Бага температурт хавхлагыг ашиглах, битүүмжлэх шаардлага, бага температурт хавхлагын материалыг хэрхэн сонгох вэ
2. Хавхлагын битүүмжлэлд бага температурын нөлөөлөл
2.1 Төмөр бус битүүмжлэх хос
Өрөөний температурт ажилладаг бөмбөлөг хавхлага ба эрвээхэй хавхлагууд нь ихэвчлэн металлаас металл бус материалыг битүүмжлэх хосыг ашигладаг. Төмөр бус материалын уян хатан чанар өндөр байдаг тул битүүмжлэлд шаардагдах тусгай даралт бага байдаг тул битүүмжлэл сайн байдаг. Гэсэн хэдий ч бага температурт металл бус материалын тэлэлтийн коэффициент нь металл материалаас хамаагүй их байдаг тул бага температурын агшилт, металл битүүмжлэл, хавхлагын бие болон бусад хэсгүүдийн агшилт нь өөр өөр байдаг бөгөөд энэ нь битүүмжлэлийн тодорхой даралтын ноцтой бууралт ба битүүмжлэлийн үр дүнг битүүмжлэх боломжгүй. Ихэнх металл бус материалууд нь криоген температурт хөшиж, хэврэг болж, бат бөх чанараа алдаж, улмаар хүйтэн урсгал болон стрессийг тайвшруулдаг. Шилэн температураас бага температурт резин гэх мэт уян хатан чанараа бүрэн алдаж, шилэн болж, битүүмжлэлээ алддаг. Нэмж дурдахад резин нь LNG орчинд хөөс тэлэлттэй тул LNG хавхлагуудад ашиглах боломжгүй. Иймээс одоогийн байдлаар бага температурт хавхлагын загварт ерөнхий температур нь -70 хэмээс доогуур байгаа тул металл бус битүүмжлэх туслах материал, металл бус материалыг тусгай процессоор металл болон металл бус нийлмэл бүтцийн төрөл болгон ашиглахаа больсон.
Гадаадын бүртгэлээс харахад зарим металл бус материалыг криоген төлөвт сайн ашиглаж болно. 1970-аад онд Ирландын Alloy Co., LTD-ийн шинэ хуванцар "slip shod" нь хэт өндөр молекул жинтэй полиэтилен байсан бөгөөд -269 ° C-т сайн хатуулагтай, тодорхой нөлөөллийн үед хугардаггүй, мөн ихээхэн элэгдэлд тэсвэртэй байсан. Францад үйлдвэрлэсэн Mylar хуванцар нь шингэн устөрөгчийн температурт (-253℃) нэлээд уян хатан хэвээр байна. Хуучин ЗХУ-ын Х.Т.Ломаненкогийн поликарбонат чигжээсийг шингэн азотт (-196℃) туршсан. Өгөгдөл нь поликарбонат нь бага температурт сайн битүүмжлэх нөлөөтэй болохыг харуулж байна.
2.2 Металл чигжээс
Бага температурын нөхцөлд металл материалын бат бөх, хатуулаг нэмэгдэж, уян хатан чанар, хатуулаг буурч, бага температурт хүйтэн хэврэг шинж тэмдэг илэрч, хавхлагын ажиллагаа, аюулгүй байдалд ноцтой нөлөөлдөг. Бага температурт бага хүчдэлтэй материалын эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд бага температурт хавхлагыг зохион бүтээхдээ ихэвчлэн -100 хэмээс дээш температурт феррит зэвэрдэггүй ган материалыг ашигладаг бол -100 хэмээс бага температурт хавхлагыг ашигладаг. их бие, хавхлагын таг, хавхлагын иш ба битүүмжлэх суудлыг ихэвчлэн нүүр төвтэй шоо тортой аустенит зэвэрдэггүй ган, зэс, зэсээр ашигладаг. хайлш, хөнгөн цагаан, хөнгөн цагааны хайлш гэх мэт Гэхдээ хөнгөн цагаан, хөнгөн цагааны хайлшийн хатуулаг өндөр биш тул битүүмжлэх гадаргуугийн элэгдэлд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй байдаг тул бага температурт хавхлагт ховор хэрэглэгддэг. Ерөнхийдөө аустенит зэвэрдэггүй ган материалыг ашигладаг, ихэвчлэн ашигладаг 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2 (304, 316L) гэх мэт, эдгээр материалууд нь бага температурт хүйтэн хэврэг чухал температургүй, бага температурын нөхцөлд өндөр бат бөх чанарыг хадгалж чаддаг.
Гэсэн хэдий ч бага температурт хавхлагын металл лацын туслах материал болох аустенит зэвэрдэггүй ган нь зарим дутагдалтай байдаг. Эдгээр материалын ихэнх нь тасалгааны температурт хувирамтгай төлөвт байдаг тул температурыг фазын шилжилтийн цэгээс (MS) доош буулгахад материал дахь аустенит нь мартенсит болж хувирдаг. Биеийн төвтэй шоо торны хувьд мартенитийн нягт нь нүүрэн төвтэй аустенитийн шоо торныхоос бага байдаг ба зарим нүүрстөрөгчийн атомууд биеийн төвтэй шоо торны байрлалын зохицуулалтыг зохион байгуулдаг тул торыг С тэнхлэгийн өсөлтийн дагуу хийснээр эзэлхүүний хэмжээ ихсэх болно. дотоод стрессээс үүдэлтэй, нунтаглалтын дараа битүүмжлэлийн шаардлагад нийцүүлэн гадаргын гулзайлтын хэв гажилт үүсэхэд хүргэдэг. лацын эвдрэл.
Бага температурт фазын өөрчлөлтөөс үүссэн битүүмжлэлийн гадаргуугийн хэв гажилтын эвдрэлээс гадна хэсэг бүрийн температурын зөрүү эсвэл өөр өөр материалын физик шинж чанарын зөрүүгээс болж жигд бус агшилт үүсэхээс гадна температурын өөрчлөлтийн стресс үүсдэг. Стресс нь материалын уян хатан хязгаараас доогуур байвал битүүмжлэлийн гадаргуу дээр урвуу уян хатан гажуудал үүсдэг. Хэсгийн температурын стресс нь материалын гарцын хязгаараас давсан тохиолдолд эд ангиудад эргэлт буцалтгүй гажуудал, хэв гажилт үүсэх бөгөөд энэ нь битүүмжлэлийн гадаргууг эвдэрч, битүүмжлэх нөлөөнд нөлөөлнө.
Металл битүүмжлэлд бага температурын нөлөөллийг харгалзан металл битүүмжлэлийн гадаргуугийн хэв гажилтыг бага байлгахын тулд зохих арга хэмжээг авах шаардлагатай эсвэл битүүмжлэлийн гадаргуугийн хэв гажилт нь битүүмжлэлийн гүйцэтгэлд бага нөлөө үзүүлдэг. Нэгдүгээрт, материалын хувьд металлографийн бүтцийн өндөр тогтвортой байдал бүхий материалыг сонгохыг хичээх хэрэгтэй (жишээлбэл, 316 л, гэхдээ өндөр өртөгтэй). Хоёрдугаарт, их бие, бүрээс, иш, битүүмжлэл болон бусад эд ангиудаас бүрдсэн аустенит материалыг бага температурт боловсруулах ёстой бөгөөд ингэснээр мартенситийн хувирал, деформацийг дуусгахаас өмнө бүрэн гүйцэтгэнэ. Бага температурт эмчилгээний температур нь материалын фазын өөрчлөлтийн температураас (MS) бага, хавхлагын бодит ажлын температураас бага байх ёстой бөгөөд эмчилгээний хугацаа 2 ~ 4 цаг байх ёстой. Шаардлагатай бол олон удаа бага температурт эмчилгээ эсвэл зохих хөгшрөлтийн эмчилгээг хийж болно. Дээр дурдсан арга хэмжээнүүдээс гадна битүүмжлэлийн гадаргуугийн хэв гажилтын битүүмжлэлийн гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөөллийг багасгахын тулд бүтцийн дизайныг анхаарч үзэх хэрэгтэй, тухайлбал хаалга хавхлага, бөмбөлөг хавхлага, эрвээхэй хавхлагын дизайнд уян битүүмжлэлийн бүтцийг ашиглахыг авч үзэх боломжтой. бага температурын хэв гажилтыг хэсэгчлэн нөхөх боломжтой. Бөмбөрцөг хавхлагын хувьд конус хэлбэрийн битүүмжлэлийн бүтэцтэй байх ёстой бөгөөд ингэснээр битүүмжлэлийн гадаргуу дээр бага температурт деформаци үүсдэг.
3. Хавхлагын битүүмжлэлд бага температурын нөлөөлөл
3.1 Ишний савлагаа
Бага температурт резинэн материалын согог, ихэнх металл бус материалын хүйтэн хэврэг, ноцтой хүйтэн урсгалын үзэгдлийн улмаас бага температурт хавхлагын иш ба хавхлагын бие хоёрын хооронд битүүмжлэх загвар нь битүүмжлэх цагираг хэлбэрийг ашиглаж чадахгүй. зөвхөн савлах хайрцагны битүүмжлэх бүтэц, хөөрөгний битүүмжлэлийн бүтцийг ашиглана. Ерөнхий хөөрөгний битүүмжлэлийг орчинд ашигладаг бөгөөд ул мөр гоожихыг зөвшөөрдөггүй, савлахад тохиромжгүй, нэг давхаргат бүтцийн ашиглалтын хугацаа маш богино, олон давхаргат бүтцийн өртөг өндөр, боловсруулалт нь хэцүү байдаг тул ерөнхийдөө тийм биш юм. ашигласан.
Чөмөгний хайрцагны битүүмжлэлийн бүтэц нь үйлдвэрлэх, боловсруулахад хялбар, засвар үйлчилгээ, солиход хялбар бөгөөд практик хэрэглээнд нэлээд түгээмэл байдаг. Гэхдээ савлагааны ажлын ерөнхий температур -40 хэмээс доош байж болохгүй. Сав баглаа боодлын битүүмжлэлийн гүйцэтгэлийг хангахын тулд бага температурт хавхлагын хайрцагны төхөөрөмжийг орчны температуртай ойролцоо нөхцөлд ажиллуулах ёстой. Бага температурт температур буурах тусам дүүргэгчийн уян хатан чанар аажмаар алга болж, гоожих чадвар буурдаг. Сав баглаа боодол, хавхлагын ишний мөсөөс үүссэн хэвлэл мэдээллийн алдагдал нь хавхлагын ишний хэвийн үйл ажиллагаанд нөлөөлөх боловч хавхлагын ишний хөдөлгөөнөөс болж савлагааны зураас үүсч, ноцтой алдагдлыг үүсгэдэг. Тиймээс хэвийн нөхцөлд бага температурт хавхлагын сав баглаа боодол нь 0 хэмээс дээш температурт ажиллах шаардлагатай бөгөөд энэ нь урт хүзүүтэй хавхлагын бүрхэвчийг зохион бүтээхийг шаарддаг бөгөөд ингэснээр савлагааны хайрцгийг бага температурт орчноос холдуулж, сав баглаа боодлын сонголт хийх шаардлагатай байдаг. бага температурын шинж чанартай. Түгээмэл хэрэглэгддэг дүүргэгч нь политетрафторэтилен, асбест, шингээсэн политетрафторэтилен асбестын олс, уян графит бөгөөд тэдгээрийн дотор асбест нь нэвчилт нэвчихээс зайлсхийж чадахгүй, политетрафторэтилен шугаман тэлэлтийн коэффициент нь маш том, хүйтэн урсгалын үзэгдэл ихэвчлэн ашиглагддаггүй. Уян графит нь маш сайн битүүмжлэх материал, хий, шингэн нэвчдэггүй, шахалтын хурд 40% -иас их, уян хатан чанар 15% -иас их, стресс тайлах 5% -иас бага, доод бэхэлгээний даралтыг битүүмжлэх боломжтой. Энэ нь мөн өөрийгөө тослох чадвартай, хавхлагын сав баглаа боодол нь савлагаа, хавхлагын ишний элэгдлээс үр дүнтэй сэргийлдэг, битүүмжлэх чадвар нь уламжлалт асбест материалаас илүү сайн байдаг тул битүүмжлэх хамгийн сайн материалын нэг юм.
Дүүргэгч нь ерөнхийдөө металл бус материал учраас шугаман тэлэлтийн коэффициент нь металл дүүргэгч хайрцаг болон хавхлагын ишнээс хамаагүй том байдаг. Тиймээс тасалгааны температурт угсарсан сав баглаа боодол нь тодорхой температур хүртэл буурах үед түүний агшилт нь савлагааны нүх ба хавхлагын ишний агшилтаас их байдаг бөгөөд энэ нь урьдчилан ачаалах даралтын бууралтаас болж гоожиж болзошгүй юм. Загварын хувьд баглаа боодлын боолтыг олон бүлэг дискний хаврын жийргэвчээр урьдчилан ачаалах боломжтой бөгөөд ингэснээр савлагааны битүүмжлэлийн нөлөөг хангахын тулд бага температурт савлагааны урьдчилан ачаалах хүчийг тасралтгүй нөхөж болно.
АНУ-ын Garlock компанийн үйлдвэрлэсэн бага гоожсон хосолсон ишний савлагаа, төгсгөлийн цагираг нь нүүрстөрөгчийн эслэгээр сүлжсэн дискний үндэсээр хийгдсэн, битүүмжлэх цагираг нь өндөр цэвэршилттэй алмаазан бүтэцтэй бал чулуун туузаар хийгдсэн, аяга, конус бүтэц, радиаль тэлэлтээр хийгдсэн. шинж чанар, ингэснээр битүүмжлэлийн гүйцэтгэл сайжирна.
Ишний материалын бага температурын хэв гажилт нь савлагааны битүүмжлэлд нөлөөлнө. Тиймээс хавхлагын бие, хавхлагын таг, битүүмжлэх дагалдах материалын нэгэн адил иш нь бага температурт деформаци бага байхын тулд дууссаны дараа криоген боловсруулалт хийх ёстой. Түүнчлэн, криоген ишний материалд ашигласан аустенит зэвэрдэггүй ган нь гадаргуугийн хатуулгийг сайжруулахын тулд дулааны боловсруулалт хийх боломжгүй тул иш ба баглаа боодлын хоорондох холбоос нь бие биенээ гэмтээж, савлагаанаас гоожих магадлал өндөр байдаг. Тиймээс гадаргуугийн хатуулгийг сайжруулахын тулд ишний гадаргууг хатуу хром эсвэл нитридээр бүрсэн байх ёстой.
3.2 Дунд фланцын жийргэвч
Хавхлагын дунд фланцын битүүмжлэл ба фланцын холболтын хавхлагын гадаад холболт хоёулаа ерөнхийдөө жийргэвч хэлбэртэй байдаг. Жийргэвчний материал нь бага температурт хатуурч, уян хатан чанарыг бууруулдаг тул бага температурт хавхлагын жийргэвч нь илүү өндөр шаардлага тавьдаг. Энэ нь хэвийн температур, бага температур, температурын өөрчлөлтөд найдвартай битүүмжлэл, нөхөн сэргэлттэй байх ёстой. Жийргэвчний битүүмжлэлд бага температурын нөлөөллийг цогцоор нь авч үзэх хэрэгтэй.
Түгээмэл хэрэглэгддэг жийргэвчний битүүмжлэлийн хэлбэрүүдийн дагуу боолтны урт, жийргэвч, фланцын зузаан нь температур буурах тусам багасах болно. Бага температурт жийргэвчний найдвартай битүүмжлэлийг хангахын тулд үүнийг хангасан байх ёстой
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 гэж бичнэ үү
ΔH1 — Боолтны угсралтын суналтын хэв гажилт, мм
Δ H1 = 1 / E1H сигма
ΔHT1 — ΔT, мм-ийн температурын мужид боолт агшилт
Δ HT1 Δ T = H альфа 1
ΔHT — ΔT температурын бүсэд жийргэвчний агшилт, мм
Δ HT = альфа 2 Δ h T
ΔHT3 — ΔT температурын бүсэд дээд ба доод фланцын агшилт, мм
Δ HT3 = альфа 3 Δ T1 (H – H)
σ1 — Боолтны урьдчилсан ачаалал, Н/мм
E1 - боолтны уян хатан модуль, Н/мм
α1, α2, α3 - боолт, жийргэвч, фланцын материалын шугаман тэлэлтийн коэффициент, мм/м
H, H - мм
Жийргэвчний жийргэвч нь өрөөний температураас төлөвлөсөн ажлын доод температурт хүрэх үед дээд ба доод фланцын агшилт ба жийргэвчний агшилтын нийлбэр нь боолтны агшилт ба боолтны суналтын хэв гажилтын нийлбэрээс бага байх ёстой. угсрах, ингэснээр жийргэвч нь ажлын температурт урьдчилан ачааллын нэг хэсэг хэвээр байгаа бөгөөд битүүмжлэх чадварыг хадгалах болно.
Үүний дагуу дизайн хийхдээ дөрвөн зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. ① Боолт нь илүү том шугаман тэлэлтийн коэффициент бүхий материалаар хийгдсэн бөгөөд бага температурт илүү их агшилттай байдаг. ② Хоног нь ΔHT3-ийг багасгахын тулд шугаман тэлэлтийн бага коэффициент бүхий материалаар хийгдсэн. ③ Жийргэвчний зузааныг багасгаж, жижиг шугаман тэлэлтийн коэффициент бүхий материалыг жийргэвч болгон ашиглана. (4) Боолтны суналтын хэв гажилтыг нэмэгдүүлэх.
-100℃-аас доош температурт хавхлагын хувьд их биеийн материал ба боолтны материал нь ихэвчлэн аустенит зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн, шугаман тэлэлтийн коэффициент нь ижил байдаг тул тохирох жийргэвчний материалыг сонгох, боолтны суналтын хэв гажилтыг нэмэгдүүлэх нь илүү чухал юм. Бага температурт жийргэвчний хамгийн тохиромжтой материал, өрөөний температурт хатуулаг нь бага, бага температурт уян хатан чанар сайтай, шугаман тэлэлтийн коэффициент бага, тодорхой механик бат бөх байдаг. Практик хэрэглээнд асбест эсвэл политетрафторэтилен эсвэл уян графитаар дүүргэсэн зэвэрдэггүй ган туузаар хийсэн ороомгийн жийргэвчийг ерөнхийд нь ашигладаг бөгөөд уян графит болон зэвэрдэггүй гангаар хийсэн ороомгийн жийргэвчний битүүмжлэх нөлөө нь хамгийн тохиромжтой. Боолтны суналтын хэв гажилтын хувьд боолт суурилуулах урьдчилсан ачааллын хязгаараас шалтгаалан нэмэгдүүлсэн маржин тийм ч их биш тул дискний хаврын жийргэвчийг нөхөхийн тулд тохируулна гэж үзэж болно.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 10-р сарын 19
