Ushbu tasvirlangan qo'llanma polimer va elastomerik materiallar bilan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan ba'zi umumiy muammolarni ko'rsatadi, ular metall qistirmalari va komponentlar bilan yuzaga kelgan muammolardan farq qiladi.
Polimer (plastik va elastomerik) komponentlarning ishdan chiqishi va uning oqibatlari metall jihozlarning ishdan chiqishi kabi jiddiy bo'lishi mumkin.Taqdim etilgan ma'lumotlar sanoat ob'ektlarida ishlatiladigan asbob-uskunalarning polimer komponentlariga ta'sir qiluvchi ba'zi xususiyatlarni tavsiflaydi.Ushbu ma'lumot ba'zi merosga tegishliO-ringlar, chiziqli quvur, tolali mustahkamlangan plastmassa (FRP) va chiziqli quvur.Penetratsiya, shisha harorati va viskoelastiklik kabi xususiyatlar va ularning oqibatlari ko'rib chiqiladi.
1986 yil 28 yanvarda Challenger kosmik kemasi halokati butun dunyoni larzaga keltirdi.Portlash O-ring to'g'ri yopilmaganligi sababli sodir bo'ldi.
Ushbu maqolada tasvirlangan nosozliklar sanoat ilovalarida ishlatiladigan asbob-uskunalarga ta'sir qiluvchi metall bo'lmagan nosozliklarning ayrim xususiyatlarini taqdim etadi.Har bir holat uchun muhim polimer xususiyatlari muhokama qilinadi.
Elastomerlar shisha o'tish haroratiga ega bo'lib, u "shisha yoki polimer kabi amorf materialning mo'rt shishasimon holatdan egiluvchan holatga o'tadigan harorat" sifatida tavsiflanadi [1].
Elastomerlar siqish to'plamiga ega - "ma'lum bir ekstruziya va haroratda ma'lum vaqtdan keyin elastomer tiklana olmaydigan kuchlanish ulushi sifatida aniqlanadi" [2].Muallifning fikricha, siqilish kauchukning asl shakliga qaytish qobiliyatini anglatadi.Ko'pgina hollarda, siqishni daromadi foydalanish paytida yuzaga keladigan ba'zi kengayish bilan qoplanadi.Biroq, quyidagi misolda ko'rsatilganidek, bu har doim ham shunday emas.
1-xato: Uchirishdan oldin past atrof-muhit harorati (36°F) Space Shuttle Challenger’da Viton O-halqalarining yetishmasligiga olib keldi.Turli xil baxtsiz hodisalar tekshiruvlarida ta'kidlanganidek: "50 ° F dan past haroratlarda Viton V747-75 O-rishtasi sinov bo'shlig'ining ochilishini kuzatish uchun etarlicha moslashuvchan emas" [3].Shisha o'tish harorati Challenger O-ringni to'g'ri yopishmasligiga olib keladi.
Muammo 2: 1 va 2-rasmlarda ko'rsatilgan muhrlar birinchi navbatda suv va bug'ga ta'sir qiladi.Muhrlar etilen propilen dien monomeri (EPDM) yordamida saytda yig'ilgan.Biroq, ular Viton kabi floroelastomerlarni (FKM) va Kalrez O-ringlari kabi perfluoroelastomerni (FFKM) sinovdan o'tkazmoqdalar.O'lchamlari har xil bo'lsa-da, 2-rasmda ko'rsatilgan barcha O-ringlar bir xil o'lchamda boshlanadi:
Nima bo'ldi?Bug'dan foydalanish elastomerlar uchun muammo bo'lishi mumkin.250 ° F dan yuqori bug 'ilovalari uchun qadoqlash dizayni hisob-kitoblarida FKM va FFKM kengayish va qisqarish deformatsiyalarini hisobga olish kerak.Turli xil elastomerlarning ma'lum afzalliklari va kamchiliklari bor, hatto yuqori kimyoviy qarshilikka ega bo'lganlar ham.Har qanday o'zgarishlar ehtiyotkorlik bilan parvarish qilishni talab qiladi.
Elastomerlar haqida umumiy eslatmalar.Umuman olganda, 250 ° F dan yuqori va 35 ° F dan past haroratlarda elastomerlardan foydalanish ixtisoslashgan va dizaynerning kiritishini talab qilishi mumkin.
Amaldagi elastomerik kompozitsiyani aniqlash muhim ahamiyatga ega.Furye transform infraqizil spektroskopiyasi (FTIR) yuqorida aytib o'tilgan EPDM, FKM va FFKM kabi sezilarli darajada farq qiluvchi elastomer turlarini ajrata oladi.Biroq, bir FKM birikmasini boshqasidan ajratish uchun test qilish qiyin bo'lishi mumkin.Turli ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqarilgan O-ringlar turli xil plomba moddalari, vulkanizatsiya va davolash usullariga ega bo'lishi mumkin.Bularning barchasi siqish to'plamiga, kimyoviy qarshilikka va past harorat xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Polimerlar uzoq, takrorlanuvchi molekulyar zanjirlarga ega bo'lib, ular ma'lum suyuqliklarning o'tishiga imkon beradi.Kristalli tuzilishga ega bo'lgan metallardan farqli o'laroq, uzun molekulalar pishirilgan spagetti ipi kabi bir-biri bilan bog'lanadi.Jismoniy jihatdan suv / bug 'va gazlar kabi juda kichik molekulalar kirib borishi mumkin.Ba'zi molekulalar alohida zanjirlar orasidagi bo'shliqlardan o'tish uchun etarlicha kichikdir.
Muvaffaqiyatsizlik 3: Odatda, nosozliklar tahlilini tekshirishni hujjatlashtirish qismlarning tasvirini olishdan boshlanadi.Biroq, juma kuni olingan tekis, egiluvchan, benzin hidli plastmassa dushanba kuni (fotosurat olingan vaqt) qattiq dumaloq quvurga aylandi.Xabar qilinishicha, komponent polietilen (PE) quvur ko'ylagi bo'lib, yoqilg'i quyish shoxobchasida yer sathidan past bo'lgan elektr qismlarini himoya qilish uchun ishlatiladi.Siz olgan tekis moslashuvchan plastik qism kabelni himoya qilmadi.Benzinning kirib borishi kimyoviy emas, balki jismoniy o'zgarishlarga olib keldi - polietilen quvur parchalanmadi.Biroq, kamroq yumshatilgan quvurlarga kirib borish kerak.
Xato 4. Ko'pgina sanoat ob'ektlari suvni tozalash, kislota bilan ishlov berish va metall ifloslantiruvchi moddalar mavjudligi istisno qilingan (masalan, oziq-ovqat sanoatida) uchun teflon bilan qoplangan po'lat quvurlardan foydalanadi.Teflon bilan qoplangan quvurlarda suvning po'lat va astar orasidagi halqa bo'shlig'iga oqib ketishiga imkon beruvchi shamollatish teshiklari mavjud.Biroq, astarli quvurlar uzoq muddat foydalanishdan keyin raf muddatiga ega.
4-rasmda o'n yildan ortiq vaqt davomida HCl bilan ta'minlash uchun ishlatiladigan teflon qoplamali quvur ko'rsatilgan.Astar va po'lat quvur o'rtasidagi halqali bo'shliqda katta miqdordagi po'lat korroziya mahsulotlari to'planadi.Mahsulot astarni ichkariga surdi va 5-rasmda ko'rsatilganidek, shikastlanishga olib keldi. Po'latning korroziyasi quvur oqishi boshlanmaguncha davom etadi.
Bundan tashqari, teflon gardish yuzasida o'rmalanish paydo bo'ladi.O'rmalanish doimiy yuk ostida deformatsiya (deformatsiya) deb ta'riflanadi.Metalllarda bo'lgani kabi, polimerlarning emirilishi harorat oshishi bilan ortadi.Biroq, po'latdan farqli o'laroq, o'rmalanish xona haroratida sodir bo'ladi.Katta ehtimol bilan, gardish yuzasining kesimi kamayishi bilan, fotosuratda ko'rsatilgan halqa yorig'i paydo bo'lguncha po'lat quvurning murvatlari haddan tashqari siqiladi.Dumaloq yoriqlar po'lat quvurni HCl ga yanada ko'proq ta'sir qiladi.
Muvaffaqiyatsizlik 5: Yuqori zichlikdagi polietilen (HDPE) qoplamalari odatda neft va gaz sanoatida korroziyaga uchragan po'latdan suv quyish liniyalarini ta'mirlash uchun ishlatiladi.Biroq, liner bosimini kamaytirish uchun maxsus tartibga soluvchi talablar mavjud.6 va 7-rasmlarda muvaffaqiyatsiz layner ko'rsatilgan.Yagona valf qoplamasining shikastlanishi halqa bosimi ichki ish bosimidan oshib ketganda sodir bo'ladi - astar penetratsiya tufayli ishlamay qoladi.HDPE astarlari uchun bu nosozlikni oldini olishning eng yaxshi usuli quvurning tez bosimsizlanishiga yo'l qo'ymaslikdir.
Fiberglas qismlarining mustahkamligi takroriy foydalanish bilan kamayadi.Vaqt o'tishi bilan bir nechta qatlamlar parchalanishi va yorilishi mumkin.API 15 HR "Yuqori bosimli shisha tolali chiziqli quvur" bosimning 20% o'zgarishi sinov va ta'mirlash chegarasi ekanligi haqidagi bayonotni o'z ichiga oladi.Kanada standarti CSA Z662, Neft va gaz quvurlari tizimlarining 13.1.2.8-bo'limida bosim o'zgarishi quvur ishlab chiqaruvchisi bosim darajasining 20% dan past bo'lishi kerakligini belgilaydi.Aks holda, dizayn bosimi 50% gacha kamayishi mumkin.FRP va FRP ni qoplama bilan loyihalashda tsiklik yuklarni hisobga olish kerak.
6 nosozlik: Tuzli suv bilan ta'minlash uchun ishlatiladigan shisha tolali (FRP) quvurning pastki (soat 6) tomoni yuqori zichlikdagi polietilen bilan qoplangan.Muvaffaqiyatsiz qism, muvaffaqiyatsizlikdan keyin yaxshi qism va uchinchi komponent (ishlab chiqarishdan keyingi komponentni ifodalovchi) sinovdan o'tkazildi.Xususan, muvaffaqiyatsiz qismning kesimi bir xil o'lchamdagi prefabrik trubaning kesimi bilan taqqoslandi (8 va 9-rasmlarga qarang).E'tibor bering, muvaffaqiyatsiz kesmada ishlab chiqarilgan quvurda mavjud bo'lmagan keng intralaminar yoriqlar mavjud.Delaminatsiya ham yangi, ham ishdan chiqqan quvurlarda sodir bo'ldi.Shisha tarkibi yuqori bo'lgan shisha tolalarda delaminatsiya keng tarqalgan;Yuqori shisha tarkibi katta kuch beradi.Quvur bosimning keskin o'zgarishiga (20% dan ortiq) duch keldi va tsiklik yuklanish tufayli ishlamay qoldi.
Shakl 9. Yuqori zichlikdagi polietilen bilan qoplangan shisha tolali quvurda tayyor shisha tolali shishaning yana ikkita kesmasi.
Saytda o'rnatish vaqtida quvurning kichikroq qismlari ulanadi - bu ulanishlar juda muhimdir.Odatda, ikkita quvur bo'lagi bir-biriga ulanadi va quvurlar orasidagi bo'shliq "shlak" bilan to'ldiriladi.Keyin bo'g'inlar keng kenglikdagi shisha tolali mustahkamlashning bir necha qatlamlariga o'raladi va qatronlar bilan singdiriladi.Qo'shimchaning tashqi yuzasi etarli darajada po'lat qoplamaga ega bo'lishi kerak.
Astarlar va shisha tolalar kabi metall bo'lmagan materiallar viskoelastikdir.Garchi bu xususiyatni tushuntirish qiyin bo'lsa-da, uning namoyon bo'lishi tez-tez uchraydi: shikastlanish odatda o'rnatish vaqtida sodir bo'ladi, lekin oqish darhol sodir bo'lmaydi.“Viskoelastiklik - deformatsiyalanganda ham yopishqoq, ham elastik xususiyatlarni ko'rsatadigan materialning xususiyati.Yopishqoq materiallar (masalan, asal) kesish oqimiga qarshilik ko'rsatadi va stress qo'llanilganda vaqt o'tishi bilan chiziqli deformatsiyalanadi.Elastik materiallar (masalan, po'lat) zudlik bilan deformatsiyalanadi, lekin stress olib tashlanganidan keyin tezda asl holatiga qaytadi.Viskoelastik materiallar ikkala xususiyatga ega va shuning uchun vaqt o'zgaruvchan deformatsiyani namoyon qiladi.Elastiklik odatda tartiblangan qattiq jismlardagi kristall tekisliklar bo'ylab bog'lanishlarning cho'zilishi natijasida, yopishqoqlik esa amorf material ichida atomlar yoki molekulalarning tarqalishidan kelib chiqadi ” [4].
Fiberglas va plastmassa komponentlar o'rnatish va ishlov berishda alohida e'tibor talab qiladi.Aks holda, ular yorilib ketishi va shikastlanishlar gidrostatik sinovdan keyin ko'p vaqt o'tmay ko'rinmasligi mumkin.
Shisha tolali astarlarning aksariyat nosozliklari o'rnatish paytida shikastlanish tufayli yuzaga keladi [5].Gidrostatik sinov zarur, lekin foydalanish paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan kichik zararni aniqlamaydi.
Shakl 10. Bu erda shisha tolali quvur segmentlari orasidagi ichki (chap) va tashqi (o'ng) interfeyslar ko'rsatilgan.
Kamchilik 7. 10-rasmda shisha tolali quvurlarning ikkita qismining ulanishi ko'rsatilgan.11-rasmda ulanishning kesimi ko'rsatilgan.Quvurning tashqi yuzasi yetarli darajada mustahkamlanmagan va muhrlanmagan, tashish paytida quvur singan.Qo'shimchalarni mustahkamlash bo'yicha tavsiyalar DIN 16966, CSA Z662 va ASME NM.2 da keltirilgan.
Yuqori zichlikdagi polietilen quvurlar engil, korroziyaga chidamli va odatda gaz va suv quvurlari, shu jumladan zavod maydonchalarida yong'inga qarshi shlanglar uchun ishlatiladi.Ushbu liniyalardagi nosozliklarning aksariyati qazish ishlari paytida olingan zarar bilan bog'liq [6].Shu bilan birga, sekin yoriq o'sishi (SCG) buzilishi nisbatan past kuchlanish va minimal kuchlanishlarda ham sodir bo'lishi mumkin.Ma'lumotlarga ko'ra, "SCG - 50 yil dizayn muddati bo'lgan er osti polietilen (PE) quvurlarida keng tarqalgan nosozlik rejimi" [7].
8-xato: 20 yildan ortiq foydalanishdan keyin yong'inga qarshi shlangda SCG hosil bo'ldi.Uning sinishi quyidagi xususiyatlarga ega:
SCG etishmovchiligi singan naqsh bilan tavsiflanadi: u minimal deformatsiyaga ega va bir nechta konsentrik halqalar tufayli yuzaga keladi.SCG maydoni taxminan 2 x 1,5 dyuymga ko'tarilgach, yoriq tez tarqaladi va makroskopik xususiyatlar kamroq ravshan bo'ladi (12-14-rasmlar).Chiziq har hafta 10% dan ortiq yuk o'zgarishiga duch kelishi mumkin.Qadimgi HDPE bo'g'inlari eski HDPE bo'g'inlariga qaraganda yukning tebranishlari tufayli nosozliklarga nisbatan ko'proq chidamli ekanligi haqida xabar berilgan [8].Biroq, mavjud ob'ektlar HDPE yong'inga qarshi shlanglar yoshi sifatida SCGni ishlab chiqishni hisobga olishlari kerak.
Shakl 12. Ushbu fotosuratda T-novdasi asosiy quvur bilan kesishgan joyni ko'rsatadi, bu qizil o'q bilan ko'rsatilgan yoriqni yaratadi.
Guruch.14. Bu yerda siz T shaklidagi shoxning sinish yuzasini asosiy T shaklidagi quvurga yaqin ko'rishingiz mumkin.Ichki yuzada aniq yoriqlar mavjud.
Oraliq quyma konteynerlar (IBC) kichik miqdordagi kimyoviy moddalarni saqlash va tashish uchun javob beradi (15-rasm).Ular shunchalik ishonchliki, ularning muvaffaqiyatsizligi sezilarli xavf tug'dirishi mumkinligini unutish oson.Biroq, MDS muvaffaqiyatsizliklari katta moliyaviy yo'qotishlarga olib kelishi mumkin, ularning ba'zilari mualliflar tomonidan tekshiriladi.Aksariyat nosozliklar noto'g'ri ishlov berish natijasida yuzaga keladi [9-11].IBCni tekshirish oson ko'rinsa-da, noto'g'ri ishlash natijasida yuzaga kelgan HDPE yoriqlarini aniqlash qiyin.Xavfli mahsulotlarni o'z ichiga olgan ommaviy konteynerlarga tez-tez ishlov beradigan kompaniyalar aktivlari menejerlari uchun muntazam va chuqur tashqi va ichki tekshiruvlar majburiydir.Qo'shma Shtatlarda.
Polimerlarda ultrabinafsha (UV) shikastlanishi va qarishi keng tarqalgan.Bu shuni anglatadiki, biz O-ringni saqlash bo'yicha ko'rsatmalarga diqqat bilan amal qilishimiz va ochiq tanklar va hovuz qoplamalari kabi tashqi komponentlarning ishlash muddatiga ta'sirini hisobga olishimiz kerak.Ta'mirlash byudjetini optimallashtirish (minimallashtirish) kerak bo'lsa-da, tashqi komponentlarni, ayniqsa quyosh nuriga ta'sir qiladigan qismlarni tekshirish kerak (16-rasm).
Shisha o'tish harorati, siqish to'plami, penetratsiya, xona haroratining o'zgarishi, viskoelastiklik, sekin yoriq tarqalishi va boshqalar kabi xususiyatlar plastik va elastomerik qismlarning ishlash xususiyatlarini aniqlaydi.Muhim komponentlarga samarali va samarali xizmat ko'rsatishni ta'minlash uchun ushbu xususiyatlarni hisobga olish kerak va polimerlar bu xususiyatlardan xabardor bo'lishi kerak.
Mualliflar kashfiyotlarini sanoat bilan baham ko'rgan mijozlar va hamkasblarga minnatdorchilik bildiradilar.
1. Lewis Sr., Richard J., Hawley's Concise Dictionary of Chemistry, 12-nashr, Thomas Press International, London, Buyuk Britaniya, 1992 yil.
2. Internet manbasi: https://promo.parker.com/promotionsite/oring-ehandbook/us/en/ehome/laboratory-compression-set.
3. Lach, Cynthia L., Viton V747-75 ning muhrlanish qobiliyatiga harorat va O-ring sirtini ishlov berishning ta'siri.NASA texnik hujjati 3391, 1993, https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940013602.pdf.
5. Kanada neft va gaz ishlab chiqaruvchilari uchun eng yaxshi amaliyotlar (CAPP), “Temirlangan kompozit (metall bo'lmagan) quvur liniyasidan foydalanish”, 2017 yil aprel.
6. Maupin J. va Mamun M. Plastik quvurning ishlamay qolishi, xavf va xavf tahlili, DOT loyihasi No 194, 2009 yil.
7. Xiangpeng Luo, Jianfeng Shi va Jingyan Zheng, Polietilenda sekin yoriqlar o'sishi mexanizmlari: sonli elementlar usullari, 2015 ASME bosimli idishlar va quvurlar konferentsiyasi, Boston, MA, 2015.
8. Oliphant, K., Conrad, M. va Bryce, W., Plastic suv quvurining charchoqlari: PE4710 quvurining charchoq dizayni bo'yicha texnik ko'rib chiqish va tavsiyalar, Plastik quvurlar uyushmasi nomidan texnik hisobot, 2012 yil may.
9. Oraliq quyma konteynerlarda suyuqliklarni saqlash boʻyicha CBA/SIA koʻrsatmalari, ICB 2-son, 2018-yil oktabr Onlayn: www.chemical.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/ibc-guidance-issue-2- 2018-1.pdf.
10. Beale, Christopher J., Way, Charter, Causes of IBC Leaks in Chemical Plants – An tahlili Operating Experience, Seminar Series No. 154, IChemE, Rugby, UK, 2008, onlayn: https://www.icheme.org/media/9737/xx-paper-42.pdf.
11. Madden, D., IBC sumkalariga g'amxo'rlik qilish: ularni oxirgi qilish uchun beshta maslahat, ommaviy konteynerlar, IBC to'plamlari, barqarorlik, blog.containerexchanger.com saytida, 2018 yil 15 sentyabrda chop etilgan.
Ana Benz IRISNDT bosh muhandisi (5311 86th Street, Edmonton, Alberta, Kanada T6E 5T8; Telefon: 780-577-4481; Email: [email protected]).U 24 yil davomida korroziya, nosozlik va tekshirish bo'yicha mutaxassis bo'lib ishlagan.Uning tajribasi ilg'or tekshirish usullaridan foydalangan holda tekshiruvlar o'tkazish va o'simliklarni tekshirish dasturlarini tashkil qilishni o'z ichiga oladi.Mercedes-Benz butun dunyo bo'ylab kimyoni qayta ishlash sanoati, neft-kimyo zavodlari, o'g'itlar va nikel zavodlariga, shuningdek, neft va gaz ishlab chiqarish zavodlariga xizmat ko'rsatadi.U Venesueladagi Simon Bolivar universitetida materiallar muhandisligi va Britaniya Kolumbiyasi universitetida materiallar muhandisligi bo‘yicha magistrlik darajasini oldi.U Kanada Umumiy Standartlar Kengashining (CGSB) buzilmaydigan sinov sertifikatlariga, shuningdek, API 510 sertifikatiga va CWB Group 3-darajali sertifikatiga ega.Benz 15 yil davomida NACE Edmonton Ijroiya filialining a'zosi bo'lgan va ilgari Edmonton filiali Kanada payvandlash jamiyatida turli lavozimlarda ishlagan.
NINGBO BODI SEALS CO., LTD HAR TURINI ISHLAB CHIQARDIFFKM ORING,FKM ORING to'plamlari,
BIZ BU YERDA BOG'LANISHGA Xush kelibsiz, RAHMAT!
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 18-noyabr