Ընդլայնված կերամիկական նյութեր՝ պահանջկոտ սպասարկման ծրագրերի համար

Մենք օգտագործում ենք թխուկներ՝ բարելավելու ձեր փորձը: Շարունակելով զննել այս կայքը՝ դուք համաձայնում եք մեր կողմից թխուկների օգտագործմանը: Լրացուցիչ տեղեկություններ. Լուրջ ծառայության պաշտոնական սահմանում չկա։ Այն կարելի է հասկանալ որպես գործառնական պայմաններ, երբ փականի փոխարինման արժեքը բարձր է կամ վերամշակման հզորությունը կրճատվում է: Գոյություն ունի տեխնոլոգիական արտադրության ծախսերի կրճատման գլոբալ անհրաժեշտություն՝ սպասարկման վատ պայմաններում ներգրավված բոլոր ոլորտների շահութաբերությունը բարձրացնելու համար: Դրանք տատանվում են նավթից և գազից և նավթաքիմիական արտադրանքներից մինչև միջուկային էներգիա և էներգիայի արտադրություն, օգտակար հանածոների վերամշակում և հանքարդյունաբերություն: Դիզայներներն ու ինժեներները փորձում են հասնել այս նպատակին տարբեր ձևերով: Ամենահարմար մեթոդը գործարկման ժամանակի և արդյունավետության բարձրացումն է՝ արդյունավետորեն վերահսկելով գործընթացի պարամետրերը (օրինակ՝ արդյունավետ անջատումը և հոսքի օպտիմալացված կառավարումը): Անվտանգության օպտիմալացումը նույնպես կենսական դեր է խաղում, քանի որ փոխարինման կրճատումը կարող է հանգեցնել ավելի անվտանգ արտադրական միջավայրի: Բացի այդ, ընկերությունն աշխատում է նվազագույնի հասցնել սարքավորումների գույքագրումը, ներառյալ պոմպերն ու փականները, ինչպես նաև անհրաժեշտ հեռացումը: Միևնույն ժամանակ, օբյեկտների սեփականատերերն ակնկալում են հսկայական տեղաշարժ իրենց ակտիվներում: Արդյունքում, վերամշակման հզորության ավելացումը հանգեցնում է ավելի քիչ խողովակների և սարքավորումների (բայց ավելի մեծ տրամագծերի) և նույն արտադրանքի հոսքի համար ավելի քիչ գործիքների: Սա ցույց է տալիս, որ խողովակի ավելի լայն տրամագծով ավելի մեծ լինելուց բացի, համակարգի մեկ բաղադրիչը պետք է նաև դիմադրի կոշտ միջավայրի երկարատև ազդեցությանը, որպեսզի նվազեցնի ծառայության ընթացքում սպասարկման և փոխարինման կարիքը: Բաղադրիչները, ներառյալ փականները և փականների գնդիկները, պետք է ամուր լինեն, որպեսզի համապատասխանեն ցանկալի կիրառմանը, բայց կարող են նաև ապահովել ավելի երկար ծառայության ժամկետ: Այնուամենայնիվ, կիրառությունների մեծ մասի հիմնական խնդիրն այն է, որ մետաղական մասերը հասել են իրենց կատարողականի սահմանին: Սա ցույց է տալիս, որ դիզայներները կարող են այլընտրանք գտնել ոչ մետաղական նյութերին, հատկապես կերամիկական նյութերին, պահանջկոտ ծառայությունների համար: Ծանր սպասարկման պայմաններում բաղադրիչները գործարկելու համար պահանջվող տիպիկ պարամետրերը ներառում են ջերմային ցնցումների դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն, հոգնածության դիմադրություն, կարծրություն, ամրություն և ամրություն: Ճկունությունը հիմնական պարամետր է, քանի որ ավելի քիչ ճկուն բաղադրիչները կարող են աղետալիորեն ձախողվել: Կերամիկական նյութերի ամրությունը սահմանվում է որպես ճաքերի տարածման դիմադրություն: Որոշ դեպքերում այն ​​կարելի է չափել՝ օգտագործելով ներծծման մեթոդը, ինչը հանգեցնում է արհեստականորեն բարձր արժեքների: Միակողմանի կտրվածքի ճառագայթի օգտագործումը կարող է ճշգրիտ չափումներ ապահովել: Ուժը կապված է ամրության հետ, բայց վերաբերում է այն մեկ կետին, որտեղ նյութը աղետալիորեն ձախողվում է, երբ սթրես է կիրառվում: Այն սովորաբար կոչվում է «խզման մոդուլ» և չափվում է փորձարկման ձողի վրա երեք կետով կամ չորս կետով ճկման ուժի չափումներով: Երեք կետանոց թեստը տալիս է արժեք, որը 1%-ով բարձր է չորս կետանոց թեստից: Չնայած կարծրությունը կարող է չափվել տարբեր կշեռքներով, ներառյալ Rockwell-ը և Vickers-ը, Vickers միկրոկարծրության սանդղակը շատ հարմար է առաջադեմ կերամիկական նյութերի համար: Կոշտությունը ուղիղ համեմատական ​​է նյութի մաշվածության դիմադրությանը: Ցիկլային մեթոդով աշխատող փականում հոգնածությունը հիմնական խնդիր է փականի շարունակական բացման և փակման պատճառով: Հոգնածությունն այն ուժի շեմն է, որից այն կողմ նյութը հաճախ ձախողվում է իր սովորական ճկման ուժից ցածր: Կոռոզիոն դիմադրությունը կախված է գործառնական միջավայրից և նյութը պարունակող միջավայրից: Այս ոլորտում շատ առաջադեմ կերամիկական նյութեր առավելություններ ունեն մետաղների նկատմամբ, բացառությամբ «հիդրոջերմային քայքայման», որը տեղի է ունենում, երբ ցիրկոնի վրա հիմնված որոշ նյութեր ենթարկվում են բարձր ջերմաստիճանի գոլորշու: Մասի երկրաչափությունը, ջերմային ընդարձակման գործակիցը, ջերմային հաղորդունակությունը, ամրությունը և ամրությունը ազդում են ջերմային ցնցումների վրա: Սա տարածք է, որը նպաստում է բարձր ջերմային հաղորդունակության և ամրության համար, ուստի մետաղական մասերը կարող են արդյունավետ գործել: Այնուամենայնիվ, կերամիկական նյութերի առաջընթացն այժմ ապահովում է ջերմային ցնցումների դիմադրության ընդունելի մակարդակ: Ընդլայնված կերամիկան օգտագործվում է երկար տարիներ և հայտնի է հուսալիության ինժեներների, գործարանի ինժեներների և փականների դիզայներների շրջանում, ովքեր պահանջում են բարձր արդյունավետություն և արժեք: Ըստ կիրառման հատուկ պահանջների, կան տարբեր անհատական ​​ձևակերպումներ, որոնք հարմար են արդյունաբերության լայն շրջանակի համար: Այնուամենայնիվ, չորս առաջադեմ կերամիկա մեծ նշանակություն ունեն խիստ սպասարկման փականների ոլորտում: Դրանք ներառում են սիլիցիումի կարբիդ (SiC), սիլիցիումի նիտրիդ (Si3N4), կավահող և ցիրկոն: Փականի և փականի գնդիկի նյութերը ընտրվում են կիրառման հատուկ պահանջներին համապատասխան: Փականներում օգտագործվում են ցիրկոնի երկու հիմնական ձևեր, որոնցից երկուսն էլ ունեն ջերմային ընդարձակման և կոշտության նույն գործակիցը, ինչ պողպատը: Մագնեզիումի օքսիդով մասամբ կայունացված ցիրկոնիան (Mg-PSZ) ունի ամենաբարձր ջերմային ցնցումների դիմադրությունը և ամրությունը, մինչդեռ իտրիա տետրագոնալ ցիրկոնի պոլիկրիստալայինը (Y-TZP) ավելի կոշտ և ամուր է, բայց ենթակա է հիդրոթերմային քայքայման: Սիլիցիումի նիտրիդը (Si3N4) ունի տարբեր ձևակերպումներ: Գազի ճնշման սինտրացված սիլիցիումի նիտրիդը (GPPSN) փականների և փականների բաղադրիչների համար առավել հաճախ օգտագործվող նյութն է: Ի լրումն միջին ամրության, այն նաև ապահովում է բարձր կարծրություն և ամրություն, գերազանց ջերմային ցնցումների դիմադրություն և ջերմային կայունություն: Բացի այդ, բարձր ջերմաստիճանի գոլորշու միջավայրում Si3N4-ը հարմար փոխարինում է ցիրկոնիային, որը կարող է կանխել հիդրոթերմային դեգրադացիան: Երբ բյուջեն սահմանափակ է, ցուցիչը կարող է ընտրել սիլիցիումի կարբիդ կամ կավահող: Երկու նյութերն էլ ունեն բարձր կարծրություն, բայց ավելի կոշտ չեն, քան ցիրկոնիան կամ սիլիցիումի նիտրիդը: Սա ցույց է տալիս, որ նյութը շատ հարմար է ստատիկ բաղադրիչների կիրառման համար, ինչպիսիք են փականների երեսպատումները և փականների նստատեղերը, այլ ոչ թե փականների գնդիկները կամ սկավառակները, որոնք ենթակա են ավելի մեծ սթրեսի: Համեմատած մետաղական նյութերի հետ, որոնք օգտագործվում են կոշտ սպասարկման փականների կիրառման մեջ (ներառյալ ֆերոքրոմը (CrFe), վոլֆրամի կարբիդը, Hastelloy և Stellite), առաջադեմ կերամիկական նյութերն ունեն ավելի ցածր ամրություն և նմանատիպ ուժ: Ծանր սպասարկման կիրառությունները ներառում են պտտվող փականների օգտագործումը, ինչպիսիք են թիթեռային փականները, կոճղերը, լողացող գնդիկավոր փականները և զսպանակային փականները: Նման կիրառություններում Si3N4-ը և ցիրկոնիան ցուցաբերում են ջերմային ցնցումների դիմադրություն, ամրություն և ուժ՝ հարմարվելու առավել պահանջկոտ միջավայրերին: Նյութի կարծրության և կոռոզիոն դիմադրության շնորհիվ մասերի ծառայության ժամկետը մի քանի անգամ ավելանում է մետաղական մասերի համեմատ: Այլ առավելությունները ներառում են փականի կատարողականի բնութագրերը իր կյանքի ընթացքում, հատկապես այն տարածքներում, որտեղ այն պահպանում է իր փակման հզորությունը և վերահսկողությունը: Սա ցուցադրվում է մի հավելվածում, որտեղ 65 մմ (2,6 դյույմ) փականի kynar/RTFE գնդիկը և ներդիրը ենթարկվում են 98% ծծմբաթթվի և իլմենիտի, որը վերածվում է տիտանի օքսիդի պիգմենտի: Միջոցների քայքայիչ բնույթը նշանակում է, որ այս բաղադրիչների կյանքը կարող է հասնել մինչև վեց շաբաթ: Այնուամենայնիվ, Nilcra™-ի կողմից պատրաստված գնդիկավոր կափույրի օգտագործումը (Նկար 1), որը մագնեզիումի օքսիդի մասնակի կայունացված ցիրկոնիում է (Mg-PSZ), ունի գերազանց կարծրություն և կոռոզիոն դիմադրություն և կարող է ապահովել երեք տարվա անխափան սպասարկում՝ առանց որևէ հայտնաբերման: մաշվածություն. Գծային փականներում, ներառյալ անկյունային փականները, շնչափող փականները կամ գլոբուսային փականները, այս արտադրատեսակների «կոշտ կնիքի» բնութագրերի պատճառով ցիրկոնիան և սիլիցիումի նիտրիդը հարմար են փականների խցանների և փականի նստատեղերի համար: Նմանապես, ալյումինը կարող է օգտագործվել որոշ միջադիրների և վանդակների համար: Փականի նստատեղի վրա հղկվող գնդիկները համապատասխանեցնելով, կարելի է հասնել կնքման բարձր աստիճանի: Փականների երեսպատման համար, ներառյալ փականի միջուկը, մուտքի և ելքի կամ փականի մարմնի երեսպատումը, չորս հիմնական կերամիկական նյութերից որևէ մեկը կարող է օգտագործվել կիրառման պահանջներին համապատասխան: Նյութի բարձր կարծրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը ձեռնտու էին արտադրանքի կատարողականի և ծառայության ժամկետի առումով: Որպես օրինակ վերցրեք DN150 թիթեռային փականը, որն օգտագործվում է Ավստրալիայի բոքսիտային վերամշակման գործարանում: Միջավայրում սիլիցիումի բարձր պարունակությունը ապահովում է փականի երեսպատման բարձր մաշվածություն: Սկզբում օգտագործված միջադիրներն ու սկավառակները պատրաստված էին 28% CrFe համաձուլվածքից և տևեցին ընդամենը ութից տասը շաբաթ: Այնուամենայնիվ, Nilcra™ ցիրկոնիայից պատրաստված փականներով (Նկար 2) ծառայության ժամկետը ավելացել է մինչև 70 շաբաթ: Իր ամրության և ամրության շնորհիվ կերամիկան լավ է աշխատում փականների մեծ մասում: Այնուամենայնիվ, դա նրանց կարծրություն և կոռոզիոն դիմադրություն է, որն օգնում է բարձրացնել փականի ծառայության ժամկետը: Սա, իր հերթին, նվազեցնում է ողջ կյանքի ցիկլի արժեքը՝ նվազեցնելով փոխարինման մասերի պարապուրդի ժամանակը, նվազեցնելով շրջանառու կապիտալը և գույքագրումը, նվազագույն ձեռքով բեռնաթափումը և բարելավելով անվտանգությունը՝ նվազեցնելով արտահոսքը: Երկար ժամանակ բարձր ճնշման փականներում կերամիկական նյութերի կիրառումը եղել է հիմնական խնդիրներից մեկը, քանի որ այդ փականները ենթակա են մեծ առանցքային կամ ոլորող բեռների: Այնուամենայնիվ, այս ոլորտում խոշոր խաղացողներն այժմ մշակում են փականների գնդակների ձևավորումներ՝ շարժիչ ոլորող մոմենտի գոյատևումը բարելավելու համար: Մյուս հիմնական սահմանափակումը մասշտաբն է: Մագնեզիումի օքսիդով մասամբ կայունացված ցիրկոնիայից արտադրված ամենամեծ փականի նստատեղի և ամենամեծ փական գնդակի չափը համապատասխանաբար DN500 և DN250 է: Այնուամենայնիվ, որոշիչներից շատերը ներկայումս նախընտրում են կերամիկա այս չափերից ցածր բաղադրիչների համար: Թեև այժմ ապացուցված է, որ կերամիկական նյութերը հարմար ընտրություն են, դրանց արդյունավետությունը առավելագույնի հասցնելու համար անհրաժեշտ է հետևել որոշ պարզ ուղեցույցներին: Կերամիկական նյութերը պետք է օգտագործվեն միայն այն դեպքում, երբ ծախսերը պետք է նվազագույնի հասցվեն: Սուր անկյուններից և սթրեսի կենտրոնացումից պետք է խուսափել ինչպես ներսից, այնպես էլ դրսից: Ցանկացած պոտենցիալ ջերմային ընդարձակման անհամապատասխանություն պետք է հաշվի առնել նախագծման փուլում: Օղակի լարվածությունը նվազեցնելու համար կերամիկան պետք է դրսում պահվի, ոչ թե ներսում: Վերջապես, երկրաչափական թույլատրելիության և մակերեսի հարդարման անհրաժեշտությունը պետք է ուշադիր դիտարկվի, քանի որ դրանք զգալիորեն կբարձրացնեն ավելորդ ծախսերը: Հետևելով այս ուղեցույցներին և նյութերի ընտրության լավագույն փորձին և ծրագրի սկզբից մատակարարների հետ համակարգելուն՝ իդեալական լուծում կարելի է ձեռք բերել յուրաքանչյուր կոշտ ծառայության կիրառման համար: Այս տեղեկատվությունը բխում է Morgan Advanced Materials-ի կողմից տրամադրված նյութերից և վերանայվել և հարմարեցվել է: Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. (2019, նոյեմբերի 28)։ Ընդլայնված կերամիկական նյութեր՝ պահանջկոտ սպասարկման ծրագրերի համար: AZoM. Վերցված է https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305-ից 2021 թվականի հուլիսի 7-ին Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics: «Ընդլայնված կերամիկական նյութեր՝ պահանջկոտ սպասարկման ծրագրերի համար»։ AZoM. 7 հուլիսի, 2021թ. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. «Ընդլայնված կերամիկական նյութեր՝ պահանջկոտ սպասարկման ծրագրերի համար»։ AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Մատչելի է 2021 թվականի հուլիսի 7-ին)։ Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. 2019. Ընդլայնված կերամիկական նյութեր պահանջկոտ սպասարկման ծրագրերի համար: AZoM, դիտվել է 2021 թվականի հուլիսի 7-ին, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305: AZoM-ը և Camfil-ի Մեծ Բրիտանիայի գործադիր տնօրեն Դեյվիդ Մուլթոնը քննարկել են ընկերության օդի ֆիլտրման լուծումները և ինչպես դրանք կարող են օգնել ապահովել ավելի անվտանգ աշխատանքային միջավայր շինարարության ոլորտում մարդկանց համար: Այս հարցազրույցում AZoM-ի և ELTRA արտադրանքի մենեջեր դոկտոր Ալան Կլոստերմայերը խոսեց բարձր նմուշի կշիռների արագ և հուսալի O/N/H վերլուծության մասին: Այս հարցազրույցում AZoM-ը և Չակ Չիմինոն՝ Lake Shore Cryotronics-ի արտադրանքի ավագ մենեջերը, քննարկեցին իրենց M81 համաժամացման աղբյուրի չափման համակարգի առավելությունները: Zeus Bioweb™-ը տեխնոլոգիա է, որը PTFE-ն էլեկտրամանում է պոլիմերային մանրաթելերի մեջ՝ չափազանց փոքր տրամագծերով՝ սկսած նանոմետրից մինչև միկրոմետր: METTLER TOLEDO-ի ջերմային վերլուծության STARe ծրագիրը ապահովում է անհավանական ճկունություն և գնահատման անսահմանափակ հնարավորություններ: