Мы выкарыстоўваем файлы cookie, каб палепшыць ваш вопыт. Працягваючы прагляд гэтага вэб-сайта, вы згаджаецеся з выкарыстаннем файлаў cookie. Дадатковая інфармацыя.
Афіцыйнага вызначэння строгай службы не існуе. Гэта можна разумець як умовы працы, калі кошт замены клапана высокі або магутнасць апрацоўкі зніжана.
Існуе глабальная патрэба ў зніжэнні выдаткаў на працэс вытворчасці, каб павялічыць рэнтабельнасць усіх сектараў, задзейнічаных у дрэнных умовах абслугоўвання. Яны вар'іруюцца ад нафты і газу і нафтахімічнай прадукцыі да ядзернай энергіі і вытворчасці электраэнергіі, апрацоўкі карысных выкапняў і здабычы карысных выкапняў.
Дызайнеры і інжынеры па-рознаму спрабуюць дасягнуць гэтай мэты. Найбольш прыдатным метадам з'яўляецца павелічэнне часу бесперабойнай працы і эфектыўнасці шляхам эфектыўнага кантролю параметраў працэсу (такіх як эфектыўнае адключэнне і аптымізаванае кіраванне патокам).
Аптымізацыя бяспекі таксама гуляе жыццёва важную ролю, таму што скарачэнне замены можа прывесці да больш бяспечнага вытворчага асяроддзя. Акрамя таго, кампанія працуе над мінімізацыяй запасаў абсталявання, у тым ліку помпаў і клапанаў, а таксама неабходнай утылізацыі. У той жа час уладальнікі аб'ектаў чакаюць вялізнага зруху ў актывах. У выніку павелічэнне магутнасці апрацоўкі прыводзіць да меншай колькасці труб і абсталявання (але большага дыяметра) і меншай колькасці інструментаў для таго ж патоку прадукцыі.
Гэта сведчыць аб тым, што ў дадатак да таго, каб мець большы памер для больш шырокага дыяметра трубы, адзін кампанент сістэмы таксама павінен вытрымліваць працяглы ўздзеянне суровых умоў, каб знізіць патрэбу ў абслугоўванні і замене падчас эксплуатацыі.
Кампаненты, у тым ліку клапаны і шары клапанаў, павінны быць трывалымі, каб адпавядаць неабходнаму прымяненню, але яны таксама могуць забяспечваць больш працяглы тэрмін службы. Аднак галоўная праблема большасці прыкладанняў заключаецца ў тым, што металічныя дэталі дасягнулі мяжы сваёй прадукцыйнасці. Гэта паказвае на тое, што дызайнеры могуць знайсці альтэрнатыву неметалічным матэрыялам, асабліва керамічным, для патрабавальных сэрвісных прыкладанняў.
Тыповыя параметры, неабходныя для працы кампанентаў у цяжкіх умовах эксплуатацыі, ўключаюць устойлівасць да тэрмічнага ўдару, каразійную ўстойлівасць, устойлівасць да стомленасці, цвёрдасць, трываласць і ўстойлівасць.
Устойлівасць з'яўляецца ключавым параметрам, таму што менш устойлівыя кампаненты могуць катастрафічна выйсці з ладу. Цвякасць керамічных матэрыялаў вызначаецца як устойлівасць да распаўсюджвання расколін. У некаторых выпадках яго можна вымераць метадам паглыблення, што прыводзіць да штучна завышаных значэнняў. Выкарыстанне прамяня з аднабаковым разрэзам можа забяспечыць дакладныя вымярэнні.
Трываласць звязана з трываласцю, але адносіцца да адной кропкі, у якой матэрыял катастрафічна разбураецца пры нагрузцы. Яго звычайна называюць «модулем трываласці на разрыў» і вымяраюць шляхам трох- або чатырохкропкавага вымярэння трываласці на выгіб на выпрабавальным стрыжні. Трохбальны тэст дае значэнне, якое на 1% вышэй, чым чатырохбальны тэст.
Хоць цвёрдасць можна вымераць рознымі шкаламі, уключаючы шкалы Роквелла і Віккерса, шкала мікрацвёрдасці па Віккерсу вельмі падыходзіць для сучасных керамічных матэрыялаў. Цвёрдасць прама прапарцыйная зносаўстойлівасці матэрыялу.
У клапане, які працуе цыклічным метадам, стомленасць з'яўляецца асноўнай праблемай з-за бесперапыннага адкрыцця і закрыцця клапана. Стомленасць - гэта парог трываласці, за якім матэрыял часта разбураецца ніжэй сваёй нармальнай трываласці на выгіб.
Устойлівасць да карозіі залежыць ад працоўнага асяроддзя і асяроддзя, у якім змяшчаецца матэрыял. У гэтай галіне многія перадавыя керамічныя матэрыялы маюць перавагі перад металамі, за выключэннем «гідратэрмічнай дэградацыі», якая адбываецца, калі некаторыя матэрыялы на аснове дыяксіду цырконія падвяргаюцца ўздзеянню пары з высокай тэмпературай.
Цеплавы ўдар уплывае на геаметрыю дэталі, каэфіцыент цеплавога пашырэння, цеплаправоднасць, глейкасць і трываласць. Гэта вобласць, спрыяльная для высокай цеплаправоднасці і трываласці, таму металічныя дэталі могуць эфектыўна функцыянаваць. Аднак удасканаленне керамічных матэрыялаў цяпер забяспечвае прымальны ўзровень устойлівасці да тэрмічнага ўдару.
Удасканаленая кераміка выкарыстоўваецца на працягу многіх гадоў і карыстаецца папулярнасцю сярод інжынераў па надзейнасці, інжынераў і распрацоўнікаў арматуры, якія патрабуюць высокай прадукцыйнасці і кошту. У адпаведнасці з канкрэтнымі патрабаваннямі прымянення, існуюць розныя індывідуальныя склады, прыдатныя для шырокага спектру галін прамысловасці. Тым не менш, чатыры ўдасканаленыя керамікі маюць вялікае значэнне ў галіне клапанаў сур'ёзнага абслугоўвання. Яны ўключаюць у сябе карбід крэмнія (SiC), нітрыд крэмнія (Si3N4), аксід алюмінія і аксід цырконія. Матэрыялы клапана і шара клапана выбіраюцца ў адпаведнасці з патрабаваннямі канкрэтнага прымянення.
Дзве асноўныя формы дыяксіду цырконія выкарыстоўваюцца ў клапанах, абедзве з якіх маюць такі ж каэфіцыент цеплавога пашырэння і калянасць, што і сталь. Часткова стабілізаваны аксід магнію аксід цырконія (Mg-PSZ) мае самую высокую ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару і трываласць, у той час як полікрышталічны полікрышталічны аксід ітрыю тэтраганальны аксід цырконія (Y-TZP) больш цвёрды і трывалы, але схільны гідратэрмальнай дэградацыі.
Нітрыд крэмнію (Si3N4) мае розныя склады. Спечаны нітрыд крэмнію пад ціскам газу (GPPSN) з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным матэрыялам для клапанаў і кампанентаў клапанаў. У дадатак да сярэдняй трываласці, ён таксама забяспечвае высокую цвёрдасць і трываласць, выдатную ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару і тэрмічную стабільнасць. Акрамя таго, Si3N4 з'яўляецца прыдатным заменнікам дыяксіду цырконія ў паравых асяроддзях з высокай тэмпературай для прадухілення гідратэрмальнай дэградацыі.
Калі бюджэт абмежаваны, спецыфікатар можа выбраць карбід крэмнію або аксід алюмінія. Абодва матэрыялы маюць высокую цвёрдасць, але не цвярдзей дыяксіду цырконія або нітрыду крэмнія. Гэта сведчыць аб тым, што матэрыял вельмі прыдатны для прымянення статычных кампанентаў, такіх як накладкі клапанаў і сядла клапанаў, а не шарыкі клапанаў або дыскі, якія падвяргаюцца большай нагрузцы.
У параўнанні з металічнымі матэрыяламі, якія выкарыстоўваюцца ў цяжкіх умовах эксплуатацыі клапанаў (уключаючы ферахром (CrFe), карбід вальфраму, хастэлой і стэліт), удасканаленыя керамічныя матэрыялы маюць меншую трываласць і падобную трываласць.
У цяжкіх умовах абслугоўвання выкарыстоўваюцца паваротныя клапаны, такія як дросельныя засаўкі, цапфы, плаваючыя шаравыя краны і спружынныя клапаны. У такіх прыкладаннях Si3N4 і дыяксід цырконія дэманструюць устойлівасць да тэрмічнага ўдару, трываласць і трываласць, каб адаптавацца да самых патрабавальных умоў. За кошт цвёрдасці і каразійнай стойкасці матэрыялу тэрмін службы дэталяў павялічваецца ў некалькі разоў, чым металічных. Іншыя перавагі ўключаюць у сябе эксплуатацыйныя характарыстыкі клапана на працягу ўсяго тэрміну службы, асабліва ў тых раёнах, дзе ён захоўвае здольнасць зачынення і кантроль.
Гэта было прадэманстравана ў дадатку, дзе 65-міліметровы (2,6 цалі) клапан kynar/RTFE шар і ўкладыш падвяргаліся ўздзеянню 98% сернай кіслаты і ільменіту, які ператвараецца ў пігмент аксіду тытана. З'едлівы характар асяроддзя азначае, што гэтыя кампаненты могуць захоўвацца да шасці тыдняў. Тым не менш, выкарыстанне ашалёўкі шаравога крана вытворчасці Nilcra!» (малюнак 1), якая з'яўляецца запатэнтаваным часткова стабілізаваным аксідам магнію аксідам цырконія (Mg-PSZ), мае выдатную цвёрдасць і ўстойлівасць да карозіі і можа забяспечыць тры гады бесперапыннай службы без якіх-небудзь прыкмет зношанасць.
У лінейных клапанах, уключаючы вуглавыя клапаны, дросельныя клапаны або шаравыя клапаны, цырконій і нітрыд крэмнію падыходзяць для заглушак клапанаў і сядзенняў клапанаў, дзякуючы характарыстыкам "цвёрдага сядзення" гэтых прадуктаў. Аналагічным чынам, аксід алюмінія можна выкарыстоўваць для некаторых пракладак і клетак. Шляхам супастаўлення шліфавальных шароў на сядзенні клапана можна дасягнуць высокай ступені ўшчыльнення.
Для футроўкі клапана, у тым ліку стрыжня клапана, уваходнага і выпускнога адтулін або футроўкі корпуса клапана, можна выкарыстоўваць любы з чатырох асноўных керамічных матэрыялаў у адпаведнасці з патрабаваннямі прымянення. Высокая цвёрдасць і каразійная ўстойлівасць матэрыялу аказаліся карыснымі з пункту гледжання характарыстык і тэрміну службы прадукту.
У якасці прыкладу возьмем дросельную заслонку DN150, якая выкарыстоўваецца на аўстралійскім баксітаперапрацоўчым заводзе. Высокае ўтрыманне кремнезема ў асяроддзі забяспечвае высокі ўзровень зносу гільзы клапана. Пракладкі і дыскі, якія першапачаткова выкарыстоўваліся, зроблены з 28% сплаву CrFe і могуць праслужыць толькі восем-дзесяць тыдняў. Аднак з клапанамі з цырконія Nilcra!» (малюнак 2) тэрмін службы павялічыўся да 70 тыдняў.
Дзякуючы сваёй цвёрдасці і трываласці, кераміка добра працуе ў большасці клапанаў. Аднак менавіта іх цвёрдасць і ўстойлівасць да карозіі дапамагаюць павялічыць тэрмін службы клапана. Гэта, у сваю чаргу, зніжае кошт усяго жыццёвага цыклу за кошт скарачэння часу прастою для замены дэталяў, скарачэння абаротнага капіталу і запасаў, мінімальнай ручной апрацоўкі і павышэння бяспекі за кошт памяншэння ўцечак.
На працягу доўгага часу прымяненне керамічных матэрыялаў у клапанах высокага ціску было адной з асноўных праблем, таму што гэтыя клапаны падвяргаюцца высокім восевым або круцільным нагрузкам. Тым не менш, асноўныя гульцы ў гэтай галіне цяпер распрацоўваюць канструкцыі шаравых клапанаў, каб палепшыць жывучасць рухаючага моманту.
Іншым важным абмежаваннем з'яўляецца маштаб. Памер самага вялікага сядла клапана і самага вялікага шара клапана (малюнак 3), вырабленых з часткова стабілізаванага аксіду магнезію-цырконія, складае DN500 і DN250 адпаведна. Аднак у цяперашні час большасць спецыфікатараў аддаюць перавагу керамічным кампанентам такіх памераў.
Нягледзячы на тое, што цяпер даказана, што керамічны матэрыял з'яўляецца прыдатным выбарам, усё яшчэ ёсць некалькі простых рэкамендацый, якіх трэба прытрымлівацца, каб максымізаваць яго прадукцыйнасць. Керамічныя матэрыялы варта выкарыстоўваць у першую чаргу толькі тады, калі выдаткі павінны быць мінімальнымі. Варта пазбягаць вострых кутоў і канцэнтрацыі напружання як унутры, так і звонку.
Любое патэнцыйнае неадпаведнасць цеплавога пашырэння неабходна ўлічваць на этапе праектавання. Каб паменшыць нагрузку на абручы, кераміку трэба трымаць звонку, а не ўнутры. Нарэшце, варта ўважліва разгледзець неабходнасць геаметрычных допускаў і аздаблення паверхні, бо гэта значна павялічыць непатрэбныя выдаткі.
Прытрымліваючыся гэтых рэкамендацый і перадавых практык па выбары матэрыялаў і каардынацыі з пастаўшчыкамі з самага пачатку праекта, можна дасягнуць ідэальнага рашэння для любога сур'ёзнага прымянення паслуг.
Гэтая інфармацыя атрымана з матэрыялаў, прадстаўленых Morgan Advanced Materials, і была разгледжана і адаптавана.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. (2019, 28 лістапада). Удасканаленыя керамічныя матэрыялы для патрабавальных службаў. AZoM. Атрымана з https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 7 снежня 2021 г.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. «Удасканаленыя керамічныя матэрыялы для патрабавальных сэрвісных прыкладанняў». AZoM. 7 снежня 2021 г.
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. «Удасканаленыя керамічныя матэрыялы для патрабавальных сэрвісных прыкладанняў». AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Прагледжана 7 снежня 2021 г.).
Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. 2019. Удасканаленыя керамічныя матэрыялы для патрабавальных сэрвісных прыкладанняў. AZoM, прагледжана 7 снежня 2021 г., https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305.
AZoM і прафесар Гуйхуа Юй з Тэхаскага ўніверсітэта ў Осціне абмеркавалі новы тып гідрагелевага ліста, які можа хутка ператвараць забруджаную ваду ў чыстую пітную. Гэты новы працэс можа мець сур'ёзны ўплыў на змякчэнне глабальнага дэфіцыту вады.
У гэтым інтэрв'ю AZoM і Юрген Шаўэ з METTLER TOLEDO распавялі аб каларыметрыі чыпаў з хуткім сканаваннем і яе розных прымяненнях.
AZoM пагутарыў з прафесарам Орэнам Шэрманам аб яго даследаванні новага тыпу гідрагеля, які можа дасягнуць надзвычайнай сціскальнасці пад высокім ціскам.
StructureScan Mini XT - ідэальны інструмент для сканавання бетону; ён можа дакладна і хутка вызначыць глыбіню і становішча металічных і неметалічных прадметаў у бетоне.
Miniflex XpC - гэта рэнтгенаўскі дыфрактометр (XRD), прызначаны для кантролю якасці на цэментных заводах і іншых аперацыях, якія патрабуюць онлайн-кантролю працэсаў (напрыклад, фармацэўтыка і акумулятары).
Кампанент Рамана Building Block 1064 складаецца з наступных неабходных кампанентаў: спектрометра, лазера 1064 нм, зонда для адбору пробаў і іншых дадатковых аксесуараў.
Час публікацыі: 8 снежня 2021 г
