Nyenzo za hali ya juu za kauri za mahitaji ya maombi ya huduma

Tunatumia vidakuzi kuboresha matumizi yako. Kwa kuendelea kuvinjari tovuti hii, unakubali matumizi yetu ya vidakuzi. Taarifa zaidi. Hakuna ufafanuzi rasmi wa huduma nzito. Inaweza kueleweka kama hali ya uendeshaji ambapo gharama ya uingizwaji wa valves ni kubwa au uwezo wa usindikaji umepunguzwa. Kuna haja ya kimataifa ya kupunguza gharama za uzalishaji ili kuongeza faida ya sekta zote zinazohusika katika hali mbaya ya huduma. Hizi ni kati ya mafuta na gesi na kemikali za petroli hadi nishati ya nyuklia na uzalishaji wa nishati, usindikaji wa madini na uchimbaji madini. Waumbaji na wahandisi wanajaribu kufikia lengo hili kwa njia tofauti. Njia inayofaa zaidi ni kuongeza muda na ufanisi kwa kudhibiti kwa ufanisi vigezo vya mchakato (kama vile kuzima kwa ufanisi na udhibiti bora wa mtiririko). Uboreshaji wa usalama pia una jukumu muhimu, kwa sababu kupunguza uingizwaji kunaweza kusababisha mazingira salama ya uzalishaji. Kwa kuongeza, kampuni inafanya kazi ili kupunguza hesabu ya vifaa, ikiwa ni pamoja na pampu na valves, na utupaji unaohitajika. Wakati huo huo, wamiliki wa vituo wanatarajia mabadiliko makubwa katika mali zao. Matokeo yake, kuongezeka kwa uwezo wa usindikaji husababisha mabomba na vifaa vichache (lakini kipenyo kikubwa) na vyombo vichache vya mkondo huo wa bidhaa. Hii inaonyesha kuwa pamoja na kuwa kubwa kwa kipenyo cha bomba pana, sehemu ya mfumo mmoja pia inahitaji kustahimili mfiduo wa muda mrefu kwa mazingira magumu ili kupunguza hitaji la matengenezo na uingizwaji wa huduma. Vipengee vinavyojumuisha vali na mipira ya valvu vinahitaji kuwa imara ili kuendana na matumizi unayotaka, lakini pia vinaweza kutoa maisha marefu ya huduma. Hata hivyo, tatizo kubwa na maombi mengi ni kwamba sehemu za chuma zimefikia kikomo cha utendaji wao. Hii inaonyesha kwamba wabunifu wanaweza kupata mbadala kwa nyenzo zisizo za metali, hasa vifaa vya kauri, kwa ajili ya maombi ya huduma ya kudai. Vigezo vya kawaida vinavyohitajika ili kutumia vipengele chini ya hali mbaya ya huduma ni pamoja na upinzani wa mshtuko wa joto, upinzani wa kutu, upinzani wa uchovu, ugumu, nguvu na ugumu. Ustahimilivu ni kigezo muhimu, kwa sababu vipengee ambavyo havijastahimili zaidi vinaweza kushindwa vibaya. Ugumu wa vifaa vya kauri hufafanuliwa kama upinzani wa uenezi wa nyufa. Katika baadhi ya matukio, inaweza kupimwa kwa kutumia njia ya kujiingiza, na kusababisha maadili ya juu ya bandia. Matumizi ya boriti ya chale ya upande mmoja inaweza kutoa vipimo sahihi. Nguvu inahusiana na ukakamavu, lakini inarejelea sehemu moja ambapo nyenzo hushindwa vibaya wakati mkazo unatumika. Kwa kawaida hujulikana kama "moduli ya mpasuko" na hupimwa kwa kupima nguvu ya pointi tatu au nne kwenye fimbo ya majaribio. Jaribio la pointi tatu hutoa thamani ambayo ni 1% ya juu kuliko mtihani wa pointi nne. Ingawa ugumu unaweza kupimwa kwa mizani mbalimbali ikiwa ni pamoja na Rockwell na Vickers, kipimo cha ugumu kidogo wa Vickers kinafaa sana kwa nyenzo za hali ya juu za kauri. Ugumu ni sawa sawa na upinzani wa kuvaa kwa nyenzo. Katika valve inayofanya kazi kwa njia ya mzunguko, uchovu ni tatizo kubwa kutokana na ufunguzi unaoendelea na kufungwa kwa valve. Uchovu ni kizingiti cha nguvu, zaidi ya ambayo nyenzo mara nyingi zitashindwa chini ya nguvu zake za kawaida za kupiga. Upinzani wa kutu hutegemea mazingira ya uendeshaji na kati iliyo na nyenzo. Katika uwanja huu, vifaa vingi vya juu vya kauri vina faida juu ya metali, isipokuwa "uharibifu wa hydrothermal", ambayo hutokea wakati baadhi ya vifaa vya zirconia vinavyotokana na mvuke ya juu ya joto. Jiometri ya sehemu, mgawo wa upanuzi wa joto, conductivity ya mafuta, ugumu na nguvu huathiriwa na mshtuko wa joto. Hii ni eneo linalofaa kwa conductivity ya juu ya mafuta na ugumu, hivyo sehemu za chuma zinaweza kufanya kazi kwa ufanisi. Hata hivyo, maendeleo katika nyenzo za kauri sasa hutoa viwango vinavyokubalika vya upinzani wa mshtuko wa joto. Keramik ya juu imetumika kwa miaka mingi na ni maarufu kati ya wahandisi wa kuegemea, wahandisi wa mimea na wabunifu wa valve ambao wanahitaji utendaji wa juu na thamani. Kulingana na mahitaji maalum ya maombi, kuna uundaji tofauti wa kibinafsi unaofaa kwa anuwai ya tasnia. Hata hivyo, keramik nne za juu zina umuhimu mkubwa katika uwanja wa valves kali za huduma. Wao ni pamoja na silicon carbudi (SiC), nitridi ya silicon (Si3N4), alumina na zirconia. Vifaa vya valve na mpira wa valve huchaguliwa kulingana na mahitaji maalum ya maombi. Aina mbili kuu za zirconia hutumiwa katika valves, zote mbili zina mgawo sawa wa upanuzi wa joto na ugumu kama chuma. Oksidi ya magnesiamu iliyoimarishwa kwa kiasi zirconia (Mg-PSZ) ina upinzani wa juu zaidi wa mshtuko wa joto na ugumu, wakati yttria tetragonal zirconia polycrystalline (Y-TZP) ni ngumu na yenye nguvu zaidi, lakini inaweza kuathiriwa na uharibifu wa hidrothermal. Silicon nitridi (Si3N4) ina michanganyiko tofauti. Silicon nitridi ya shinikizo la gesi (GPPSN) ndiyo nyenzo inayotumika sana kwa vali na vijenzi vya vali. Mbali na ugumu wake wa wastani, pia hutoa ugumu wa juu na nguvu, upinzani bora wa mshtuko wa joto na utulivu wa joto. Aidha, katika mazingira ya mvuke ya juu ya joto, Si3N4 ni mbadala inayofaa kwa zirconia, ambayo inaweza kuzuia uharibifu wa hydrothermal. Wakati bajeti ni ngumu, kibainishi kinaweza kuchagua silicon carbudi au alumina. Nyenzo zote mbili zina ugumu wa juu, lakini sio kali kuliko zirconia au nitridi ya silicon. Hii inaonyesha kwamba nyenzo zinafaa sana kwa matumizi ya sehemu tuli, kama vile bitana vya valve na viti vya valves, badala ya mipira ya valve au diski ambazo zinakabiliwa na dhiki ya juu. Ikilinganishwa na vifaa vya chuma vinavyotumika katika utumizi mbaya wa vali za huduma (ikiwa ni pamoja na ferrochrome (CrFe), carbudi ya tungsten, Hastelloy na Stellite), vifaa vya hali ya juu vya kauri vina ugumu wa chini na nguvu sawa. Utumizi wa huduma kali huhusisha matumizi ya vali za kuzunguka, kama vile vali za kipepeo, trunnions, vali za mpira zinazoelea, na valvu za spring. Katika maombi hayo, Si3N4 na zirconia zinaonyesha upinzani wa mshtuko wa joto, ugumu na nguvu ili kukabiliana na mazingira yanayohitajika zaidi. Kutokana na ugumu na upinzani wa kutu wa nyenzo, maisha ya huduma ya sehemu huongezeka mara kadhaa ikilinganishwa na sehemu za chuma. Faida zingine ni pamoja na sifa za utendaji wa valve katika maisha yake yote, haswa katika maeneo ambayo hudumisha uwezo wake wa kufunga na udhibiti. Hili linaonyeshwa katika programu ambapo valve ya kynar/RTFE ya 65 mm (2.6 in) mpira na mjengo huwekwa kwenye 98% ya asidi ya sulfuriki na ilmenite, ambayo inabadilishwa kuwa rangi ya oksidi ya titani. Hali ya babuzi ya vyombo vya habari ina maana kwamba maisha ya vipengele hivi yanaweza kuwa marefu ya wiki sita. Hata hivyo, utumiaji wa trim ya vali ya mpira iliyotengenezwa na Nilcra™ (Kielelezo 1), ambayo ni oksidi ya magnesiamu inayomilikiwa na zirconia iliyotulia kwa kiasi (Mg-PSZ), ina ugumu wa hali ya juu na upinzani wa kutu, na inaweza kutoa huduma ya miaka mitatu bila kukatizwa bila kugundulika. kuharibika na kuraruka. Katika valves za mstari, ikiwa ni pamoja na valves za pembe, valves za koo au valves za dunia, kutokana na sifa za "muhuri ngumu" wa bidhaa hizi, zirconia na nitridi ya silicon zinafaa kwa plugs za valve na viti vya valve. Vile vile, alumina inaweza kutumika kwa baadhi ya gaskets na ngome. Kwa kulinganisha mipira ya kusaga kwenye kiti cha valve, kiwango cha juu cha kuziba kinaweza kupatikana. Kwa bitana vya valve, ikiwa ni pamoja na msingi wa valve, mlango na mlango au kitambaa cha mwili wa valve, mojawapo ya nyenzo kuu nne za kauri zinaweza kutumika kulingana na mahitaji ya maombi. Ugumu wa juu na upinzani wa kutu wa nyenzo umeonekana kuwa na manufaa katika suala la utendaji wa bidhaa na maisha ya huduma. Chukua vali ya kipepeo ya DN150 inayotumika katika kiwanda cha kusafisha bauxite cha Australia kama mfano. Maudhui ya silika ya juu katika kati hutoa kiwango cha juu cha kuvaa kwenye bitana ya valve. Gaskets na diski zilizotumiwa hapo awali zilitengenezwa kwa aloi ya 28% ya CrFe na ilidumu kwa wiki nane hadi kumi tu. Hata hivyo, kwa vali zilizotengenezwa na Nilcra™ zirconia (Mchoro 2), maisha ya huduma yameongezeka hadi wiki 70. Kwa sababu ya ugumu wake na nguvu, keramik hufanya kazi vizuri katika matumizi mengi ya valves. Hata hivyo, ni ugumu wao na upinzani wa kutu ambao husaidia kuongeza maisha ya huduma ya valve. Hii nayo inapunguza gharama ya mzunguko mzima wa maisha kwa kupunguza muda wa kupungua kwa sehemu nyingine, kupunguza mtaji wa kufanya kazi na hesabu, utunzaji mdogo wa mikono, na kuboresha usalama kwa kupunguza uvujaji. Kwa muda mrefu, matumizi ya vifaa vya kauri katika valves ya shinikizo la juu imekuwa mojawapo ya matatizo makuu, kwa sababu valves hizi zinakabiliwa na mizigo ya juu ya axial au torsional. Hata hivyo, wachezaji wakuu katika uwanja huu sasa wanatengeneza miundo ya mipira ya valvu ili kuboresha uhai wa torque ya kuendesha gari. Kizuizi kingine kikubwa ni kiwango. Ukubwa wa kiti kikubwa cha valve na mpira mkubwa zaidi wa valve (Mchoro 3) unaozalishwa kutoka kwa zirconia iliyoimarishwa kwa kiasi na oksidi ya magnesiamu ni DN500 na DN250, kwa mtiririko huo. Walakini, viashiria vingi kwa sasa vinapendelea keramik kwa vifaa vilivyo chini ya saizi hizi. Ingawa nyenzo za kauri sasa zimethibitishwa kuwa chaguo linalofaa, miongozo rahisi inahitaji kufuatwa ili kuongeza utendaji wao. Nyenzo za kauri zinapaswa kutumika kwanza tu wakati gharama zinahitajika kuwekwa kwa kiwango cha chini. Pembe kali na mkusanyiko wa mkazo unapaswa kuepukwa ndani na nje. Ulinganifu wowote unaowezekana wa upanuzi wa mafuta lazima uzingatiwe wakati wa awamu ya kubuni. Ili kupunguza mkazo wa hoop, kauri lazima iwekwe nje, sio ndani. Hatimaye, haja ya uvumilivu wa kijiometri na kumaliza uso inapaswa kuzingatiwa kwa makini, kwa kuwa haya yataongeza kwa kiasi kikubwa gharama zisizohitajika. Kwa kufuata miongozo hii na mbinu bora za kuchagua nyenzo na kuratibu na wasambazaji tangu mwanzo wa mradi, suluhisho bora linaweza kupatikana kwa kila maombi makali ya huduma. Taarifa hii imetokana na nyenzo zinazotolewa na Morgan Advanced Materials na imehakikiwa na kurekebishwa. Morgan Advanced Nyenzo-Technical Keramik. (2019, Novemba 28). Nyenzo za hali ya juu za kauri za mahitaji ya maombi ya huduma. AZoM. Imetolewa kutoka https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305 tarehe 7 Julai 2021. Morgan Advanced Materials-Technical Ceramics. "Vifaa vya juu vya kauri kwa mahitaji ya maombi ya huduma". AZoM. Julai 7, 2021. . Morgan Advanced Nyenzo-Technical Keramik. "Vifaa vya juu vya kauri kwa mahitaji ya maombi ya huduma". AZoM. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. (Ilitumika Julai 7, 2021). Morgan Advanced Nyenzo-Technical Keramik. 2019. Nyenzo za hali ya juu za kauri kwa programu zinazohitaji huduma. AZoM, ilitazamwa tarehe 7 Julai 2021, https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=12305. Mkurugenzi mkuu wa AZoM na Camfil wa Uingereza David Moulton walijadili suluhu za kampuni ya kuchuja hewa na jinsi zinavyoweza kusaidia kutoa mazingira salama ya kufanya kazi kwa watu katika tasnia ya ujenzi. Katika mahojiano haya, AZoM na meneja wa bidhaa wa ELTRA Dk. Alan Klostermeier alizungumza kuhusu uchanganuzi wa haraka na wa kuaminika wa O/N/H wa uzani wa sampuli ya juu. Katika mahojiano haya, AZoM na Chuck Cimino, Meneja Mkuu wa Bidhaa katika Lake Shore Cryotronics, walijadili manufaa ya mfumo wao wa kupima chanzo cha ulandanishi wa M81. Zeus Bioweb™ ni teknolojia inayoingiza PTFE elektroni kuwa nyuzi za polima zenye vipenyo vidogo sana kuanzia nanomita hadi mikromita. Programu ya METTLER TOLEDO ya STARe ya uchanganuzi wa hali ya joto hutoa unyumbufu wa ajabu na uwezekano usio na kikomo wa tathmini.