Waa maxay Agabka ugu Fiican ee Shaabadda Mechanical-ka ah ee u Adkeysata Daxalka?

Hordhac

Doorashada agab loogu talagalay shaabad farsamo oo u adkaysta daxalka maaha helitaanka hal ikhtiyaar oo caalami ah oo "ugu fiican", laakiin waa ku saabsan isku-darka wajiyada shaabadda, elastomers, iyo qaybaha birta ee dareeraha, heerkulka, cadaadiska, iyo xaaladaha hawlgalka. Isku-darka khaldan wuxuu dedejin karaa xirashada, kicin karaa weerarka kiimikada, wuxuuna gaabin karaa cimriga shaabadda, taasoo horseedi karta daadashada, waqtiga shaqada, iyo khataraha badbaadada. Maqaalkani wuxuu sharxayaa sida xulashooyinka walxaha caadiga ah sida carbide silicon, tungsten carbide, Hastelloy, PTFE, iyo elastomers-ka gaarka ah ay u shaqeeyaan adeegga daxalka, iyo sida loo qiimeeyo iyadoo lagu saleynayo kiimikada habka si aad u aqoonsato dhismaha shaabadda ugu habboon codsigaaga.

Maxay Muhiim u tahay Xulashada Agabka Shaabadaha Farsamada ee u Adkaada Daxalka

Qeexidda ashaabad farsamo oo u adkaysta daxalkawaa mid ka mid ah go'aannada injineernimada ugu muhiimsan ee nidaamyada maaraynta dareeraha.Shaabadaha farsamada waxay u adeegaan sidii caqabadda koowaadinta u dhaxaysa dareerayaasha habka gardarrada ah iyo deegaanka dibadda, ka hortagga qiiqa khatarta ah iyo ilaalinta qaybaha bamka gudaha. Marka la farsamaynayo warbaahinta aadka u daxalka badan - sida asiidhyada xooggan, alkaliyada caustic, ama dareerayaasha gardarrada ah - farqiga khaladka gebi ahaanba ma jiro. Burburka maaddada ayaa si degdeg ah u dhici kara, taasoo horseedaysa luminta xakamaynta, khataraha deegaanka, iyo burburka qalabka oo daran.

Habka xulashada wuxuu u baahan yahay faham dhammaystiran oo ku saabsan kiimikada birta, tribology, iyo elastomer. Shaabad farsamo maaha qayb hal-hal ah; waa isku-darka wejiyada wareegaya iyo kuwa taagan, walxaha shaabadaysan ee labaad, iyo qalabka birta. Mid kasta oo ka mid ah qaybahan waa inuu si madax-bannaan u adkeystaa deegaanka kiimikada iyadoo la ilaalinayo dulqaadka farsamada saxda ah iyadoo la raacayo cadaadisyo iyo heerkul kala duwan. Ku guuldareysiga in la waafajiyo agabka saxda ah ee kiimikada dareeraha gaarka ah waxay si weyn u yareyneysaa Waqtiga Dhexdhexaadka ah ee u dhexeeya Guuldarrooyinka (MTBF) waxayna sii kordhineysaa khataraha hawlgalka.

Kiimikada habka, khatarta daadinta, iyo saameynta waqtiga shaqada ka dib

Kiimikada habka ayaa go'aamisa heerka iyo habka burburka walxaha. Dareeraha warshaduhu waxay muujin karaan heerarka pH ee aadka u daran, oo u dhexeeya aashitada aadka u badan (pH < 1) ilaa aashitada aadka u badan (pH > 13), mid walbana wuxuu weeraraa si kala duwan. Tusaale ahaan, aashitada oksaydhka sida nitric acid waxay awood u yeelan kartaa inay si fudud u baabi'iso biraha aan miridhku lahayn qaarkood laakiin si dhakhso ah ayay u burburin kartaa wejiyada shaabadda kaarboonka caadiga ah. Intaa waxaa dheer, raadadka wasakhda, kuwaas oo inta badan laga indho tiro qeexitaanka dareeraha badan, waxay u dhaqmi karaan sidii kiciyeyaal farsamooyinka daxalka ee maxalliga ah sida daloolinta ama daxalka godadka.

Khatarta daadashada ee la xiriirta xulashada walxaha khaldan waxay dhaafsiisan tahay cillad farsamo oo fudud. Habka farsamaynta kiimikada iyo sifeynta kiimikada batroolka, isku-dhafka dabiiciga ah ee isbeddela (VOCs) iyo wasakhowga hawada ee khatarta ah waa in si adag loo xakameeyo. Xeerarka Hay'adda Ilaalinta Deegaanka (EPA) waxay si joogto ah u farayaan in qiiqa shaabadda bamka uu ka hooseeyo heerka 500 qaybood halkii milyan (ppm). Jebinta uu keeno daxalka ee wejiga shaabadda ama burburka elastomer waxay sababi kartaa xadgudubyo sharci oo degdeg ah, taasoo u baahan xidhitaan degdeg ah iyo kicinta warbixin deegaan oo khasab ah.

Kharashyada guuldarada oo la xiriira iswaafajinta agabka oo liidata

Cawaaqib xumada dhaqaale ee ka dhalata iswaafajinta walxaha oo liidata ayaa aad uga badan qiimaha iibsiga bilowga ah ee shaabadda farsamada lafteeda. Marka shaabaddu si degdeg ah u dhacdo sababtoo ah weerarka kiimikada, kharashyada beddelka tooska ah waxaa sii xumeeya shaqada looga baahan yahay soo saarista bamka, nadiifinta wasakhowga, iyo dib-u-dhiska. Si ka sii muhiimsan, kharashyada aan tooska ahayn ee la xiriira waqtiga aan la qorshayn ee shaqada ayaa noqon kara kuwo aad u badan. Xarumaha farsamaynta ee joogtada ah ee wax-soo-saarka badan leh, cillad bamka oo aan la filayn ayaa joojin karta khadka wax soo saarka, taasoo keenta kharashyo waqti-dhiman ah oo u dhexeeya $10,000 ilaa in ka badan $50,000 saacaddii iyadoo ku xiran qiimaha warshadaha iyo badeecada.

Intaa waxaa dheer, daadashada daxalka waxay sababi kartaa dhaawac dammaanad ah oo soo gaara qalabka ku xeeran. Shaabad la jabiyay waxay u oggolaanaysaa kiimikooyin xooggan inay weeraraan usha bamka, biinanka, iyo guryaha matoorka. Waxa marka hore ku bilaabma fashilka shaabad ee maxalliga ah ayaa si dhakhso ah ugu gudbi kara burbur bamka oo u baahan dib-u-dhiska qaab-dhismeedka oo dhammaystiran ama beddelka usha. Maalgashiga agabka ku habboon ee u adkaysta daxalka hore - xitaa haddii ay kordhiso kharashka qaybta bilowga ah 200% ilaa 300% - waxay keenaysaa Soo Celinta Maalgashiga (ROI) oo aad u sarreeya iyadoo la kordhinayo MTBF laga bilaabo dhowr bilood ilaa dhowr sano.

Ikhtiyaarada Agabka ee Shaabadaha Farsamada ee u Adkeysta Daxalka

Dhisidda shaabad farsamo oo u adkaysta daxalka waxay u baahan tahay xulashada agab gaar ah oo loogu talagalay saddex aag oo kala duwan: wejiyada shaabadda koowaad, qalabka birta ah (isha, biinanka wadista, iyo qanjidhada), iyo walxaha shaabadda labaad (O-rings iyo gaskets). Aag kastaa wuxuu wajahayaa cadaadisyo hawlgal oo gaar ah, taasoo la macno ah in walxo si gaar ah u shaqeeya sida O-ring oo taagan ay gebi ahaanba ku habboonaan karto wejiga shaabadda firfircoon ee dhaliya kulaylka.

Shaabad wejiga ah sida silicon carbide

Wajiyada shaabadda ee aasaasiga ah waa qaybaha ugu muhiimsan, maadaama ay ilaalinayaan filim dareere ah oo yar yar iyagoo isku wareegaya midba midka kale.Silikoon carbide (SiC)waxaa si weyn loogu tixgeliyaa inay tahay walaxda wejiga shaabadda ugu horreysa ee adeegga kiimikada daran. Gaar ahaan, carbide silicon-toos ah oo si toos ah loo simi karo (alpha) wuxuu bixiyaa iska caabin kiimiko oo ku dhow caalami ah oo u dhaxaysa heerka pH ee 0 ilaa 14 wuxuuna u adkeysan karaa heerkulka hawlgalka ilaa 300°C (572°F). Si ka duwan carbide silicon-ku-xidhan oo falcelin ah, kaas oo ka kooban silicon bilaash ah oo laga soo saari karo caustics xooggan ama hydrofluoric acid, SiC-ka alpha-simited wuxuu ku sii jiraa qaab-dhismeed deggan ku dhawaad ​​​​dhammaan warbaahinta gardarrada ah.

Xulashooyinka kale ee wejiga waxaa ka mid ah tungsten carbide (WC) iyo noocyo kala duwan oo kaarboon ah. Tungsten carbide waa mid aad u waara oo u adkaysta saameynta, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon slurries-ka xoqidda, laakiin iska caabbinta kiimikada waxay si weyn ugu tiirsan tahay xidhitaankeeda. Tungsten carbide-ka ku xiran nikkel-ka ayaa guud ahaan la door bidaa noocyada ku xiran kobalt ee deegaannada daxalka leh, inkastoo ay weli ka yar tahay SiC ee asiidhyada xooggan. Wajiyada kaarboon ee lagu shubay antimony-ka ama resin-ka lagu shubay ayaa si joogto ah loogu isticmaalaa giraanta isku-xidhka ee ka dhanka ah SiC sababtoo ah sifooyinkooda is-saliidaynta ee aadka u wanaagsan, haddii dareeraha habka uusan ku jirin wakiillo oksaydheyn oo xooggan oo weerara qaab-dhismeedka kaarboonka.

Biraha iyo biraha u adkaysta daxalka

Qaybaha birta ah ee shaabadda, oo ay ku jiraan saxanka qanjirka, gacanta, iyo ilo-biyoodka, waa inay iska caabiyaan labadaba daxalka isku midka ah iyo weerarrada maxalliga ah sida dildilaaca daloolinta iyo cadaadiska daxalka (SCC). Iyadoo birta aan miridhku lahayn ee 316 ay tahay heerka warshadaha ee adeegga guud, haddana aad ayay ugu nugul tahay godadka uu keeno koloriinku. Deegaannada gardarrada ah, injineeradu waa inay qeexaan dahaarka heerka sare ah iyagoo ku salaynaya Lambarka Isku-dhafka ah ee Iska-caabbinta (PREN). PREN ka sarreeya 40 ayaa caadi ahaan looga baahan yahay adeegga koloriin ama aashitada daran.

Hastelloy C-276 (PREN > 45) waa mid ka mid ah biraha nickel-molybdenum-chromium ee ugu badan ee la isticmaali karo, taasoo bixisa iska caabin gaar ah oo ka dhan ah gaaska chlorine-ka qoyan, hypochlorites, iyo noocyo badan oo asiidhyo dabiici ah iyo kuwa aan organic ahayn. Titanium Grade 2 waxaa si joogto ah loogu doortaa isticmaalka warbaahinta oksaydhka iyo biyaha badda sababtoo ah filimkeeda oksaydhka ee deggan, ilaalinta leh, inkastoo uu u nugul yahay koloriin qalalan. Alloy 20 waa doorasho kale oo caadi ah, oo si gaar ah loogu sameeyay si looga hortago weerarka asiidhka sulfuric heerkulka sare iyo xoogga.

Elastomers iyo walxaha shaabadaynta labaad

Walxaha shaabadaysan ee labaad, oo badanaa ah O-rings, waxay bixiyaan shaabad taagan oo u dhaxaysa isku-darka shaabadaysan ee farsamada iyo dahaarka bamka. Xulashada Elastomer-ka badanaa waa qodobka xaddidaya waxqabadka kiimikada iyo kulaylka shaabadaysan. Fluoroelastomers (FKM), oo si caadi ah loogu yaqaan magaca summada Viton, waa heer caadi ah oo loogu talagalay asiidhyo badan oo khafiif ah iyo dareere ku salaysan batroolka laakiin si degdeg ah ayay u burburaan ketones, amiins, iyo alkali xooggan.

Iska caabbinta daxalka xad dhaafka ah, waxaa loo baahan yahay perfluoroelastomers (FFKM), sida Kalrez ama Chemraz. Isku-dhafka FFKM wuxuu bixiyaa iska caabbinta kiimikada oo ku dhow mid la mid ah PTFE laakiin wuxuu ilaaliyaa xusuusta dabacsan ee lagama maarmaanka u ah shaabad firfircoon. Waxay u adkeysan karaan dareerayaasha gardarrada ah, asiidhyada xooggan, iyo saldhigyada heerkulka hawlgalka joogtada ah ilaa 327°C (620°F). Marka xaddidaadaha miisaaniyaddu ay ka hortagaan isticmaalka FFKM oo buuxa, giraanta FKM ama silicone-ka ee PTFE waxay bixiyaan beddel kharash-ool ah, iyagoo bixiya firfircoonida kiimikada ee jaakadda PTFE oo leh adkeysiga farsamada ee xudunta elastomer.

Sida Loo Qiimeeyo Agabka Shaabadda ee Xaaladaha Adeegga

Qiimaynta agabka shaabadda waxay u baahan tahay in laga gudbo jaantusyada iswaafajinta kiimikada ee aasaasiga ah iyo falanqaynta xaaladaha firfircoon ee jawiga hawlgalka. Maaddada kiimikada ku jirta heerkulka qolka waxay la kulmi kartaa burbur degdeg ah marka la mariyo kulaylka is-jiidjiid ee ka dhasha wajiyada shaabadda ama marka heerarka dareeruhu isbedbeddelaan inta lagu jiro khalkhalka habka. Injineeradu waa inay qiimeeyaan baqshadda thermodynamic iyo kiimikada oo dhan ee codsiga.

Isbeddellada hawlgalka sida uruurinta, koloriinta, iyo heerkulka

Heerkulka, fiirsashada, iyo joogitaanka ion-yada gaarka ah waxay si weyn u beddelaan heerka daxalka. Tusaale ahaan, birta aan miridhku lahayn ee 316 waa mid si fiican loogu aqbali karo biyaha heerkulka deegaanka, laakiin haddii fiirsashada koloriinku ay dhaafto 1000 ppm heerkulkuna uu ka sarreeyo 60°C (140°F), walaxdu waxay si aad ah ugu nugul tahay dildilaaca daxalka (SCC) iyo godadka degdega ah. Sidaas darteed, codsiyada ku lug leh biyaha kulul ama biyaha badda waxay si joogto ah u dalbadaan biraha aan miridhku lahayn ee aadka u duplex ama titanium.

Isugeynta aashitada si isku mid ah ayay muhiim u tahay. Aashitada sulfuric waxay muujisaa muuqaal daxaleed aan toos ahayn: aashitada sulfuric ee khafiifka ah waxay aad u daxalaysaa biro badan, waxayna u baahan tahay Hastelloy ama Alloy 20, halka aashitada sulfuric ee xooggan (>90%) mararka qaarkood lagu maarayn karo biraha kaarboonka caadiga ah heerkulka deegaanka sababtoo ah sameynta filim sulfate ah oo aan firfircoonayn. Si kastaba ha ahaatee, haddii aashitada xooggan ay nuugto qoyaanka hawada, milanka maxalliga ah wuxuu isla markiiba bilaabi doonaa weerar daxaleed oo daran oo ku dhaca qalabka shaabadda.

Is-weydaarsiga walxaha iyo arrimaha isbarbardhigga

Xulashada agabka ku habboon badanaa waxay ku lug leedahay dheellitirka sifooyinka farsamada iyo kiimikada ee tartamaya. In kasta oo carbide silicon ah oo alpha-sintered ah uu bixiyo iska caabin daxalka oo aan la barbar dhigi karin, haddana aad ayuu u jaban yahay. Haddii bamku uu la kulmo cavitation daran ama leexasho shaft ah, wejiyada SiC waxay si ba'an u jabi karaan. Codsiyada halkaas oo shoogga farsamo uu yahay walaac weyn oo ay weheliso daxalka, injineeradu waxay ku guuldareysan karaan iyagoo isticmaalaya weji carbide tungsten ah oo adkeysi badan leh, inkastoo ay yar tahay kiimikada oo aan firfircoonayn.

Korantada kulaylka waa qodob kale oo muhiim ah oo isbarbardhig ah. Wajiyada shaabadu waxay soo saaraan kulayl is jiidjiid ah oo muhiim ah, kaas oo ay tahay in lagu shubo dareeraha habka si looga hortago in dareeruhu uu u wareego uumiga. SiC waxay leedahay korantada kulaylka oo aad u fiican, iyadoo kulaylka ka soo jiidaysa isku-xirka shaabadda si aad uga dhakhso badan dhoobada alumina ama kaarboonka. Awooddani waxay yareysaa khatarta shoogga kulaylka waxayna dheereysaa cimriga elastomer-ka labaad.

Marka hal casriyeyn oo agab ah aysan ku filnayn

Codsiyada xad-dhaafka ah qaarkood, casriyeynta birta iyo walxaha wejiga ee hal shaabad farsamo kuma filna in la hubiyo isku halaynta. Marka dareere uu aad khatar u yahay, sun yahay, ama u nugul yahay inuu polymer noqdo marka uu la xiriiro oksijiinta jawiga, codsigu wuxuu u baahan yahayHabaynta shaabad farsamo oo laba-geesood ahShaabado laba-geesood ah ayaa isticmaala laba qaybood oo wejiyo shaabado ah waxayna dhex maraan biyo-xidheen ama dareere kayd ah.

Sida ku cad qorshayaasha tuubooyinka caadiga ah ee Machadka Batroolka Mareykanka (API), sida Qorshaha API 53A ama 54, dareere cadaadis leh ayaa ku wareegaya inta u dhaxaysa shaabadda gudaha iyo dibadda. Dareerahan waxaa lagu hayaa cadaadis qiyaastii 10% ilaa 15% (badanaa 1.5 ilaa 2.0 bar) oo ka sarreeya cadaadiska sanduuqa bamka. Maadaama dareeraha caqabadda uu ku jiro cadaadis sare, daadasho kasta oo ka timaadda shaabadda gudaha waxay ku dhacdaa habka, taasoo hubinaysa in dareeraha habka daxalka uusan waligiis la xiriirin qaybaha shaabadda dibadda ama uusan u baxsan jawiga. Istaraatiijiyadani waxay u oggolaanaysaa qalabka shaabadda dibadda in laga dhiso agab caadi ah oo jaban.

Arrimaha Iibsiga iyo U Hoggaansanaanta ee Xulashada Agabka

Soo iibsiga shaabad farsamo oo u adkaysta daxalka waxaa ka mid ah marin u helidda silsiladaha sahayda ee adag, maaraynta waqtiyada dheeraadka ah ee rasaasta ee agabka qalaad, iyo hubinta u hoggaansanaanta adag ee heerarka u hoggaansanaanta warshadaha. Ku guuldareysiga in si sax ah loo diiwaangeliyo loona xaqiijiyo walxaha ku jira waxay horseedi kartaa guuldarro ba'an iyo mas'uuliyado sharci oo daran, gaar ahaan qaybaha aadka loo nidaamiyo sidasaliid iyo gaas, daawooyinka, iyo farsamaynta kiimikada.

Heerarka, dukumentiyada, iyo raad-raaca

Codsiyada khatarta sare leh waxay u baahan yihiin dukumentiyo adag si loo xaqiijiyo in agabka la cayimay loo isticmaalay dhismaha shaabadda. Warshadaha batroolka, shaabadda farsamada waa inay si joogto ah u hoggaansamaan heerarka API 682 Daabacaadda 4aad, kuwaas oo qeexaya qaybaha gaarka ah ee agabka xaaladaha adeegga ee kala duwan. Codsiyada ku lug leh haydarojiin sulfide (H2S), qaybaha birta ah waa inay u hoggaansamaan NACE MR0175 / ISO 15156 si looga hortago dildilaaca cadaadiska sulfide.

Si loo hubiyo raad-raac, injineerada wax iibsiga badanaa waxay u baahan yihiin Warbixinnada Tijaabada Maaddada (MTRs) dhammaan qaybaha birta qoyan. Intaa waxaa dheer, xarumuhu waxay samayn karaan tijaabinta Aqoonsiga Maaddada Togan (PMI) marka la helo shaabadda. PMI waxay isticmaashaa falanqeeyayaasha iftiinka X-ray (XRF) si aan burburin u xaqiijin halabuurka walxaha birta ah, iyadoo hubinaysa in alaab-qeybiyuhu uusan si kama' ah u beddelin birta aan miridhku lahayn ee 304 ee Hastelloy C-276 ee la codsaday.

Awoodda alaab-qeybiyaha iyo khataraha soo-saarka

Soo-saarista birta qalaad iyo elastomer-ka waxqabadka sare leh waxay leedahay khataro dhaxal ah.

Sida Loo Doorto Isku-darka Agabka Ugu Fiican

Waxyaabaha Muhiimka ah ee Laga Qaadan Karo

• Gunaanadka ugu muhiimsan iyo sababaha shaabadda farsamada u adkaysta daxalka
• Tilmaamaha, u hoggaansanaanta, iyo hubinta khatarta ee u qalanta xaqiijinta ka hor intaadan ballanqaadin
• Tallaabooyinka xiga ee wax ku oolka ah iyo digniinaha akhristayaasha ayaa isla markiiba codsan kara

Su'aalaha Badiya La Weydiiyo

Waa maxay walxaha wejiga shaabadda ee badanaa ugu fiican shaabadda farsamada ee u adkaysata daxalka?

Karbohaydraytka silicon-ka ee Alpha-sinted ayaa badanaa ah doorashada ugu fiican ee dhammaanteed sababtoo ah waxay si ka wanaagsan u maareysaa asiidhyo badan, alkalis, iyo heerkul sare marka loo eego wajiyada kaarboonka caadiga ah.

Goorma ayay tahay in laga fogaado wajiyo kaarboon ah oo tungsten carbide ah ama kuwa kaarboonka ah?

Ka fogow kaarboonka caadiga ah ee ku jira dareerayaasha oksaydhka xooggan ama kuwa aadka u daxalaysan. Taxaddar geli kaarboonka tungsten halkaasoo ay suurtogal tahay in kiimiko weerarto; hubi in dareeraha la waafajin karo ka hor intaadan dooran.

Dhammaan wajiyada shaabadda silikoon carbide ma si isku mid ah ayay u adkaystaan ​​miridhku?

Maya. SiC-ga Alfa-sinted guud ahaan wuxuu bixiyaa iska caabin kiimiko oo ka wanaagsan SiC-ga fal-celinta ku xiran, gaar ahaan caustics-ka xooggan iyo qaar ka mid ah adeegyada kiimikada ee gardarrada leh.

Qaybaha kale ee shaabadda ah ee ay tahay inay iska caabiyaan daxalka marka laga reebo wejiyada?

Sidoo kale hubi qaybaha birta ah iyo elastomer-ka. Guluubyada, qanjidhada, iyo giraanta O-rings waa inay la mid noqdaan dareeraha, heerkulka, iyo cadaadiska habka ama shaabaddu way shaqayn kartaa xitaa iyadoo wejiyada sare ay yihiin kuwo tayo sare leh.

Victor Seals ma ka caawin karaa inuu shaabadihiisa u adkaysto daxalka iyo moodooyinka bamka OEM?

Haa. Victor Seals waxay siisaa shaabado farsamo oo OEM-ku habboon oo beddel u ah noocyo badan oo bambo warshadeed ah, taasoo ka caawinaysa kooxaha dayactirka inay doortaan agab ku habboon waajibaadka daxalka.