiến hoạt động tốt hơn kim loại trong lĩnh vực này, ngoại trừ một số vật liệu gốc zirconia “phân hủy thủy nhiệt” khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao.
Hình dạng bộ phận, hệ số giãn nở nhiệt, độ dẫn nhiệt, độ bền và độ bền đều bị ảnh hưởng bởi sốc nhiệt. Đây là khu vực thúc đẩy tính dẫn nhiệt và độ bền cao, do đó, các bộ phận kim loại hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, những tiến bộ trong vật liệu gốm hiện nay cung cấp mức độ chống sốc nhiệt có thể chấp nhận được.
Gốm tiên tiến đã được sử dụng trong nhiều năm và được các kỹ sư về độ tin cậy, kỹ sư nhà máy và nhà thiết kế van ưa chuộng, những người đòi hỏi hiệu suất và giá trị cao. Tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng cụ thể, có các công thức riêng khác nhau phù hợp cho các ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, bốn loại gốm tiên tiến là có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực van dịch vụ khắc nghiệt và chúng bao gồm cacbua silic (SiC), silicon nitrit (Si3N4), alumina và zirconia. Vật liệu van và bóng van được lựa chọn dựa trên các yêu cầu ứng dụng cụ thể.
Có hai dạng zirconia chính được sử dụng trong các van có cùng hệ số giãn nở nhiệt và độ cứng như thép. Zirconia ổn định một phần magie (Mg-PSZ) có khả năng chống sốc nhiệt và độ bền cao nhất, trong khi zirconia tứ giác yttria đa tinh thể (Y-TZP) ) cứng hơn nhưng dễ bị phân hủy thủy nhiệt.
Silicon Nitride (Si3N4) có nhiều công thức khác nhau. Silicon Nitride thiêu kết áp suất khí (GPPSN) là vật liệu được sử dụng phổ biến nhất cho van và các bộ phận van, mang lại độ cứng và độ bền cao, khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời và ổn định nhiệt bên cạnh độ dẻo dai trung bình. Ngoài ra, Si3N4 còn cung cấp chất thay thế thích hợp cho zirconia trong môi trường hơi nước ở nhiệt độ cao, ngăn ngừa sự phân hủy thủy nhiệt.
Do ngân sách eo hẹp, các nhà đầu tư có thể chọn từ SiC hoặc Alumina. Cả hai vật liệu đều có độ cứng cao nhưng không mạnh hơn zirconia hoặc silicon nitride. Điều này cho thấy những vật liệu này rất phù hợp cho các ứng dụng thành phần tĩnh như ống lót van và đế van, thay vì quả bóng hoặc đĩa có độ căng cao hơn.
Vật liệu gốm tiên tiến có độ dẻo dai thấp hơn và độ bền tương tự so với vật liệu kim loại được sử dụng trong các ứng dụng van dịch vụ khắc nghiệt, bao gồm sắt crom (CrFe), cacbua vonfram, Hastelloy và Stellite.
Các ứng dụng dịch vụ khắc nghiệt liên quan đến việc sử dụng các van quay như van bướm, trục, van bi nổi và lò xo. Trong các ứng dụng như vậy, Si3N4 và zirconia mang lại khả năng chống sốc nhiệt, độ bền và độ bền để chịu được những môi trường khắc nghiệt nhất. Do độ cứng và khả năng chống ăn mòn của vật liệu, tuổi thọ của các bộ phận cao hơn nhiều lần so với các bộ phận kim loại. Các lợi ích khác bao gồm các đặc tính hoạt động của van trong suốt thời gian sử dụng của nó, đặc biệt là ở những khu vực duy trì khả năng đóng và kiểm soát.
Điều này được minh họa trong ứng dụng của quả bóng kynar/RTFE van 65 mm (2,6 in) và lớp lót tiếp xúc với 98% axit sulfuric và ilmenit, đang được chuyển đổi thành sắc tố oxit titan. Bản chất mạnh mẽ của môi trường có nghĩa là các thành phần này có thể kéo dài đến sáu tuần. Tuy nhiên, sử dụng viền van bi (Hình 1) được sản xuất từ Nilcra!", một loại zirconia ổn định một phần magie (Mg-PSZ) độc quyền mang lại độ cứng và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, cung cấp dịch vụ Không bị gián đoạn trong ba năm mà không bị gián đoạn. sự mài mòn có thể phát hiện được.
Trong các van tuyến tính bao gồm van góc, van tiết lưu hoặc van cầu, zirconia và silicon nitride phù hợp cho cả phích cắm và đế do tính chất “đế cứng” của các sản phẩm này. Tương tự, nhôm oxit có thể được sử dụng trong một số lớp lót và lồng. Mức độ cao độ kín có thể đạt được bằng cách kết hợp các quả mài trên đế van.
Đối với ống lót van, bao gồm nút van, đầu vào và đầu ra hoặc ống lót thân, có thể sử dụng bất kỳ vật liệu gốm nào trong số bốn vật liệu gốm chính tùy theo yêu cầu ứng dụng. Độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn của vật liệu chứng tỏ có lợi cho hiệu suất và dịch vụ tuổi thọ của sản phẩm.
Lấy ví dụ, van bướm DN150 được sử dụng trong nhà máy lọc bauxite của Úc. Hàm lượng silica cao trong môi trường có thể gây ra mức độ mài mòn cao trên ống lót van. Các lớp lót và đĩa ban đầu được làm bằng hợp kim CrFe 28% và chỉ được sử dụng cho 8 đến 10 tuần. Tuy nhiên, với van làm bằng Nilcra!” Zirconia (Hình 2), tuổi thọ sử dụng tăng lên 70 tuần.
Do độ dẻo dai và độ bền cao, gốm sứ hoạt động tốt trong hầu hết các ứng dụng van. Tuy nhiên, chính độ cứng và khả năng chống ăn mòn của chúng góp phần kéo dài tuổi thọ của van. Điều này giúp giảm chi phí vòng đời tổng thể bằng cách giảm thời gian ngừng hoạt động của các bộ phận thay thế, giảm vốn lưu động và hàng tồn kho, giảm việc xử lý thủ công và cải thiện độ an toàn thông qua ít rò rỉ hơn.
Việc sử dụng vật liệu gốm trong van áp suất cao từ lâu đã là một trong những mối quan tâm lớn vì những van này phải chịu tải trọng dọc trục hoặc xoắn cao. Tuy nhiên, những công ty lớn trong lĩnh vực này hiện đang phát triển thiết kế bi van để cải thiện khả năng sống sót của mô-men xoắn truyền động.
Một hạn chế lớn khác là kích thước. Chỗ ngồi lớn nhất và quả bóng lớn nhất (Hình 3) được sản xuất từ zirconia ổn định một phần magie lần lượt là DN500 và DN250. Tuy nhiên, hầu hết các nhà phân tích hiện nay đều thích gốm sứ cho các thành phần có kích thước này.
Mặc dù vật liệu gốm hiện đã được chứng minh là một lựa chọn phù hợp, nhưng cần phải tuân theo một số nguyên tắc đơn giản để tối đa hóa hiệu suất của chúng. Vật liệu gốm chỉ nên được sử dụng đầu tiên khi cần thiết để giảm thiểu chi phí. Nên tránh các góc nhọn và sự tập trung ứng suất cả bên trong lẫn bên trong bên ngoài.
Bất kỳ khả năng giãn nở nhiệt không phù hợp nào cũng phải được xem xét trong giai đoạn thiết kế. Để giảm ứng suất vòng, cần giữ gốm ở bên ngoài chứ không phải bên trong. Cuối cùng, cần phải xem xét cẩn thận nhu cầu về dung sai hình học và hoàn thiện bề mặt, vì những điều này có thể tăng thêm chi phí đáng kể và không cần thiết.
Bằng cách tuân theo các nguyên tắc và phương pháp hay nhất này để lựa chọn vật liệu và phối hợp với các nhà cung cấp ngay từ khi bắt đầu dự án, bạn có thể đạt được giải pháp lý tưởng cho mọi ứng dụng dịch vụ nghiêm túc.
Thông tin này được lấy từ tài liệu, các bài đánh giá và bản điều chỉnh do Morgan Advanced Materials cung cấp.
Morgan Advanced Materials – Gốm kỹ thuật. (28 tháng 11 năm 2019). Vật liệu gốm tiên tiến cho các ứng dụng dịch vụ đòi hỏi khắt khe.AZOM. Truy cập ngày 14 tháng 1 năm 2022 từ https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Vật liệu tiên tiến của Morgan - Gốm kỹ thuật. "Vật liệu gốm tiên tiến cho các ứng dụng dịch vụ khắc nghiệt".AZOM.Ngày 14 tháng 1 năm 2022..
Vật liệu nâng cao của Morgan – Gốm kỹ thuật. Vật liệu gốm tiên tiến cho các ứng dụng dịch vụ khắc nghiệt.AZOM.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.(Truy cập ngày 14 tháng 1 năm 2022).
Vật liệu tiên tiến của Morgan – Gốm sứ kỹ thuật.2019. Vật liệu gốm tiên tiến cho các ứng dụng dịch vụ khắc nghiệt.AZoM, truy cập ngày 14 tháng 1 năm 2022, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
Trong cuộc phỏng vấn này, AZoM nói chuyện với Mohamed Rahaman, Giáo sư danh dự về Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu của Đại học Missouri, về gốm sứ sinh học và tiềm năng ứng dụng của chúng trong kỹ thuật y sinh.
AZoM đã nói chuyện với Tiến sĩ Iolanda Duarte và Juliane Moura về nghiên cứu của họ, trong đó có tính đến sự hiện diện của hệ thực vật cực đoan trên các tấm quang điện.
AZoM đã nói chuyện với Giáo sư Andrea Fratalocchi từ KAUST về nghiên cứu của ông, trong đó tập trung vào các khía cạnh trước đây chưa được công nhận của than.
Việc bôi mỡ không đúng cách có thể dẫn đến nhiều hỏng hóc vòng bi. Với 40% tuổi thọ vòng bi không đủ để mang lại giá trị kỹ thuật của nó, việc bôi trơn quá mức và quá mức là những lĩnh vực chính cần theo dõi. LUBExpert cho phép bạn sử dụng đúng loại chất bôi trơn ở đúng nơi tại đúng thời điểm.
Đây là lá đồng cuộn tiêu chuẩn của JX Nippon Mining & Metals với độ linh hoạt và khả năng chống rung lý tưởng.
XRDynamic (XRD) 500 của Anton Paar là máy đo nhiễu xạ tia X dạng bột đa năng tự động. Đây là một thiết bị XRD hiệu quả và linh hoạt.
Thời gian đăng: Jan-15-2022
