Bu şekillendirilen gollanma polimer we elastomer materiallary bilen metal möhürler we bölekler bilen ýüze çykýanlardan tapawutly käbir umumy problemalary görkezýär.
Polimer (plastmassa we elastomer) komponentleriniň şowsuzlygy we onuň netijeleri metal enjamlaryň näsazlygy ýaly çynlakaý bolup biler.Berlen maglumatlar, senagat desgalarynda ulanylýan enjamlaryň polimer böleklerine täsir edýän käbir häsiýetleri suratlandyrýar.Bu maglumatlar käbir mirasa degişlidirO halkalar, hatar turba, süýümli demir plastmassa (FRP) we hatar turba.Giriş, aýna temperaturasy, viskoelastiklik ýaly häsiýetleriň mysallary ara alnyp maslahatlaşylýar.
1986-njy ýylyň 28-nji ýanwarynda “Çellenjer” kosmos gämisi betbagtçylygy dünýäni haýran galdyrdy.Partlama, O halkasynyň dogry möhürlenmändigi sebäpli ýüze çykdy.
Bu makalada beýan edilen kemçilikler, senagat önümlerinde ulanylýan enjamlara täsir edýän metal däl näsazlyklaryň käbir aýratynlyklaryny hödürleýär.Her ýagdaýda möhüm polimer häsiýetleri ara alnyp maslahatlaşylýar.
Elastomerleriň aýna geçiş temperaturasy bar, ol “aýna ýa-da polimer ýaly amorf materialyň döwülen aýna ýagdaýyndan süýümli ýagdaýa üýtgeýän temperaturasy” hökmünde kesgitlenýär [1].
Elastomerleriň gysyş toplumy bar - “belli bir wagtdan soň belli bir ekstruziýada we temperaturada elastomeriň dikeldip bilmeýän ştammynyň göterimi hökmünde kesgitlenýär” [2].Awtoryň pikiriçe, gysyş reziniň öňki görnüşine gaýdyp gelmek ukybyna degişlidir.Köp ýagdaýlarda gysyş girdejisi ulanylanda ýüze çykýan käbir giňelme bilen öwezini dolýar.Şeýle-de bolsa, aşakdaky mysaldan görnüşi ýaly, bu mydama beýle däl.
Näsazlyk 1: Işlemezden ozal daşky gurşawyň pes temperaturasy (36 ° F), “Space Shuttle Challenger” -de witon O halkalarynyň ýeterlik däldigine sebäp boldy.Dürli heläkçilik derňewlerinde aýdylyşy ýaly: “50 ° F-dan pes temperaturalarda, Viton V747-75 O-ring synag boşlugynyň açylmagyny yzarlamak üçin çeýe däl” [3].Aýnanyň geçiş temperaturasy “Challenger O-ring” -iň dogry möhürlenmegine sebäp bolýar.
2-nji mesele: 1-nji we 2-nji suratlarda görkezilen möhürler esasan suw we bug bilen täsir edýär.Möhürler etilen propilen dien monomerini (EPDM) ulanyp, saýtda ýygnandy.Şeýle-de bolsa, Witon ýaly floroelastomerleri (FKM) we Kalrez O halkalary ýaly perfluoroelastomer (FFKM) barlaýarlar.Ululyklary dürli-dürli bolsa-da, 2-nji suratda görkezilen ähli halkalar birmeňzeş ululykda başlaýar:
Name boldy?Bugyň ulanylmagy elastomerler üçin kynçylyk döredip biler.250 ° F-dan ýokary bug programmalary üçin, gaplama dizaýn hasaplamalarynda FKM we FFKM giňelmegi we gysylmagy deformasiýalary göz öňünde tutulmalydyr.Dürli elastomerleriň belli bir artykmaçlyklary we kemçilikleri bar, hatda ýokary himiki garşylygy bolanlaram bar.Islendik üýtgeşme seresaply tehniki hyzmaty talap edýär.
Elastomerler barada umumy bellikler.Umuman alanyňda, 250 ° F-dan ýokary we 35 ° F-dan pes temperaturalarda elastomerleriň ulanylmagy ýöriteleşdirilen we dizaýneriň girişini talap edip biler.
Ulanylan elastomer düzümini kesgitlemek möhümdir.Fýurion transformasiýa infragyzyl spektroskopiýa (FTIR) ýokarda agzalan EPDM, FKM we FFKM ýaly ep-esli dürli elastomerleri tapawutlandyryp biler.Şeýle-de bolsa, bir FKM birleşmesini beýlekisinden tapawutlandyrmak üçin synag kyn bolup biler.Dürli öndürijiler tarapyndan öndürilen halkalarda dürli doldurgyçlar, wulkanizasiýa we bejergiler bolup biler.Bularyň hemmesi gysyş toplumyna, himiki garşylyga we pes temperatura aýratynlyklaryna ep-esli täsir edýär.
Polimerler belli bir suwuklygyň içine girmegine mümkinçilik berýän uzyn, gaýtalanýan molekulýar zynjyrlary bar.Kristal gurluşy bolan metallardan tapawutlylykda, uzyn molekulalar bişirilen spagetti ýaly bir-biri bilen birleşýär.Fiziki taýdan suw / bug we gazlar ýaly örän kiçi molekulalar aralaşyp biler.Käbir molekulalar aýratyn zynjyrlaryň arasyndaky boşluklara ýeterlik derejede az.
Şowsuzlyk 3: Adatça, şowsuzlygyň derňewini resminamalaşdyrmak bölekleriň suratlaryny almakdan başlaýar.Şeýle-de bolsa, anna güni alnan tekiz, çeýe we benzin ysly plastmassa bölegi duşenbe gününe çenli (surata düşürilen wagty) gaty tegelek turba öwrüldi.Maglumata görä, bu komponent, ýangyç guýulýan stansiýada ýeriň aşagyndaky elektrik böleklerini goramak üçin ulanylýan polietilen (PE) turba kurtka.Alnan tekiz çeýe plastmassa bölegi kabeli goramady.Benziniň aralaşmagy himiki üýtgemelere däl-de, fiziki sebäp boldy - polietilen turba çüýremedi.Şeýle-de bolsa, az ýumşadylan turbalara aralaşmak zerurdyr.
Näsazlyk 4. Köp senagat desgalary suwy bejermek, kislotany bejermek we metal hapalaýjy maddalaryň ýoklugy (mysal üçin azyk senagatynda) Teflon bilen örtülen polat turbalary ulanýarlar.Teflon bilen örtülen turbalaryň polat bilen poluň arasyndaky ýyllyk giňişlige suwuň çykmagyna mümkinçilik berýän wentler bar.Şeýle-de bolsa, hatar turbalar uzak wagtlap ulanylandan soň ýaramlylyk möhletine eýe.
4-nji suratda HCl-i on ýyldan gowrak wagt bäri üpjün etmek üçin ulanylýan Teflon bilen örtülen turba görkezilýär.Polat poslama önümleriniň köp bölegi liner bilen polat turbanyň arasyndaky ýyllyk giňişlikde ýygnanýar.Önüm 5-nji suratda görkezilişi ýaly asty içeri itekledi, polat poslama turba syzyp başlaýança dowam edýär.
Mundan başga-da, Teflon flanesiniň üstünde süýşmek bolýar.Süýşmek hemişelik ýük astynda deformasiýa (deformasiýa) hökmünde kesgitlenýär.Metallarda bolşy ýaly, temperaturanyň ýokarlanmagy bilen polimerleriň süýşmegi ýokarlanýar.Şeýle-de bolsa, polatdan tapawutlylykda, otag temperaturasynda süýşmek bolýar.Flanesiň üstki kesişiniň azalmagy bilen, suratda görkezilen halka ýarylýança polat turbanyň boltlary artykmaç bolýar.Tegelek çatryklar polat turbany HCl-e hasam täsir edýär.
Şowsuzlyk: Nebit we gaz pudagynda poslanan polat suw sanjym liniýalaryny bejermek üçin ýokary dykyzlykly polietilen (HDPE) linerleri köplenç ulanylýar.Şeýle-de bolsa, çyzgy basyşyny ýeňilleşdirmek üçin aýratyn kadalaşdyryjy talaplar bar.6-njy we 7-nji suratlarda şowsuz çyzgy görkezilýär.Veke klapan linerine zeper ýetmek, annulus basyşy içerki iş basyşyndan ýokary bolanda ýüze çykýar - liner aralaşmagy sebäpli şowsuz bolýar.HDPE çyzgylary üçin bu şowsuzlygyň öňüni almagyň iň gowy usuly, turbanyň çalt depressurizasiýasyndan gaça durmakdyr.
Süýümli aýna bölekleriniň güýji gaýta-gaýta ulanylanda azalýar.Birnäçe gatlak wagtyň geçmegi bilen zaýalanmagy we ýarylmagy mümkin.API 15 HR “Pressokary basyşly süýümli aýna çyzykly turba” basyşyň 20% üýtgemeginiň synag we abatlaýyş çägi bolandygyny görkezýär.Kanadanyň standart CSA Z662, Nebit we gaz turbageçiriji ulgamlarynyň 13.1.2.8 bölüminde basyş üýtgemeleriniň turba öndürijisiniň basyş derejesinden 20% pes bolmalydygyny görkezýär.Otherwiseogsam, dizaýn basyşy 50% -e çenli peselip biler.FRP we FRP örtük bilen dizaýn edilende, tigirli ýükler göz öňünde tutulmalydyr.
Näsazlyk 6: Duz suwy bilen üpjün etmek üçin ulanylýan süýümli aýna (FRP) turbanyň aşaky (sagat 6) tarapy ýokary dykyzlykly polietilen bilen örtülendir.Şowsuz bölek, şowsuzlykdan soň gowy bölegi we üçünji komponent (önümçilikden soňky komponenti görkezýär) synagdan geçirildi.Hususan-da, şowsuz bölümiň kesişmesi şol bir ululykdaky prefabrik turbanyň kesişmesi bilen deňeşdirildi (8-nji we 9-njy suratlara serediň).Şowsuz kesişiň, ýasalan turbada ýok giň intralaminar çatryklarynyň bardygyny unutmaň.Delaminasiýa täze we şowsuz turbalarda ýüze çykdy.Delaminasiýa ýokary aýna düzümi bolan süýümli aýnada köp bolýar;Glassokary aýna düzümi has uly güýç berýär.Turbageçiriji güýçli basyş üýtgemelerine sezewar boldy (20% -den gowrak) we tigirli ýük sebäpli şowsuz boldy.
Surat 9. Ine, ýokary dykyzlykly polietilen bilen örtülen süýümli aýna turbada taýýar süýümli aýnanyň ýene iki kesimi.
Siteerde gurmak wagtynda turbanyň kiçi bölümleri birikdirilýär - bu baglanyşyklar möhümdir.Adatça, iki bölek turba birleşdirilýär we turbalaryň arasyndaky boşluk “çukur” bilen doldurylýar.Soňra bogunlar giň giňlikdäki süýümli aýna berkitmegiň birnäçe gatlagyna örtülendir we rezin bilen emdirilýär.Bogunyň daşky ýüzünde ýeterlik polat örtük bolmaly.
Laýnerler we süýümli aýna ýaly metal däl materiallar viskoelastikdir.Bu häsiýeti düşündirmek kyn bolsa-da, onuň ýüze çykmalary adatydyr: zeper adatça gurnama wagtynda ýüze çykýar, ýöne syzmak derrew ýüze çykmaýar.“Viskoelastiklik, deformasiýa edilende ýelimli we elastik häsiýetleri görkezýän materialyň eýeçiligi.Dürli materiallar (bal ýaly) gyrkym akymyna garşy durýarlar we stres ulanylanda wagtyň geçmegi bilen çyzykly deformasiýa edýärler.Elastik materiallar (polat ýaly) derrew deformasiýa ediler, ýöne stres aýrylandan soň çalt öňki ýagdaýyna gaýdyp geler.Wizkoelastik materiallaryň ikisi hem häsiýetlidir we şonuň üçin wagt üýtgeýän deformasiýany görkezýär.Çeýeligi, adatça, sargyt edilen gaty jisimlerde kristal uçarlar boýunça baglanyşyklaryň uzalmagy netijesinde ýüze çykýar, ýapyşyklyk bolsa amorf materialyň içinde atomlaryň ýa-da molekulalaryň ýaýramagyndan gelýär ”[4].
Fiberglas we plastmassa bölekleri gurnamak we işlemek wagtynda aýratyn aladany talap edýär.Otherwiseogsam, gidrostatik synagdan soň uzak wagtlap döwülip biler we zeper ýetip bilmez.
Süýümli aýna polotnolaryň köpüsi gurnama wagtynda zeper ýetmegi sebäpli ýüze çykýar [5].Gidrostatik synag zerurdyr, ýöne ulanylanda bolup biläýjek ownuk zyýany ýüze çykarmaýar.
Surat 10. Bu ýerde süýümli aýna turba segmentleriniň arasyndaky içki (çep) we daşarky (sag) interfeýsler görkezilýär.
Kemçilik 7. 10-njy suratda süýümli aýna turbalaryň iki bölüminiň baglanyşygy görkezilýär.11-nji suratda baglanyşygyň kesiş bölümi görkezilýär.Turbanyň daşky ýüzi ýeterlik derejede berkidilmedi we möhürlenmedi, transport wagtynda turba döwüldi.Bogunlary berkitmek üçin teklipler DIN 16966, CSA Z662 we ASME NM.2-de berilýär.
Dokary dykyzlykly polietilen turbalar ýeňil, poslama garşy we adatça gaz we suw turbalary, şol sanda zawod ýerlerinde ot şlanglary üçin ulanylýar.Bu setirlerdäki şowsuzlyklaryň köpüsi gazuw-agtaryş işleri wagtynda alnan zyýan bilen baglanyşyklydyr [6].Şeýle-de bolsa, haýal döwülmegiň (SCG) şowsuzlygy, pes pes streslerde we minimal ştamlarda hem bolup biler.Habarlara görä, “SCG, dizaýn ömri 50 ýyl bolan ýerasty polietilen (PE) turbageçirijilerde umumy näsazlyk re modeimi” [7].
Näsazlyk 8: 20 ýyldan gowrak ulanylandan soň ýangyn şlangynda SCG emele geldi.Onuň döwülmegi aşakdaky aýratynlyklara eýedir:
SCG şowsuzlygy döwük nagşy bilen häsiýetlendirilýär: minimal deformasiýa bolýar we köp konsentrik halkalar sebäpli ýüze çykýar.SCG meýdany takmynan 2 x 1,5 dýuýma çenli ulalansoň, çatryk çalt ýaýraýar we makroskopiki aýratynlyklar az görünýär (12-14-nji suratlar).Setirde her hepde 10% -den gowrak ýük üýtgemeleri bolup biler.Köne HDPE bogunlarynyň köne HDPE bogunlaryna garanyňda ýük üýtgemeleri sebäpli şowsuzlyga has çydamlydygy habar berildi [8].Şeýle-de bolsa, bar bolan desgalar HDPE ýangyn şlanglarynyň ýaşy hökmünde SCG-ni ösdürmegi göz öňünde tutmalydyr.
Surat 12. Bu surat, T-şahanyň esasy turba bilen kesişýän ýerini görkezýär we gyzyl ok bilen görkezilen ýaryşy döredýär.
Tüwi.14. Bu ýerde T şekilli şahanyň döwülen ýüzüni esasy T şekilli turba ýapyp bilersiňiz.Içki ýüzünde aç-açan çatryklar bar.
Aralyk köpçülikleýin gaplar (IBC) az mukdarda himiki serişdeleri saklamak we daşamak üçin amatlydyr (15-nji surat).Olar şeýle bir ygtybarly welin, şowsuzlygynyň ep-esli howp döredip biljekdigini ýatdan çykarmak aňsat.Şeýle-de bolsa, MDS şowsuzlyklary ep-esli maliýe ýitgilerine sebäp bolup biler, olaryň käbiri awtorlar tarapyndan gözden geçirilýär.Şowsuzlyklaryň köpüsi nädogry işlemek bilen ýüze çykýar [9-11].IBC barlamak üçin ýönekeý görünse-de, nädogry işlemek sebäpli ýüze çykan HDPE-de döwükleri ýüze çykarmak kyn.Howply önümleri öz içine alýan köpçülikleýin gaplary ýygy-ýygydan dolandyrýan kompaniýalarda aktiw dolandyryjylary üçin yzygiderli we düýpli daşarky we içerki barlaglar hökmanydyr.birlešen štatlarda.
Ultramelewşe (UV) zeperleri we garramagy polimerlerde agdyklyk edýär.Bu, “O-ring” saklaýyş görkezmelerini üns bilen ýerine ýetirmelidigimizi we açyk tanklar we howuz asty ýaly daşarky komponentleriň durmuşyna täsirini göz öňünde tutmalydygymyzy aňladýar.Bejeriş býudjetini optimizirlemeli (minimuma eltmeli), daşarky komponentleri, esasanam gün şöhlesine sezewar bolanlary barlamak zerur (16-njy surat).
Aýna geçiş temperaturasy, gysyş toplumy, aralaşmagy, otag temperaturasynyň süýşmegi, viskoelastikligi, haýal döwülmegi we ş.m. ýaly aýratynlyklar plastmassa we elastomer bölekleriniň öndürijilik aýratynlyklaryny kesgitleýär.Möhüm komponentleriň täsirli we netijeli hyzmat edilmegini üpjün etmek üçin bu häsiýetler göz öňünde tutulmalydyr we polimerler bu häsiýetlerden habarly bolmalydyrlar.
Authorsazyjylar öz netijelerini pudak bilen paýlaşandyklary üçin düşünjeli müşderilere we kärdeşlerine sag bolsun aýdýarlar.
1. Lewis Sr., Riçard J., Hawleýiň Himiýa sözleriniň gysgaça sözlügi, 12-nji neşir, Tomas Press International, London, Angliýa, 1992.
2. Internet çeşmesi: https://promo.parker.com/promotionsite/oring-ehandbook/us/en/ehome/laboratory-compression-set.
3. Laç, Sinthia L., Temperaturanyň we O-halkaly bejerginiň witon V747-75 möhürlemek ukybyna täsiri.NASA-nyň tehniki kagyzy 3391, 1993, https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940013602.pdf.
5. Kanadanyň nebit we gaz öndürijileri (CAPP), “Güýçlendirilen kompozit (metal däl) turbageçirijini ulanmak” üçin iň oňat tejribe, 2017-nji ýylyň aprel aýy.
6. Maupin J. we Mamun M. Plastiki turbanyň şowsuzlygy, töwekgelçilik we howp derňewi, DOT taslamasy No. 194, 2009.
7. Sýanpeng Luo, Jianfeng Şi we Jingýan Çeng, polietileniň haýal döwülmeginiň mehanizmleri: “Finite element usullary”, 2015 ASME basyş gämileri we turba konferensiýasy, Boston, MA, 2015.
8. Oliphant, K., Conrad, M. we Braýs, W., Plastik suw turbasynyň ýadawlygy: PE4710 turbanyň ýadaw dizaýny üçin tehniki syn we teklipler, Plastiki turba birleşiginiň adyndan tehniki hasabat, 2012-nji ýylyň maý aýy
9. Aralyk köpçülikleýin gaplarda suwuklyklary saklamak boýunça CBA / SIA görkezmeleri, ICB 2-nji oktýabr, 2018 Onlaýn: www.chemical.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/ibc-guidance-issue-2- 2018-1.pdf.
10. Beale, Kristofer J., Way, Hartiýa, himiki ösümliklerde IBC syzmagynyň sebäpleri - Amal tejribesiniň derňewi, 154-nji seminar seriýasy, IChemE, Rugbi, Angliýa, 2008, onlaýn: https: //www.icheme.org / media / 9737 / xx-kagyz-42.pdf.
11. Madden, D.
Ana Benz IRISNDT-iň baş inereneri (5311 86-njy köç, Edmonton, Alberta, Kanada T6E 5T8; Telefon: 780-577-4481; E-poçta: [e-poçta goralýar]).24 ýyllap poslama, şowsuzlyga we gözleg hünärmeni bolup işledi.Tejribesi, öňdebaryjy gözleg usullaryny ulanyp barlaglary geçirmegi we ösümlikleri barlamak programmalaryny guramagy öz içine alýar.Mersedes-Benz himiýa gaýtadan işleýän senagata, nebithimiýa zawodlaryna, dökün zawodlaryna we nikel zawodlaryna, şeýle hem nebit we gaz öndürýän zawodlara hyzmat edýär.Wenesueladaky “Universidad Simon Bolivar” -dan material in engineeringenerligi we Britaniýa Kolumbiýa uniwersitetinden material in engineeringenerligi boýunça magistr derejesini aldy.Kanadanyň umumy standartlar geňeşiniň (CGSB) weýran ediji synag şahadatnamalary, şeýle hem API 510 şahadatnamasy we CWB Topar 3 derejeli şahadatnamasy bar.Benz 15 ýyl NACE Edmonton ýerine ýetiriji bölüminiň agzasydy we ozal Kanadanyň Kebşirleýiş jemgyýetiniň Edmonton şahamçasynda dürli wezipelerde işledi.
NINGBO BODI SEALS CO., LTD HEMMESI ÖNÜMLERFFKM ORING, FKM ORING KITS,
BIZ BIZ bilen habarlaşmak üçin hoş geldiňiz, sag boluň!
Iş wagty: Noýabr-18-2023