Täiustatud keraamilised materjalid karmide hooldustööde jaoks

Teenuse ametlik määratlus puudub. Seda võib pidada klapi vahetamise kallitele kuludele või töötingimustele, mis vähendavad töötlemisvõimsust. Ülemaailmne vajadus vähendada protsessi tootmiskulusid, et parandada kõigi karmides teenindustingimustes osalevate sektorite kasumlikkust. Need ulatuvad naftast ja gaasist, naftakeemiatoodetest tuumaenergia ja elektritootmise, mineraalide töötlemise ja kaevandamiseni. Disainerid ja insenerid püüavad seda eesmärki saavutada erineval viisil. Kõige sobivam meetod on suurendada tööaega ja tõhusust, kontrollides tõhusalt protsessi parameetreid (nt tõhus seiskamine ja optimeeritud voolu juhtimine). Olulist rolli mängib ka ohutuse optimeerimine, sest asenduste arvu vähendamine võib kaasa tuua ohutuma tootmiskeskkonna. Lisaks töötab ettevõte selle nimel, et vähendada seadmete (sh pumpade ja ventiilide) laoseisu ja vajalikku utiliseerimist. Samas ootavad rajatiste omanikud oma varadelt tohutut käivet. Seetõttu suurendab töötlemisvõimsus sama tootevoo jaoks vähem (kuid suurema läbimõõduga) torusid ja seadmeid ning vähem instrumente. See näitab, et lisaks suuremate üksikute süsteemikomponentide kasutamisele laiema toru läbimõõduga, on vaja taluda ka pikaajalist kokkupuudet karmide keskkondadega, et vähendada kasutusel olevaid hooldus- ja asendamisvajadusi. Komponendid, sealhulgas ventiilid ja klapikuulid, peavad olema vastupidavad, et need sobiksid soovitud rakendusega, kuid need võivad pikendada ka nende kasutusiga. Enamiku rakenduste peamine probleem on aga see, et metallosad on saavutanud oma jõudluspiirid. See näitab, et disainerid võivad nõudlikes rakendustes leida alternatiive mittemetallilistele materjalidele, eriti keraamilistele materjalidele. Tüüpilised parameetrid, mis on vajalikud komponentide kasutamiseks karmides tingimustes, hõlmavad termilise šoki vastupidavust, korrosioonikindlust, väsimuskindlust, kõvadust, tugevust ja sitkust. Vastupidavus on võtmeparameeter, sest vähem vastupidavad komponendid võivad katastroofiliselt ebaõnnestuda. Keraamiliste materjalide sitkus on defineeritud kui vastupidavus pragude levikule. Mõnel juhul saab seda mõõta taandemeetodi abil, et saada kunstlikult kõrget väärtust. Ühepoolse sisselõigete tala kasutamine võib anda täpseid mõõtmistulemusi. Tugevus on seotud sitkusega, kuid viitab ühele punktile, kus materjal on pinge rakendamisel katastroofiliselt kahjustatud. Seda nimetatakse tavaliselt "rebenemismooduliks" ja see saadakse katsevarda kolme- või neljapunktilise paindetugevuse mõõtmisel. Kolme punkti testi väärtus on 1% kõrgem nelja punkti testi väärtusest. Kuigi kõvaduse mõõtmiseks saab kasutada paljusid skaalasid, sealhulgas Rockwelli kõvaduse testerit ja Vickersi kõvaduse testrit, sobib Vickersi mikrokõvadusskaala väga hästi täiustatud keraamiliste materjalide jaoks. Kõvadus muutub võrdeliselt materjali kulumiskindlusega. Tsükliliselt töötavate ventiilide puhul on ventiili pideva avanemise ja sulgemise tõttu peamine probleem. Väsimus on jõu lävi. Sellest künnisest kõrgemal kipub materjal kukkuma alla oma normaalse paindetugevuse. Korrosioonikindlus sõltub töökeskkonnast ja materjali sisaldavast keskkonnast. Lisaks "hüdrotermilisele lagunemisele" on paljud täiustatud keraamilised materjalid selles valdkonnas metallidest paremad ja teatud tsirkooniumoksiidil põhinevad materjalid läbivad "hüdrotermilise lagunemise" pärast kokkupuudet kõrge temperatuuriga auruga. Termošokk mõjutab komponentide geomeetriat, soojuspaisumistegurit, soojusjuhtivust, sitkust ja tugevust. See piirkond soodustab kõrget soojusjuhtivust ja vastupidavust, nii et metallosad saavad tõhusalt töötada. Kuid keraamiliste materjalide edusammud tagavad nüüd vastuvõetava soojuslöögikindluse. Täiustatud keraamikat on kasutatud juba aastaid ning see on populaarne töökindlusinseneride, tehaseinseneride ja ventiilide projekteerijate seas, kes nõuavad kõrget jõudlust ja väärtust. Vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele sobib see mitmesugustes tööstusharudes erinevate koostiste jaoks. Kuid neli täiustatud keraamikat on ventiilide range hoolduse valdkonnas väga olulised, sealhulgas ränikarbiid (SiC), ränitriid (Si3N4), alumiiniumoksiid ja tsirkooniumoksiid. Klapi ja klapikuuli materjalid valitakse vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele. Ventiilis kasutatakse kahte peamist tsirkooniumoksiidi vormi, millel on sama soojuspaisumistegur ja jäikus kui terasel. Magneesiumoksiidiga osaliselt stabiliseeritud tsirkooniumoksiidil (Mg-PSZ) on kõrgeim termilise šoki vastupidavus ja sitkus, samas kui ütriumtetragonaalne tsirkooniumoksiid, polükristalliline (Y-TZP) on kõvem, kuid on vastuvõtlik hüdrotermilisele lagunemisele. Räninitriidil (Si3N4) on erinevad koostised. Gaasisurvega paagutatud räninitriid (GPPSN) on ventiilide ja klapikomponentide jaoks kõige sagedamini kasutatav materjal. Lisaks keskmisele sitkusele on sellel ka kõrge kõvadus ja tugevus, suurepärane soojuslöögikindlus ja termiline stabiilsus. Lisaks võib Si3N4 kõrge temperatuuriga aurukeskkonnas asendada tsirkooniumoksiidi, et vältida hüdrotermilist lagunemist. Rangema eelarvega saab kontsentraator valida SiC või alumiiniumoksiidi vahel. Mõlemal materjalil on kõrge kõvadus, kuid need ei ole kõvemad kui tsirkooniumoksiid või räninitriid. See näitab, et materjal sobib väga hästi staatiliste komponentide jaoks, nagu klapivooderdised ja klapipesad, mitte suurema pinge all olevate klapikuulikeste või ketaste jaoks. Võrreldes nõudlikes klapirakendustes kasutatavate metallmaterjalidega (sh ferrokroom (CrFe), volframkarbiid, Hastelloy ja Stellite) on täiustatud keraamilistel materjalidel väiksem sitkus ja sarnane tugevus. Nõudlikud teenindusrakendused hõlmavad pöördventiilide, nagu liblikventiilid, rõngad, ujuvad kuulventiilid ja vedrud, kasutamist. Sellistes rakendustes on Si3N4 ja tsirkooniumoksiidil soojuslöögikindlus, sitkus ja tugevus ning need võivad kohaneda kõige nõudlikumate keskkondadega. Materjali kõvaduse ja korrosioonikindluse tõttu on komponendi kasutusiga mitu korda pikem kui metallkomponendil. Muud eelised hõlmavad jõudlusnäitajaid klapi eluea jooksul, eriti piirkondades, kus katkestus- ja juhtimisvõimalused säilivad. Seda demonstreeriti 65 mm (2,6 tolli) klapi kynar/RTFE kuuli ja vooderdise puhul, mis oli kokku puutunud 98% väävelhappe ja ilmeniidiga, kusjuures ilmeniit muudeti titaanoksiidi pigmendiks. Kandja söövitav iseloom tähendab, et nende komponentide eluiga võib olla kuni kuus nädalat. Siiski on Nilcra™ toodetud sfäärilise klapi äärise (magneesiumoksiidiga osaliselt stabiliseeritud tsirkooniumoksiid (Mg-PSZ)) kasutamine (joonis 1) suurepärane kõvadus- ja korrosioonikindlus ning seda on kasutatud kolm aastat. Katkendlik teenindus, ilma märgatava kulumiseta. Lineaarventiilides (sealhulgas nurkventiilid, drosselklapid või kereventiilid) sobivad nende toodete "kõva pesa" omaduste tõttu tsirkooniumoksiid ja räninitriid nii klapikorkide kui ka klapipesade jaoks. Samamoodi saab alumiiniumoksiidi kasutada teatud vooderdis ja puurides. Istmerõnga sobiva kuuli abil on võimalik saavutada kõrge tihendusaste. Klapi südamiku, sealhulgas poolventiili, sisse- ja väljalaskeava või ventiili korpuse puksi jaoks võib vastavalt rakendusnõuetele kasutada üht neljast peamisest keraamilisest materjalist. Materjali kõrge kõvadus ja korrosioonikindlus on osutunud kasulikuks toote toimivuse ja kasutusea seisukohalt. Võtke näiteks Austraalia boksiidi rafineerimistehases kasutatav liblikklapp DN150. Kõrge ränidioksiidi sisaldus keskkonnas põhjustab klapipukside suurt kulumist. Algselt kasutatud vooder ja klapiketas olid valmistatud 28% CrFe sulamist ja kestsid vaid kaheksa kuni kümme nädalat. Kuid tänu Nilcra™ tsirkooniumoksiidist valmistatud ventiilide kasutuselevõtule (joonis 2) on kasutusiga pikenenud 70 nädalani. Tänu oma sitkusele ja tugevusele töötab keraamika hästi enamikus klapirakendustes. Kuid just nende kõvadus ja korrosioonikindlus aitavad ventiili eluiga pikendada. See omakorda vähendab kogu elutsükli kulusid, vähendades asendusosade seisakuid, vähendades käibekapitali ja laoseisu, minimaalset käsitsi teisaldamist ja parandades ohutust tänu lekete vähendamisele. Pikka aega on üheks peamiseks murekohaks olnud keraamiliste materjalide kasutamine kõrgsurveventiilides, kuna need klapid on allutatud suurele aksiaal- või väändekoormusele. Selle valdkonna peamised tegijad arendavad aga klapikuuli konstruktsioone, mis parandavad käitamismomendi vastupidavust. Teine oluline piirang on suurus. Magneesiumoksiidiga osaliselt stabiliseeritud tsirkooniumoksiidiga toodetud suurima klapipesa ja suurima klapikuuli (joonis 3) suurus on vastavalt DN500 ja DN250. Kuid enamik praeguseid spetsifikaatoreid eelistab keraamikat kasutada detailide valmistamiseks, mille mõõtmed ei ületa neid mõõtmeid. Kuigi keraamilised materjalid on nüüdseks osutunud sobivaks valikuks, on siiski mõned lihtsad juhised, mida tuleb nende toimivuse maksimeerimiseks järgida. Keraamilisi materjale tuleks esmalt kasutada ainult siis, kui on vaja kulusid vähendada. Nii sees kui ka väljas tuleks vältida teravaid nurki ja stressi kontsentratsiooni. Projekteerimisetapis tuleb arvesse võtta võimalikku soojuspaisumise mittevastavust. Rõnga pinge vähendamiseks on vaja keraamikat hoida pigem väljas kui sees. Lõpuks tuleks hoolikalt kaaluda geomeetriliste tolerantside ja pinnaviimistluse vajadust, kuna need tolerantsid võivad oluliselt suurendada tarbetuid kulusid. Järgides neid juhiseid ja parimaid tavasid materjalide valikul ja tarnijatega kooskõlastamisel projekti algusest peale, on võimalik saavutada igale nõudlikule teenuserakendusele ideaalne lahendus. See teave on hangitud, läbi vaadatud ja kohandatud Morgan Advanced Materialsi materjalidest. Morgani täiustatud materjalid-tehniline keraamika. (28. november 2019). Täiustatud keraamilised materjalid, mis sobivad tõsiste hooldustööde jaoks. AZoM. Välja otsitud saidilt https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 26. mail 2021. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Täiustatud keraamilised materjalid tõsiste teenindusrakenduste jaoks". AZoM. 26. mai 2021 . Morgani täiustatud materjalid-tehniline keraamika. "Täiustatud keraamilised materjalid tõsiste teenindusrakenduste jaoks". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Kasutatud 26. mail 2021). Morgani täiustatud materjalid-tehniline keraamika. 2019. Täiustatud keraamilised materjalid, mis sobivad tõsisteks hooldustöödeks. AZoM, vaadatud 26. mail 2021, https://www.azom.com/article.aspx? ArtikkelID = 12305. AZoM vestles Washingtoni osariigi ülikooli dotsentide Arda Gozeni, George'i ja Joan Berryga. Arda on osa mitmest institutsioonist koosneva meeskonnaga, mis on pühendunud konstrueeritud kudede karkasside loomisele, imiteerides inimkudede omadusi. Selles intervjuus rääkis AZoM dr Tim Nunney ja dr Adam Bushelliga Thermo Fisher Scientificist Nexsa G2 pinnaanalüüsi süsteemist. Selles intervjuus rääkisid AZoM ja Nanalüüsi rakenduskeemia juht dr Juan Araneda NMR üha suurenevast kasutamisest ja kasulikkusest ning sellest, kuidas aidata liitiumiladestuste analüüsimisel. Leco GDS850 hõõglahendusspektromeetrit saab kasutada erinevate metallurgiliste materjalide analüüsimiseks. See pakub ka materjali kvantitatiivset sügavusprofiili. Selle ulatus on 120–800 nm ja see on mitmekülgne. Hardinge® T-seeria treikeskused ja SUPER-PRECISION® T-seeria treikeskused on tunnustatud turuliidrid ülitäpsete ja kõvade treimiste alal. Kasutame teie kasutuskogemuse parandamiseks küpsiseid. Selle veebisaidi sirvimist jätkates nõustute küpsiste kasutamisega. Rohkem informatsiooni.