በጣም ከባድ ሁኔታዎችን ማሸነፍ፡ ለ 700-800°C፣ 0.5MPa እና አሲዳማ የማይነቃነቅ ድባብ መፍትሄዎችን ማተም

በከፍተኛ ሙቀት፣ ከፍተኛ ጫና እና ብስባሽ ሚዲያ በሚታወቁ ጽንፈኛ የኢንዱስትሪ አካባቢዎች፣ የማተሚያ ክፍሎችን መምረጥ ቀላል የአካል ክፍሎች ምርጫ ከመሆን አልፏል - የመሳሪያውን ደህንነት፣ አስተማማኝነት እና የአገልግሎት ህይወት በቀጥታ የሚወስን ዋና የቴክኖሎጂ ፈተና ይሆናል። ከ700-800°C ከፍተኛ የሙቀት መጠን፣ ከፍተኛው 0.5MPa ግፊት፣ በዝቅተኛ ይዘት ያለው ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ዝገት እና በናይትሮጅን ወይም xenon ከባቢ አየር ውስጥ ባህላዊ የማተሚያ ቁሳቁሶች (እንደ ጎማ፣ ፕላስቲክ) ሙሉ በሙሉ ወድቀዋል። ይህ ጽሑፍ ለእንደዚህ ዓይነቶቹ የሥራ ሁኔታዎች ዋና የማተሚያ መፍትሄዎችን በጥልቀት ያብራራል።

.I. የክወና ሁኔታ ትንተና እና ዋና ተግዳሮቶች.

1. .በጣም ከፍተኛ ሙቀት (700-800 ° ሴ)ይህ የሙቀት መጠን እንደ PTFE (~260°C) ወይም Fluoroelastomer (FKM, ~200°C) ያሉ የፖሊመር ቁሶችን ወሰን እጅግ የላቀ አልፎ ተርፎም የአንዳንድ ብረቶች ጥንካሬ (ለምሳሌ፡ አሉሚኒየም፣ መዳብ) በከፍተኛ ሁኔታ እንዲቀንስ ያደርጋል። ቁሳቁሶች በጣም ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ, በጣም ጥሩ ከፍተኛ የሙቀት ጥንካሬ እና ጸረ-አስቂኝ ባህሪያት ሊኖራቸው ይገባል.
2. .የሚበላሽ አካባቢ (ዝቅተኛ ትኩረት HCl)ሃይድሮክሎሪክ አሲድ (ኤች.ሲ.ኤል.ኤል) በአብዛኛዎቹ የብረታ ብረት ቁሶች (ለምሳሌ አይዝጌ ብረት፣ ኒኬል ላይ የተመሰረቱ ውህዶች) ላይ ከባድ ዝገትን የሚያመጣ ኢንኦርጋኒክ አሲድን በከፍተኛ ሁኔታ የሚቀንስ ነው። የማሸጊያው ቁሳቁስ ለ halogen አሲዶች ልዩ የመቋቋም ችሎታ ሊኖረው ይገባል።
3. .የማይነቃነቅ ድባብ (N₂/Xe)ምንም እንኳን ናይትሮጅን እና xenon በኬሚካላዊ ሁኔታ የተረጋጉ እና ምላሽ የማይሰጡ ቢሆኑም፣ ይህ አካባቢ በተለምዶ የአየር (ኦክስጅን፣ እርጥበት) ወደ ውስጥ እንዳይገባ ወይም ወደ ዜሮ የሚጠጋ መፍሰስን የሚፈልግ እጅግ በጣም ከፍተኛ የሆነ የፍሳሽ ጥብቅነት የስርዓት ፍላጎትን ያመለክታል።
4. .ግፊት (0.5MPa): 0.5MPa (በግምት. 5 kgf) ዝቅተኛ-ወደ-መካከለኛ ግፊት ክልል ውስጥ ቢወድቅ, ነገር ግን ከፍተኛ ሙቀት እና ዝገት ጋር ተዳምሮ, አሁንም ቁሳዊ ጥንካሬ እና በጥንካሬው ላይ ከባድ ፈተና ይፈጥራል.

.II. የኮር ማኅተም ቁሳቁስ ምርጫ.

ከላይ በተገለጸው ትንታኔ መሰረት,ግራፋይትእናልዩ ከፍተኛ-ደረጃ ቅይጥሊሆኑ የሚችሉ አማራጮች ብቻ ናቸው።

.1. ተጣጣፊ ግራፋይት (የተራቀቀ ግራፋይት) - የተመረጠው ቁሳቁስ.

ተለዋዋጭ ግራፋይት፣ የተፈጥሮ ግራፋይትን በኬሚካል በማከም፣ ለማራገፍ በማሞቅ እና ከዚያም ወደ አንሶላ በመጨመቅ፣ፍፁም ዋና መነሻእናተመራጭ ቁሳቁስለእነዚህ ሁኔታዎች.

• .ከፍተኛ-ሙቀት መቋቋም: ኦክሳይድ ባልሆኑ ከባቢ አየር ውስጥ (እንደ inert N₂ ወይም Xe) የአገልግሎት ሙቀት ከ 1600 ° ሴ ሊበልጥ ይችላል ፣ ይህም በቀላሉ ከ 700-800 ° ሴ መስፈርት ያሟላል።
• .የዝገት መቋቋምእንደ ናይትሪክ አሲድ ወይም የተጠናከረ ሰልፈሪክ አሲድ ካሉ ጠንካራ ኦክሳይድ አሲዶች በስተቀር ለአብዛኛዎቹ አሲዶች (ሃይድሮክሎሪክ ፣ ሰልፈሪክ ፣ ፎስፈረስን ጨምሮ) በጣም ጥሩ የመቋቋም ችሎታ ይሰጣል። ዝቅተኛ-ማተኮር HCl አነስተኛ ውጤት አለው.
• .የማተም አፈጻጸምለስላሳ እና በቀላሉ የማይበገር፣የገጽታ ጉድለቶችን መሙላት የሚችል እና እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ የማኅተም ንብርብር ለመፍጠር የሚችል እና አነስተኛ የግጭት መጠን አለው።
• .ቅጾችበተለምዶ እንደ ግራፋይት gaskets (spiral ቁስል gaskets)፣ ግራፋይት ማሸጊያ ወይም ግራፋይት ሉህ ሆኖ የተሰራ።

.2. ከፍተኛ አፈጻጸም ልዩ ቅይጥ - የብረት ጋዞች ዋና.

የብረታ ብረት ማኅተሞች ከፍተኛ የሜካኒካል ጥንካሬ ወይም ለማሸጊያው መዋቅራዊ ድጋፍ በሚያስፈልግበት ጊዜ አስፈላጊ ናቸው. የቁሳቁስ ምርጫ ጥንቃቄ ማድረግ አለበት፡-

• .Hastelloy®፣ እንደHastelloy ሲ-276: ይህ ነውለ HCl ዝገት መቋቋም የላቀ ቅይጥ. ለአብዛኛው አሲድ (HCl፣ H₂SO₄ ን ጨምሮ) በኦክሳይድ እና በመቀነስ ግዛቶች ውስጥ እጅግ በጣም ጠንካራ የሆነ ከፍተኛ ሙቀት ካለው ሜካኒካል ባህሪያት ጋር ተዳምሮ ያሳያል። ይህ spiral ቁስል gaskets (C-276 ስትሪፕ + ተጣጣፊ ግራፋይት መሙያ) ወይም ብረት ሆይ-rings ለማምረት ተስማሚ ነው.
• .በኒኬል ላይ የተመሰረቱ ውህዶች (ለምሳሌ፣ Inconel® 600/625)ጥሩ ከፍተኛ ሙቀት ጥንካሬ እና መካከለኛ ዝገት የመቋቋም አቅርብ. ነገር ግን፣ ለ HCl ያላቸው ተቃውሞ ከ Hastelloy C-276 በጣም ያነሰ ነው እና በጥንቃቄ መገምገም አለበት።
• .ቲታኒየም እና ቲታኒየም alloysለክሎራይድ አከባቢዎች ጥሩ የመቋቋም ችሎታ (ለምሳሌ ፣ HCl)። ነገር ግን፣ ንፁህ ቲታኒየም ከ300°ሴ በላይ ጥንካሬን ያጣል፣ እና የሃይድሮጂን መጨናነቅ አደጋ አለ። ከፍተኛ ሙቀት ያለው ቲታኒየም ውህዶች መምረጥ እና በጥብቅ መገምገም አለባቸው.
• .ታንታለምለሃይድሮክሎሪክ አሲድ በጣም ጥሩ የመቋቋም ችሎታ አለው። ሆኖም ግን, በጣም ውድ እና ለማሽን አስቸጋሪ ነው. ብዙውን ጊዜ እንደ ማቀፊያ ወይም ሽፋን ጥቅም ላይ ይውላል.

.⚠️ አስፈላጊ አለመካተት:

• .መደበኛ አይዝጌ ብረት (ለምሳሌ፡ 304፣ 316)በኤች.ሲ.ኤል. አከባቢዎች ላይ ከባድ ዝገት ይደርስበታል እና በፍጥነት አይሳካም።
• .ፖሊቲትራፍሎሮኢታይሊን (PTFE)በጣም ጥሩ የኬሚካል መቋቋም, ነገር ግን ከፍተኛው የአገልግሎት ሙቀት 260 ° ሴ ብቻ ነው, ይህም ከፍተኛ ሙቀት ላለው መተግበሪያ ሙሉ ለሙሉ ተስማሚ አይደለም.

.III. የሚመከሩ የማኅተም ዓይነቶች እና አወቃቀሮች.

.1. የማይንቀሳቀስ መታተም (ፍላንግስ፣ ሽፋኖች፣ ወዘተ).

• .Spiral Wound Gaskets:ይህ በጣም ጥንታዊ እና አስተማማኝ መፍትሄ ነው. የ Hastelloy C-276 ንጣፍ እና ተጣጣፊ ግራፋይት በተለዋዋጭ ጠመዝማዛ የተሰራ። ቅይጥ ስትሪፕ ሜካኒካል ጥንካሬ እና springiness ይሰጣል, ግራፋይት ስትሪፕ የመጀመሪያ መታተም እና ማካካሻ ይሰጣል ሳለ. ይህ የብረት ጥንካሬን ከግራፋይት መታተም ፣ የሙቀት መጠን እና የዝገት መቋቋም ጋር ፍጹም ያጣምራል።
• .ተጣጣፊ ግራፋይት የተቀናበሩ ጋዞችተጣጣፊ የግራፋይት ሉህ የመጨመቂያውን የመቋቋም እና የመሳብ ችሎታውን ለማሳደግ በብረት በተሰራ ሳህን፣ በተቦረቦረ ሳህን ወይም በሜሽ ሳህን ተሸፍኗል። ለመደበኛ flange ግንኙነቶች ተስማሚ።

.2. ተለዋዋጭ መታተም (ቫልቭ ግንድ፣ አጊታተር ዘንጎች፣ ወዘተ).

ይህ በግጭት እና በመልበስ ምክንያት የበለጠ ፈተናን ያመጣል።

• .የተጠለፈ ግራፋይት ማሸግ: ከግራፋይት ፋይበር ወደ ስኩዌር ገመድ የተጠለፈ እና በማሸጊያ ሳጥን ውስጥ የታሸገ። ከግሬድ የሚወጣው የአክሲያል ሃይል ይጨመቃል፣ በዚህም የጨረር መስፋፋት ከዘንጉ ወለል ጋር እንዲገናኝ እና ማህተም ይፈጥራል። ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም, የዝገት መቋቋም እና ራስን ቅባት ያቀርባል, ይህም ለከፍተኛ ሙቀት ቫልቮች እና አነቃቂዎች የተለመደ ምርጫ ነው. የፍሳሽ መጠን መቆጣጠር አለበት።
• .ጸደይ-ኢነርጂድ ማኅተሞችብዙ የግራፋይት ቀለበት ማህተሞች ከፍተኛ ሙቀት ባለው ቅይጥ ምንጭ (ለምሳሌ ኢንኮኔል) ይደገፋሉ። ፀደይ በመለጠጥ እና በሙቀት ብስክሌት ምክንያት የሚፈጠረውን የማተም ሃይል ለማካካስ የማያቋርጥ የማካካሻ ሃይል ይሰጣል፣ ይህም በጣም ዝቅተኛ የፍሳሽ መጠን እንዲኖር ያስችላል።

.IV. የንድፍ እና የአጠቃቀም ግምት.

1. .የገጽታ ጥራት፦ ለስላሳ ግራፋይት ቁስ እንዳይለብስ ወይም እንዳይወጣ ለመከላከል የታሸገው የንክኪ ንጣፎች (የፍላጅ ፊቶች፣ ዘንጎች ወለሎች) ከፍተኛ አጨራረስ እና ጥንካሬ ሊኖራቸው ይገባል።
2. .ቦልት ሎድ: ጋሼት የሚፈለገውን የማተሚያ ጭንቀት እንዳሳካ ለማረጋገጥ በቂ የቦልት ጭነት አስላ እና ተግብር። ይህ በተለይ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ በጣም አስፈላጊ ነው, ይህም የቦልት ክሪፕ መዝናናት በሚፈጠርበት ጊዜ, እንደገና ማጠንከርን ሊጠይቅ ይችላል.
3. .የሙቀት ብስክሌት ግምትበመሳሪያዎች ሙቀት መጨመር እና ማቀዝቀዝ ወቅት የሙቀት መስፋፋት እና መጨናነቅ በማተም ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ. ጥሩ የመቋቋም ችሎታ ያላቸው የማኅተም ዓይነቶችን መምረጥ (ለምሳሌ፣ spiral ulcer gaskets፣ spring-powered seals) ወሳኝ ነው።
4. .የጋዝ ንፅህና: የማይነቃነቅ ጋዝ ንፅህና መረጋገጥ አለበት. ከባቢ አየር በኦክሲጅን የተበከለ ከሆነ, በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ተለዋዋጭ ግራፋይት ኦክሲድሽን ያስከትላል, ይህም ወደ ማህተም ውድቀት ይመራዋል.

.V. ማጠቃለያ.

ከ700-800°C፣ 0.5MPa፣ በናይትሮጅን/xenon ከባቢ አየር ውስጥ ዝቅተኛ ትኩረት ያለው ሃይድሮክሎሪክ አሲድ ያለው፣ የቁሳቁስ ጥምርበተለዋዋጭ ግራፋይት ላይ ያተኮረ፣ ከ Hastelloy C-276 ጋር ለማጠናከሪያ እና ድጋፍ, የተረጋገጠ እና አስተማማኝ የማተሚያ መፍትሄ ነው.

ለትክክለኛ ምርጫ ከሙያ ማህተም አቅራቢዎች ጋር በጥልቀት መማከር፣ ዝርዝር የአሠራር መለኪያዎችን ማቅረብ እና ያልተሳካ አሰራርን ለማረጋገጥ አስፈላጊ የሙከራ ማረጋገጫዎችን ማካሄድ ይመከራል። ከላይ የተገለጹትን የተራቀቁ ቁሳቁሶችን እና አወቃቀሮችን በመጠቀም የዚህን እጅግ በጣም አስቸጋሪ የአሠራር ሁኔታ የማተም ፈተናዎችን ማሸነፍ እና የመሳሪያውን የረጅም ጊዜ, አስተማማኝ እና የተረጋጋ አሠራር ማረጋገጥ ሙሉ በሙሉ ይቻላል.