Háþróuð keramikefni fyrir erfiðar þjónustur

Það er engin formleg skilgreining á þjónustu. Það má telja að vísa til mikils kostnaðar við að skipta um lokann eða vinnuskilyrða sem draga úr vinnslugetu. Alheimsþörfin á að lækka framleiðslukostnað ferlisins til að bæta arðsemi allra geira sem taka þátt í erfiðum þjónustuskilyrðum. Þetta eru allt frá olíu og gasi, jarðolíu til kjarnorku og orkuframleiðslu, steinefnavinnslu og námuvinnslu. Hönnuðir og verkfræðingar reyna að ná þessu markmiði á mismunandi vegu. Hentugasta aðferðin er að auka spennutíma og skilvirkni með því að stjórna ferlibreytum á áhrifaríkan hátt (svo sem skilvirka lokun og hámarksflæðisstýringu). Öryggishagræðing gegnir einnig mikilvægu hlutverki, því fækkun skipta getur leitt til öruggara framleiðsluumhverfis. Að auki vinnur fyrirtækið að því að draga úr búnaði (þar á meðal dælum og lokum) birgðum og nauðsynlegri förgun. Á sama tíma búast eigendur aðstöðunnar við mikilli veltu af eignum sínum. Því mun aukin vinnslugeta leiða til færri (en stærra þvermál) rör og búnað og færri tæki fyrir sama vörustraum. Þetta sýnir að auk þess að þurfa að nota stærri einstaka kerfishluta fyrir breiðari pípuþvermál er einnig nauðsynlegt að þola langvarandi útsetningu fyrir erfiðu umhverfi til að draga úr viðhaldi og endurnýjunarkröfum í notkun. Íhlutir, þar á meðal lokar og ventukúlur, þurfa að vera sterkir til að henta viðkomandi notkun, en þeir geta einnig lengt líftíma þeirra. Hins vegar er aðal vandamálið við flest forrit að málmhlutar hafa náð frammistöðumörkum sínum. Þetta gefur til kynna að hönnuðir gætu fundið val við efni sem ekki eru úr málmi í krefjandi notkun, sérstaklega keramikefni. Dæmigert færibreytur sem þarf til að stjórna íhlutum við erfiðar aðstæður eru hitaáfallsþol, tæringarþol, þreytuþol, hörku, styrkur og seigja. Seiglu er lykilatriði, vegna þess að íhlutir sem eru minna seigur geta bilað skelfilega. Seigja keramikefna er skilgreind sem viðnám gegn sprunguútbreiðslu. Í sumum tilfellum er hægt að mæla það með því að nota inndráttaraðferðina til að fá tilbúið hátt gildi. Notkun einhliða skurðargeisla getur veitt nákvæmar mælingarniðurstöður. Styrkur er tengdur hörku, en vísar til einstaks punkts þar sem efni skemmist skelfilega þegar álag er beitt. Það er almennt nefnt „rofstuðull“ og fæst með því að mæla þriggja punkta eða fjögurra punkta beygjustyrk á prófunarstöng. Gildi þriggja punkta prófsins er 1% hærra en gildi fjögurra punkta prófsins. Þó að hægt sé að nota marga mælikvarða, þar á meðal Rockwell hörkuprófara og Vickers hörkuprófara, til að mæla hörku, þá er Vickers örhörkukvarðinn mjög hentugur fyrir háþróað keramikefni. Hörkan breytist í hlutfalli við slitþol efnisins. Í lokum sem starfa á hringlaga hátt er þreyta helsta áhyggjuefnið vegna stöðugrar opnunar og lokunar lokans. Þreyta er þröskuldur styrks. Fyrir utan þennan þröskuld hefur efnið tilhneigingu til að mistakast undir venjulegum beygjustyrk. Tæringarþol fer eftir rekstrarumhverfinu og miðlinum sem inniheldur efnið. Til viðbótar við "vatnshita niðurbrot" eru mörg háþróuð keramik efni betri en málma á þessu sviði og ákveðin sirkon-undirstaða efni munu gangast undir "vatnshita niðurbrot" eftir að hafa verið útsett fyrir háhita gufu. Rúmfræði, varmaþenslustuðull, varmaleiðni, seigja og styrkur íhlutanna verða fyrir áhrifum af hitaáfalli. Þetta svæði stuðlar að mikilli hitaleiðni og hörku, þannig að málmhlutarnir geta virkað á áhrifaríkan hátt. Hins vegar veita framfarir í keramikefnum nú viðunandi hitaáfallsþol. Háþróað keramik hefur verið notað í mörg ár og er vinsælt meðal áreiðanleikaverkfræðinga, verkfræðinga í verksmiðjum og ventlahönnuða sem krefjast mikillar afkasta og mikils gildis. Samkvæmt sérstökum umsóknarkröfum er það hentugur fyrir mismunandi samsetningar í ýmsum atvinnugreinum. Fjögur háþróuð keramik hafa þó mikla þýðingu á sviði ströngu viðhalds loka, þar á meðal kísilkarbíð (SiC), kísilnítríð (Si3N4), súrál og sirkon. Efni lokans og lokakúlunnar eru valin í samræmi við sérstakar umsóknarkröfur. Lokinn notar tvær megingerðir af sirkon, sem hafa sama varmaþenslustuðul og stífleika og stál. Magnesíumoxíð að hluta stöðugt zirconia (Mg-PSZ) hefur hæsta hitalostþol og seigleika, en yttria tetragonal zirconia polycrystalline (Y-TZP) er harðara, en er næmt fyrir vatnshita niðurbroti. Kísilnítríð (Si3N4) hefur mismunandi samsetningar. Gasþrýstingshertu sílikonnítríð (GPPSN) er algengasta efnið fyrir lokar og lokahluta. Til viðbótar við meðalseigju sína hefur það einnig mikla hörku og styrk, framúrskarandi hitaáfallsþol og hitastöðugleika. Að auki, í háhita gufuumhverfi, getur Si3N4 komið í stað sirkon til að koma í veg fyrir niðurbrot í vatnshita. Með strangari fjárhagsáætlun getur þykknivélin valið um SiC eða súrál. Bæði efnin hafa mikla hörku, en eru ekki harðari en sirkon eða sílikonnítríð. Þetta sýnir að efnið hentar mjög vel fyrir notkun kyrrstæðra íhluta, svo sem ventufóðringa og ventlasæti, frekar en ventukúlur eða diska sem verða fyrir meiri álagi. Í samanburði við málmefnin sem notuð eru í krefjandi ventlanotkun (þar á meðal ferrókróm (CrFe), wolframkarbíð, Hastelloy og Stellite), hafa háþróuð keramikefni lægri seigju og svipaðan styrk. Krefjandi þjónustuforrit fela í sér notkun snúningsloka, svo sem fiðrildaloka, töfra, fljótandi kúluventla og gorma. Í slíkum forritum hafa Si3N4 og zirconia hitaáfallsþol, hörku og styrk og geta lagað sig að krefjandi umhverfi. Vegna hörku og tæringarþols efnisins er endingartími íhlutarins nokkrum sinnum meiri en málmhlutans. Aðrir kostir fela í sér frammistöðueiginleika yfir líftíma lokans, sérstaklega á svæðum þar sem stöðvunar- og stjórnunargetu er viðhaldið. Þetta var sýnt fram á þegar um var að ræða 65 mm (2,6 tommu) kynar/RTFE-kúlu og fóður sem var útsett fyrir 98% brennisteinssýru auk ilmeníts, þar sem ilmenítinu var breytt í títanoxíð litarefni. Ætandi eðli fjölmiðla þýðir að líftími þessara íhluta getur verið allt að sex vikur. Hins vegar hefur notkun kúlulaga ventlaklippingar (sem er sérstakt magnesíumoxíð að hluta stöðugt zirconia (Mg-PSZ)) framleitt af Nilcra™ (Mynd 1) framúrskarandi hörku og tæringarþol og hefur verið veitt í þrjú ár. Þjónusta með hléum, án greinanlegs slits. Í línulegum lokum (þar á meðal hornlokum, inngjöfarlokum eða hnattlokum), vegna "harðsætis" eiginleika þessara vara, eru sirkon og kísilnítríð hentugur fyrir bæði lokatappa og lokasæti. Á sama hátt er hægt að nota súrál í ákveðnar fóðringar og búr. Með samsvarandi boltanum á sætishringnum er hægt að ná mikilli þéttingu. Fyrir ventilkjarna, þar með talið spóluventil, inntak og úttak eða ventlahluta, er hægt að nota eitthvert af fjórum helstu keramikefnum í samræmi við umsóknarkröfur. Mikil hörku og tæringarþol efnisins hafa reynst gagnleg hvað varðar afköst vöru og endingartíma. Tökum DN150 fiðrildaventilinn sem notaður er í ástralsku báxíthreinsunarstöðinni sem dæmi. Hátt kísilinnihald í miðlinum veldur miklu sliti á ventlabussunum. Fóðrið og ventilskífan sem notuð var í upphafi voru úr 28% CrFe álfelgur og enduðu aðeins í átta til tíu vikur. Hins vegar, vegna tilkomu loka úr Nilcra™ zirconia (Mynd 2), hefur endingartíminn verið aukinn í 70 vikur. Vegna hörku og styrkleika virkar keramik vel í flestum ventlanotkun. Hins vegar er það hörku þeirra og tæringarþol sem hjálpa til við að lengja endingu lokans. Aftur á móti dregur þetta úr kostnaði fyrir allan lífsferilinn með því að minnka niður í miðbæ fyrir varahluti, minnka veltufé og birgðahald, lágmarka handvirka meðhöndlun og bæta öryggi með minni leka. Í langan tíma hefur notkun keramikefna í háþrýstilokum verið eitt helsta áhyggjuefnið, vegna þess að þessar lokar verða fyrir miklu ás- eða snúningsálagi. Hins vegar eru stórir leikmenn á þessu sviði að þróa ventilkúluhönnun sem bætir lifun virkjunartogsins. Hin helsta takmörkunin er stærð. Stærð stærsta ventilsætisins og stærsta ventilkúlunnar (Mynd 3) framleidd af magnesíum að hluta stöðugt sirkon eru DN500 og DN250, í sömu röð. Hins vegar kjósa flestir núverandi forskriftir að nota keramik til að búa til hluta sem eru ekki stærri en þessar stærðir. Þó að nú hafi verið sannað að keramikefni sé hentugur kostur, þá eru samt nokkrar einfaldar leiðbeiningar sem þarf að fylgja til að hámarka frammistöðu þeirra. Keramik efni ætti að nota fyrst aðeins ef þörf er á að draga úr kostnaði. Bæði innan og utan ætti að forðast skörp horn og álagsstyrk. Í hönnunarfasa þarf að huga að hugsanlegu misræmi í varmaþenslu. Til þess að draga úr álagi á hringi er nauðsynlegt að halda keramikinu úti frekar en inni. Að lokum ber að íhuga vandlega þörfina fyrir rúmfræðileg vikmörk og yfirborðsfrágang þar sem þessi vik geta aukið óþarfa kostnað verulega. Með því að fylgja þessum leiðbeiningum og bestu starfsvenjum við val á efni og samhæfingu við birgja frá upphafi verkefnis er hægt að ná fram ákjósanlegri lausn fyrir hverja krefjandi þjónustuumsókn. Þessar upplýsingar hafa verið fengnar, yfirfarnar og aðlagaðar úr efni sem Morgan Advanced Materials gefur. Morgan Advanced Materials-Tæknilegt keramik. (28. nóvember 2019). Háþróuð keramik efni sem henta fyrir alvarlega þjónustu. AZoM. Sótt af https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 þann 26. maí 2021. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Háþróað keramikefni fyrir alvarlega þjónustuforrit". AZoM. 26. maí 2021. Morgan Advanced Materials-Tæknilegt keramik. "Háþróað keramikefni fyrir alvarlega þjónustuforrit". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Skoðað 26. maí 2021). Morgan Advanced Materials-Tæknilegt keramik. 2019. Háþróuð keramik efni sem henta fyrir alvarlega þjónustu. AZoM, skoðað 26. maí 2021, https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID = 12305. AZoM ræddi við dósentana Arda Gozen, George og Joan Berry frá Washington State University. Arda er hluti af teymi margra stofnana sem tileinka sér að búa til vinnupalla úr verkuðum vefjum með því að líkja eftir eiginleikum vefja manna. Í þessu viðtali ræddi AZoM við Dr. Tim Nunney og Dr. Adam Bushell hjá Thermo Fisher Scientific um Nexsa G2 yfirborðsgreiningarkerfið. Í þessu viðtali ræddu AZoM og Dr. Juan Araneda, yfirmaður hagnýtrar efnafræði Nanalysis, um aukna notkun og notagildi NMR og hvernig á að hjálpa við greiningu á litíumútfellingum. Hægt er að nota GDS850 glóðarrófsmæli frá Leco til að greina ýmis málmvinnsluefni. Það veitir einnig megindlega dýptarsnið á efninu. Hann er á bilinu 120-800 nm og er fjölhæfur. Hardinge® T röð snúningsstöðvar og SUPER-PRECISION® T röð snúningsstöðvar eru viðurkenndir leiðtogar á markaði í ofurnákvæmni og harðri beygjunotkun. Við notum vafrakökur til að bæta upplifun þína. Með því að halda áfram að vafra um þessa vefsíðu samþykkir þú notkun okkar á vafrakökum. Meiri upplýsingar.