Металічныя ўшчыльняльныя кольцы часта падвяргаюцца ўздзеянню каразійных асяроддзяў у многіх прамысловых галінах, у тым ліку ў хімічнай, нафтагазавай і марской прамысловасці. У гэтых умовах каразійная ўстойлівасць металічных ушчыльняльных кольцаў мае вырашальнае значэнне для іх доўгатэрміновай працы і надзейнасці. У гэтым даследаванні будзе вывучаны ўплыў каразійных асяроддзяў на металічныя ўшчыльняльныя кольцы і спосабы павышэння іх устойлівасці.
1. Характарыстыкі каразійных асяроддзяў
Каразійныя асяроддзі звычайна маюць наступныя характарыстыкі:
Каразійныя асяроддзі: хімічныя рэчывы, такія як кіслоты, шчолачы, солі, хларыды, сульфіды і г.д., могуць паскорыць працэс карозіі металаў.
Тэмпература і ціск: высокая тэмпература і высокі ціск могуць пагоршыць карозію, што робіць каразійную ўстойлівасць матэрыялаў больш складанай.
Стан патоку: Стан патоку вадкасці ў абсталяванні (напрыклад, турбулентны або ламінарны паток) таксама ўплывае на хуткасць карозіі.
2. Выбар матэрыялу для металічных ушчыльняльных кольцаў
2.1 Матэрыялы, устойлівыя да карозіі
Нержавеючая сталь:
Аўстэнітная нержавеючая сталь (напрыклад, 304, 316): мае добрую каразійную ўстойлівасць у большасці кіслых і хларыдных асяроддзяў.
Дуплексная нержавеючая сталь (напрыклад, 2205, 2507): спалучае ў сабе перавагі аўстэніту і ферыту з больш высокай каразійнай устойлівасцю і механічнай трываласцю.
Сплавы:
Нікелевыя сплавы (напрыклад, інконель, хастэлой): добра працуюць у экстрэмальна агрэсіўных асяроддзях і падыходзяць для высокіх тэмператур і высокаагрэсіўных асяроддзяў.
Тытан і яго сплавы: забяспечваюць выдатную каразійную ўстойлівасць у моцных кіслотных асяроддзях, але кошт высокі.
2.2 Тэхналогія пакрыцця
Антыкаразійнае пакрыццё:
Для паляпшэння каразійнай устойлівасці ўшчыльняльных кольцаў наносяць антыкаразійныя пакрыцці, такія як поліэфірная і эпаксідная смала.
Металічныя пакрыцці, такія як цынкаванне і нікеляванне, могуць забяспечыць дадатковы ахоўны пласт для прадухілення карозіі.
Анадаванне:
Ужываецца для ўшчыльняльных кольцаў з алюмініевых сплаваў, анадаванне для ўтварэння шчыльнага пласта аксіду алюмінію для павышэння каразійнай устойлівасці.
3. Выпрабаванне на каразійную стойкасць
3.1 Выпрабаванне хуткасці карозіі
Метад пахудання:
Апусціце ўзор у каразійнае асяроддзе, рэгулярна ўзважвайце яго, каб вызначыць страту вагі, а затым разлічыце хуткасць карозіі.
Электрахімічны тэст:
Выкарыстоўвайце палярызацыйныя крывыя, электрахімічную імпедансную спектраскапію (ЭІС) і іншыя метады для ацэнкі каразійнай устойлівасці матэрыялу.
3.2 Асяроддзе выпрабаванняў на каразійную стойкасць
Паскораныя выпрабаванні на карозію:
Выкарыстоўвайце кантраляваныя каразійныя асяроддзі (напрыклад, выпрабаванне ў саляным тумане, уздзеянне кіслотнага газу) у лабараторных умовах, каб імітаваць рэальныя ўмовы працы і паскорыць выпрабаванне матэрыялу на каразійную стойкасць.
Выпрабаванне на працяглы апусканне:
Апускайце ўзоры ў пэўныя каразійныя асяроддзі, каб назіраць за зменамі іх фізічных уласцівасцей і мікраструктуры.
4. Аналіз адмоваў і меры па паляпшэнні
4.1 Аналіз рэжыму адмовы
Кропкавая карозія:
Невялікія адтуліны, якія ўтвараюцца на паверхні металу, сур'ёзна ўплываюць на герметычнасць і звычайна адбываюцца ў асяроддзі хларыд-іонаў.
Раўнамерная карозія:
Агульная карозія паверхні матэрыялу паступова аслабляе трываласць матэрыялу і ўплывае на эфект герметызацыі.
Каразійнае растрэскванне пад напружаннем (SCC):
Расколіны, выкліканыя высокімі нагрузкамі і каразійным асяроддзем, асабліва ў хлараваным асяроддзі.
4.2 Мерапрыемствы па паляпшэнні
Аптымізацыя матэрыялаў:
Выбірайце новыя матэрыялы з лепшай каразійнай устойлівасцю.
Распрацоўка і ўкараненне высокапрадукцыйных сплаваў або кампазітных матэрыялаў.
Паляпшэнне дызайну:
Аптымізаваць канструкцыю ўшчыльняльнага кольца, каб паменшыць канцэнтрацыю напружанняў і паменшыць зоны карозіі.
Улічвайце геаметрыю і спосаб усталёўкі ўшчыльняльнага кольца, каб палепшыць дапушчальнасць.
Абарона паверхні:
Дадайце меры па ахове паверхні для ўзмацнення абароны ад зносу і карозіі.
Выкарыстоўвайце тэхналогію самааднаўляльнага пакрыцця для паляпшэння доўгатэрміновай устойлівасці да карозіі.
5. Выпадкі прымянення і высновы
5.1 Выпадкі прымянення
Нафта і газ:
Падчас здабычы і перапрацоўкі нафты і газу металічныя ўшчыльняльныя кольцы павінны вытрымліваць жорсткія ўмовы, такія як расол і кіслы газ. У якасці ўшчыльняльных матэрыялаў звычайна выкарыстоўваюцца высокалегаваная нержавеючая сталь і спецыяльныя сплавы на аснове нікеля.
Хімічная прамысловасць:
У агрэсіўных хімічных асяроддзях (напрыклад, розных кіслот і шчолачаў) ўшчыльняльныя кольцы з пакрыццямі і кампазітнымі матэрыяламі дэманструюць выдатную каразійную ўстойлівасць.
5.2 Заключэнне
Вывучэнне ўстойлівасці металічных ушчыльняльных кольцаў да агрэсіўных асяроддзяў мае вырашальнае значэнне для забеспячэння доўгатэрміновай надзейнай працы абсталявання. Дзякуючы разумнаму выбару матэрыялаў, эфектыўнай антыкаразійнай абароне і навуковым выпрабаванням на каразійную стойкасць можна значна палепшыць тэрмін службы і прадукцыйнасць металічных ушчыльняльных кольцаў. З развіццём навукі і тэхналогій будучыя даследаванні могуць быць сканцэнтраваны на новых матэрыялах і інавацыйных тэхналогіях пакрыццяў для задавальнення больш строгіх патрабаванняў прамысловага прымянення.
Час публікацыі: 06 лістапада 2024 г.