कठोर सेवा अनुप्रयोगांसाठी प्रगत सिरेमिक साहित्य

सेवेची कोणतीही औपचारिक व्याख्या नाही. हे वाल्व बदलण्याची उच्च किंमत किंवा प्रक्रिया क्षमता कमी करणार्या कामकाजाच्या परिस्थितीचा संदर्भ मानला जाऊ शकतो. कठोर सेवा परिस्थितीत गुंतलेल्या सर्व क्षेत्रांची नफा सुधारण्यासाठी प्रक्रिया उत्पादन खर्च कमी करण्याची जागतिक गरज आहे. यामध्ये तेल आणि वायू, पेट्रोकेमिकल्सपासून ते अणुऊर्जा आणि ऊर्जा निर्मिती, खनिज प्रक्रिया आणि खाणकाम यांचा समावेश होतो. डिझाइनर आणि अभियंते वेगवेगळ्या मार्गांनी हे लक्ष्य साध्य करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत. प्रक्रिया पॅरामीटर्स (जसे की प्रभावी शटडाउन आणि ऑप्टिमाइझ केलेले प्रवाह नियंत्रण) प्रभावीपणे नियंत्रित करून अपटाइम आणि कार्यक्षमता वाढवणे ही सर्वात योग्य पद्धत आहे. सुरक्षितता ऑप्टिमायझेशन देखील एक महत्वाची भूमिका बजावते, कारण प्रतिस्थापनांची संख्या कमी केल्याने उत्पादनास सुरक्षित वातावरण मिळू शकते. याव्यतिरिक्त, कंपनी उपकरणे (पंप आणि वाल्वसह) यादी आणि आवश्यक विल्हेवाट कमी करण्यासाठी काम करत आहे. त्याच वेळी, सुविधा मालकांना त्यांच्या मालमत्तेतून मोठ्या उलाढालीची अपेक्षा आहे. त्यामुळे, वाढीव प्रक्रिया क्षमतेमुळे कमी (परंतु मोठ्या व्यासाचे) पाईप्स आणि उपकरणे आणि समान उत्पादन प्रवाहासाठी कमी साधने निर्माण होतील. हे दर्शविते की, विस्तीर्ण पाईप व्यासांसाठी मोठ्या वैयक्तिक सिस्टीम घटकांचा वापर करण्याव्यतिरिक्त, सेवेतील देखभाल आणि बदली आवश्यकता कमी करण्यासाठी कठोर वातावरणात दीर्घकाळ टिकून राहणे देखील आवश्यक आहे. व्हॉल्व्ह आणि व्हॉल्व्ह बॉल्ससह घटक इच्छित ऍप्लिकेशनसाठी मजबूत असणे आवश्यक आहे, परंतु ते त्यांचे आयुष्य वाढवू शकतात. तथापि, बहुतेक ऍप्लिकेशन्सची मुख्य समस्या ही आहे की धातूचे भाग त्यांच्या कार्यक्षमतेच्या मर्यादेपर्यंत पोहोचले आहेत. हे सूचित करते की डिझायनर्सना मागणी असलेल्या ऍप्लिकेशन्समध्ये, विशेषत: सिरेमिक सामग्रीमध्ये नॉन-मेटलिक सामग्रीचा पर्याय शोधू शकतो. कठोर परिस्थितीत घटक ऑपरेट करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या विशिष्ट पॅरामीटर्समध्ये थर्मल शॉक प्रतिरोध, गंज प्रतिरोध, थकवा प्रतिरोध, कडकपणा, ताकद आणि कणखरपणा यांचा समावेश होतो. लवचिकता हा एक महत्त्वाचा मापदंड आहे, कारण जे घटक कमी लवचिक असतात ते आपत्तीजनकरित्या अयशस्वी होऊ शकतात. सिरेमिक मटेरियलची कडकपणा क्रॅकच्या प्रसारास प्रतिकार म्हणून परिभाषित केली जाते. काही प्रकरणांमध्ये, कृत्रिमरित्या उच्च मूल्य प्राप्त करण्यासाठी इंडेंटेशन पद्धती वापरून ते मोजले जाऊ शकते. सिंगल-साइड चीरा बीमचा वापर अचूक मापन परिणाम प्रदान करू शकतो. सामर्थ्य कठोरपणाशी संबंधित आहे, परंतु ताण लागू केल्यावर सामग्रीचे आपत्तीजनकरित्या नुकसान झालेल्या एका बिंदूला संदर्भित करते. याला सामान्यतः "मोड्युलस ऑफ फाटणे" असे संबोधले जाते आणि चाचणी रॉडवर तीन-बिंदू किंवा चार-बिंदू वाकण्याची ताकद मोजून प्राप्त केले जाते. तीन-पॉइंट चाचणीचे मूल्य चार-पॉइंट चाचणीच्या मूल्यापेक्षा 1% जास्त आहे. जरी रॉकवेल कडकपणा परीक्षक आणि विकर्स हार्डनेस टेस्टरसह अनेक स्केल कठोरपणा मोजण्यासाठी वापरल्या जाऊ शकतात, विकर्स मायक्रोहार्डनेस स्केल प्रगत सिरेमिक सामग्रीसाठी अतिशय योग्य आहे. सामग्रीच्या पोशाख प्रतिरोधनाच्या प्रमाणात कडकपणा बदलतो. चक्रीय पद्धतीने कार्यरत असलेल्या वाल्वमध्ये, वाल्व सतत उघडणे आणि बंद करणे यामुळे थकवा ही मुख्य चिंता आहे. थकवा हा शक्तीचा उंबरठा आहे. या थ्रेशोल्डच्या पलीकडे, सामग्री त्याच्या सामान्य वाकण्याच्या ताकदापेक्षा कमी होते. गंज प्रतिकार ऑपरेटिंग वातावरण आणि सामग्री असलेल्या माध्यमावर अवलंबून असते. "हायड्रोथर्मल डिग्रेडेशन" व्यतिरिक्त, अनेक प्रगत सिरेमिक साहित्य या क्षेत्रातील धातूंपेक्षा श्रेष्ठ आहेत आणि काही झिरकोनिया-आधारित सामग्री उच्च-तापमानाच्या वाफेच्या संपर्कात आल्यानंतर "हायड्रोथर्मल डिग्रेडेशन" सहन करते. भूमिती, थर्मल विस्तार गुणांक, थर्मल चालकता, कणखरपणा आणि घटकांची ताकद थर्मल शॉकमुळे प्रभावित होते. हे क्षेत्र उच्च थर्मल चालकता आणि कडकपणासाठी अनुकूल आहे, त्यामुळे धातूचे घटक प्रभावीपणे कार्य करू शकतात. तथापि, सिरेमिक सामग्रीमधील प्रगती आता थर्मल शॉक प्रतिरोधनाचे स्वीकार्य स्तर प्रदान करते. प्रगत सिरेमिक बर्याच वर्षांपासून वापरला जात आहे आणि विश्वासार्हता अभियंते, वनस्पती अभियंता आणि वाल्व डिझाइनर्समध्ये लोकप्रिय आहेत ज्यांना उच्च कार्यक्षमता आणि उच्च मूल्य आवश्यक आहे. विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांनुसार, ते विविध उद्योगांमध्ये विविध फॉर्म्युलेशनसाठी योग्य आहे. तथापि, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4), ॲल्युमिना आणि झिरकोनिया यासह वाल्वच्या कठोर देखभालीच्या क्षेत्रात चार प्रगत सिरेमिकला खूप महत्त्व आहे. वाल्व आणि वाल्व बॉलची सामग्री विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांनुसार निवडली जाते. झडप झिरकोनियाचे दोन मुख्य प्रकार वापरते, ज्यात समान थर्मल विस्तार गुणांक आणि स्टील सारखे कडकपणा आहे. मॅग्नेशियम ऑक्साईड अंशतः स्थिर झिरकोनिया (Mg-PSZ) मध्ये सर्वात जास्त थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि कडकपणा आहे, तर यट्रिया टेट्रागोनल झिरकोनिया पॉलीक्रिस्टलाइन (Y-TZP) अधिक कठीण आहे, परंतु हायड्रोथर्मल डिग्रेडेशनसाठी संवेदनाक्षम आहे. सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4) मध्ये भिन्न फॉर्म्युलेशन आहेत. गॅस प्रेशर सिंटर्ड सिलिकॉन नायट्राइड (GPPSN) ही वाल्व आणि वाल्व घटकांसाठी सर्वात सामान्यपणे वापरली जाणारी सामग्री आहे. त्याच्या सरासरी कडकपणा व्यतिरिक्त, यात उच्च कडकपणा आणि सामर्थ्य, उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध आणि थर्मल स्थिरता देखील आहे. याव्यतिरिक्त, उच्च-तापमान वाफेच्या वातावरणात, हायड्रोथर्मल डिग्रेडेशन टाळण्यासाठी Si3N4 झिरकोनियाची जागा घेऊ शकते. कठोर बजेटसह, कॉन्सन्ट्रेटर SiC किंवा अल्युमिनामधून निवडू शकतो. दोन्ही सामग्रीमध्ये उच्च कडकपणा आहे, परंतु झिरकोनिया किंवा सिलिकॉन नायट्राइडपेक्षा कठोर नाही. हे दर्शविते की सामग्री स्थिर घटक अनुप्रयोगांसाठी अतिशय योग्य आहे, जसे की व्हॉल्व्ह लाइनर्स आणि व्हॉल्व्ह सीट, वाल्व बॉल्स किंवा डिस्क्सपेक्षा जास्त तणावाच्या अधीन आहेत. डिमांडिंग व्हॉल्व्ह ॲप्लिकेशन्स (फेरोक्रोम (CrFe), टंगस्टन कार्बाइड, हॅस्टेलॉय आणि स्टेलाइटसह) वापरल्या जाणाऱ्या धातूच्या सामग्रीच्या तुलनेत, प्रगत सिरॅमिक सामग्रीमध्ये कमी कडकपणा आणि समान ताकद असते. डिमांडिंग सर्व्हिस ॲप्लिकेशन्समध्ये रोटरी व्हॉल्व्हचा वापर समाविष्ट असतो, जसे की बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह, ट्रुनियन्स, फ्लोटिंग बॉल व्हॉल्व्ह आणि स्प्रिंग्स. अशा ऍप्लिकेशन्समध्ये, Si3N4 आणि zirconia मध्ये थर्मल शॉक रेझिस्टन्स, कडकपणा आणि ताकद असते आणि ते सर्वात जास्त मागणी असलेल्या वातावरणाशी जुळवून घेऊ शकतात. सामग्रीच्या कडकपणा आणि गंज प्रतिरोधकतेमुळे, घटकाचे सेवा जीवन धातूच्या घटकापेक्षा कित्येक पटीने जास्त असते. इतर फायद्यांमध्ये वाल्वच्या आयुष्यावरील कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्यांचा समावेश होतो, विशेषत: ज्या भागात कट-ऑफ आणि नियंत्रण क्षमता राखली जाते. हे 65 मिमी (2.6 इंच) व्हॉल्व्ह किनार/आरटीएफई बॉल आणि लाइनरच्या 98% सल्फ्यूरिक ऍसिड अधिक इल्मेनाइटच्या संपर्कात आले, इल्मेनाइट टायटॅनियम ऑक्साईड रंगद्रव्यात रूपांतरित होत असताना दिसून आले. माध्यमांच्या संक्षारक स्वरूपाचा अर्थ असा आहे की या घटकांचे आयुष्य सहा आठवड्यांपर्यंत असू शकते. तथापि, Nilcra™ (आकृती 1) द्वारे निर्मित गोलाकार वाल्व्ह ट्रिम (एक मालकी मॅग्नेशियम ऑक्साईड अंशतः स्थिर झिरकोनिया (Mg-PSZ)) चा वापर उत्कृष्ट कडकपणा आणि गंज प्रतिरोधक आहे आणि तीन वर्षांसाठी प्रदान केला गेला आहे. मधूनमधून सेवा, कोणत्याही शोधण्यायोग्य झीज न करता. रेखीय वाल्व्हमध्ये (अँगल व्हॉल्व्ह, थ्रॉटल वाल्व्ह किंवा ग्लोब वाल्व्हसह), या उत्पादनांच्या "हार्ड सीट" वैशिष्ट्यांमुळे, झिरकोनिया आणि सिलिकॉन नायट्राइड वाल्व प्लग आणि वाल्व सीट दोन्हीसाठी योग्य आहेत. त्याचप्रमाणे, ॲल्युमिनाचा वापर विशिष्ट अस्तर आणि पिंजऱ्यांमध्ये केला जाऊ शकतो. सीट रिंगवर जुळणाऱ्या बॉलद्वारे, सीलिंगची उच्च डिग्री प्राप्त केली जाऊ शकते. स्पूल व्हॉल्व्ह, इनलेट आणि आउटलेट किंवा व्हॉल्व्ह बॉडी बुशिंगसह व्हॉल्व्ह कोरसाठी, चार मुख्य सिरॅमिक सामग्रीपैकी कोणतेही एक अर्ज आवश्यकतेनुसार वापरले जाऊ शकते. सामग्रीची उच्च कडकपणा आणि गंज प्रतिकार उत्पादन कार्यप्रदर्शन आणि सेवा आयुष्याच्या दृष्टीने फायदेशीर असल्याचे सिद्ध झाले आहे. उदाहरण म्हणून ऑस्ट्रेलियन बॉक्साईट रिफायनरीमध्ये वापरलेला DN150 बटरफ्लाय व्हॉल्व्ह घ्या. माध्यमातील उच्च सिलिका सामग्रीमुळे व्हॉल्व्ह बुशिंग्जवर उच्च पातळीचा पोशाख होतो. सुरुवातीला वापरलेली लाइनर आणि व्हॉल्व्ह डिस्क 28% CrFe मिश्र धातुपासून बनलेली होती आणि ती फक्त आठ ते दहा आठवडे टिकली. तथापि, Nilcra™ zirconia (आकृती 2) पासून बनवलेल्या वाल्वच्या परिचयामुळे, सेवा आयुष्य 70 आठवड्यांपर्यंत वाढले आहे. त्याच्या कडकपणा आणि सामर्थ्यामुळे, सिरेमिक बहुतेक व्हॉल्व्ह अनुप्रयोगांमध्ये चांगले कार्य करतात. तथापि, ही त्यांची कडकपणा आणि गंज प्रतिकार आहे जी वाल्वचे आयुष्य वाढविण्यात मदत करते. या बदल्यात, हे बदली भागांसाठी डाउनटाइम कमी करून, कमी खेळते भांडवल आणि इन्व्हेंटरी, कमीतकमी मॅन्युअल हाताळणी आणि कमी गळतीद्वारे सुधारित सुरक्षितता कमी करून संपूर्ण जीवन चक्राची किंमत कमी करते. बर्याच काळापासून, उच्च-दाब वाल्वमध्ये सिरेमिक सामग्रीचा वापर मुख्य चिंतेपैकी एक आहे, कारण हे वाल्व उच्च अक्षीय किंवा टॉर्शनल भारांच्या अधीन आहेत. तथापि, या क्षेत्रातील प्रमुख खेळाडू व्हॉल्व्ह बॉल डिझाइन विकसित करत आहेत जे ऍक्च्युएशन टॉर्कची टिकून राहण्याची क्षमता सुधारतात. दुसरी प्रमुख मर्यादा म्हणजे आकार. मॅग्नेशिया अंशतः स्थिर झिरकोनियाद्वारे उत्पादित सर्वात मोठ्या वाल्व सीट आणि सर्वात मोठ्या वाल्व बॉल (आकृती 3) चे आकार अनुक्रमे DN500 आणि DN250 आहेत. तथापि, बहुतेक वर्तमान निर्दिष्ट करणारे भाग तयार करण्यासाठी सिरेमिक वापरण्यास प्राधान्य देतात ज्यांचे परिमाण या परिमाणांपेक्षा जास्त नसतात. जरी सिरेमिक साहित्य आता योग्य निवड असल्याचे सिद्ध झाले आहे, तरीही त्यांची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी काही सोप्या मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करणे आवश्यक आहे. खर्च कमी करण्याची गरज असेल तरच सिरॅमिक मटेरियल आधी वापरावे. आतील आणि बाहेरील दोन्ही बाजूंनी तीक्ष्ण कोपरे आणि ताण एकाग्रता टाळली पाहिजे. डिझाईन टप्प्यात कोणत्याही संभाव्य थर्मल विस्ताराच्या विसंगतीचा विचार करणे आवश्यक आहे. हुपचा ताण कमी करण्यासाठी, सिरेमिक आतून ठेवण्याऐवजी बाहेर ठेवणे आवश्यक आहे. शेवटी, भौमितिक सहिष्णुता आणि पृष्ठभाग पूर्ण करण्याची आवश्यकता काळजीपूर्वक विचारात घेतली पाहिजे, कारण या सहनशीलतेमुळे अनावश्यक खर्चात लक्षणीय वाढ होऊ शकते. या मार्गदर्शक तत्त्वांचे आणि सामग्री निवडण्याच्या सर्वोत्तम पद्धतींचे पालन करून आणि प्रकल्पाच्या सुरुवातीपासूनच पुरवठादारांशी समन्वय साधून, प्रत्येक मागणी असलेल्या सेवा अर्जासाठी एक आदर्श उपाय प्राप्त केला जाऊ शकतो. ही माहिती मॉर्गन ॲडव्हान्स्ड मटेरिअल्सद्वारे प्रदान केलेल्या सामग्रीमधून प्राप्त, पुनरावलोकन आणि रुपांतरित केली गेली आहे. मॉर्गन प्रगत साहित्य-तांत्रिक सिरॅमिक्स. (28 नोव्हेंबर, 2019). गंभीर सेवा अनुप्रयोगांसाठी योग्य प्रगत सिरेमिक साहित्य. AZoM. 26 मे 2021 रोजी https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 वरून पुनर्प्राप्त. मॉर्गन ॲडव्हान्स्ड मटेरिअल्स-टेक्निकल सिरॅमिक्स. "गंभीर सेवा अनुप्रयोगांसाठी प्रगत सिरेमिक साहित्य". AZoM. २६ मे २०२१. मॉर्गन प्रगत साहित्य-तांत्रिक सिरॅमिक्स. "गंभीर सेवा अनुप्रयोगांसाठी प्रगत सिरेमिक साहित्य". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (26 मे 2021 रोजी ऍक्सेस केलेले). मॉर्गन प्रगत साहित्य-तांत्रिक सिरॅमिक्स. 2019. गंभीर सेवा अनुप्रयोगांसाठी योग्य प्रगत सिरेमिक साहित्य. AZoM, 26 मे 2021 रोजी पाहिला, https://www.azom.com/article.aspx? ArticleID = 12305. AZoM ने वॉशिंग्टन स्टेट युनिव्हर्सिटीमधील असोसिएट प्रोफेसर आर्डा गोझेन, जॉर्ज आणि जोन बेरी यांच्याशी चर्चा केली. अर्दा हा मानवी ऊतींच्या वैशिष्ट्यांचे अनुकरण करून अभियांत्रिकी ऊतकांचे मचान तयार करण्यासाठी समर्पित अनेक संस्थांच्या संघाचा एक भाग आहे. या मुलाखतीत, AZoM ने डॉ. टिम नन्नी आणि थर्मो फिशर सायंटिफिकचे डॉ. ॲडम बुशेल यांच्याशी Nexsa G2 पृष्ठभाग विश्लेषण प्रणालीबद्दल बोलले. या मुलाखतीत, AZoM आणि Nanalysis चे उपयोजित रसायनशास्त्राचे प्रमुख डॉ. जुआन अरनेडा यांनी NMR चा वाढता वापर आणि उपयोगिता आणि लिथियम ठेवींच्या विश्लेषणास कशी मदत करावी याबद्दल बोलले. लेकोचे GDS850 ग्लो डिस्चार्ज स्पेक्ट्रोमीटर विविध धातुकर्म सामग्रीचे विश्लेषण करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. हे सामग्रीचे परिमाणात्मक खोली प्रोफाइलिंग देखील प्रदान करते. त्याची श्रेणी 120-800 एनएम आहे आणि ती बहुमुखी आहे. Hardinge® T सीरीज टर्निंग सेंटर्स आणि SUPER-PRECISION® T सीरीज टर्निंग सेंटर्स हे अल्ट्रा-प्रिसिजन आणि हार्ड टर्निंग ऍप्लिकेशन्समध्ये ओळखले जाणारे मार्केट लीडर आहेत. तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो. ही वेबसाइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापरास सहमती देता. अधिक माहिती.