მასალის შერჩევა წნევით: პრაქტიკული სახელმძღვანელო დალუქვის მასალებისთვის

სამრეწველო აღჭურვილობასა და სითხის სისტემებში ეფექტური დალუქვა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ოპერაციული მთლიანობის უზრუნველსაყოფად და მედიის გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად. დალუქვის მასალების შერჩევა, განსაკუთრებით მათი შინაგანი წნევისადმი გამძლეობის უნარი, დალუქვის წარმატების განმსაზღვრელი ფუნდამენტური ფაქტორია. არასწორმა შერჩევამ შეიძლება გამოიწვიოს დალუქვის ნაადრევი დაზიანება, გაჟონვა და პოტენციური უსაფრთხოების რისკები. ეს სახელმძღვანელო ასახავს სხვადასხვა წნევის დიაპაზონისთვის რეკომენდებულ ძირითად დალუქვის მასალებს.
I. დაბალი წნევის აპლიკაციები (0 – 5 მპა)
გავრცელებული სცენარები: პნევმატური სისტემები, დაბალი წნევის ჰიდრავლიკური სისტემები, წყლის გამწმენდი ნაგებობები, საკვებისა და სასმელების დანადგარები, დაბალი დატვირთვისთვის განკუთვნილი ორბიტიანი ღეროს საკეტები.
მასალის შერჩევა:

1. ნიტრილის რეზინი (NBR): დაბალი წნევის სამუშაოებისთვის ყველაზე ეკონომიური და მრავალმხრივი არჩევანი. ის გამოირჩევა ნავთობზე დამზადებული ჰიდრავლიკური ზეთების, საპოხი მასალების, საწვავის და ჰაერის მიმართ შესანიშნავ მდგრადობით, რაც განსაკუთრებულ ღირებულებას უზრუნველყოფს. იდეალურია დაბალი წნევის ზეთის ჰიდრავლიკური და პნევმატური გამოყენების უმეტესობისთვის.
2. ეთილენ-პროპილენ-დიენის მონომერი (EPDM): შესანიშნავი მდგრადობა ცხელი წყლის, ორთქლის, გამაგრილებლის (გლიკოლის), კეტონების და სუსტი მჟავების/ტუტეების მიმართ. არ არის შესაფერისი მინერალური ზეთების ან საწვავისთვის. ძირითადად გამოიყენება წყალზე დამზადებული საშუალებებისა და სითბოს გადამცემი სითხეების დალუქვისთვის დაბალი წნევის სისტემებში.
3. პოლიურეთანი (PU/AU/EU): ხასიათდება უკიდურესი ცვეთამედეგობით და მაღალი მექანიკური სიმტკიცით. ​​დაბალი წნევის პირობებში, მისი მაღალი ექსტრუზიისადმი მდგრადობა და ცვეთის თვისებები მას გამორჩეულ არჩევნად აქცევს ორმხრივი დალუქვისთვის (მაგ., დგუშის და ღეროს დალუქვისთვის), რაც მნიშვნელოვნად აღემატება სტანდარტულ რეზინას მომსახურების ვადის განმავლობაში.

რეზიუმე: დაბალი წნევის აპლიკაციებისთვის უპირატესობა მიანიჭეთ მედიის თავსებადობას. NBR არის ნაგულისხმევი მრავალმხრივი ვარიანტი, PU გთავაზობთ ხანგრძლივ ცვეთის ხანგრძლივობას, ხოლო EPDM სპეციალიზირებულია წყლიანი და პოლარული მედიებისთვის.
II. საშუალო წნევის გამოყენება (5 – 30 მპა)
გავრცელებული სცენარები: სამშენებლო ტექნიკა, ჩამოსხმის მანქანები, ჩარხები, საშუალო სიმძლავრის ჰიდრავლიკური სისტემები.
მასალის შერჩევა:

1. პოლიურეთანი (PU): საშუალო წნევის ჰიდრავლიკის უპირატესი არჩევანი. მისი მაღალი მექანიკური სიმტკიცე, სიმტკიცე და განსაკუთრებული ექსტრუზიისადმი წინააღმდეგობა ეფექტურად ებრძვის წნევის შედეგად გამოწვეულ დეფორმაციას და ნაპრალის ექსტრუზიას, რაც მას დგუშისა და ღეროს დალუქვის სასურველ მასალად აქცევს.
2. ნიტრილის რეზინი (NBR): გამაგრებული NBR ნაერთები შეიძლება კვლავ შესაფერისი იყოს იმ შემთხვევებში, როდესაც წნევა 15-20 მპა-ზე ნაკლებია და ტემპერატურა ზომიერია, განსაკუთრებით სტატიკური დალუქვის შემთხვევებში, როგორიცაა O-რგოლები. თუმცა, მისი ექსტრუზიისადმი მდგრადობა მნიშვნელოვნად დაბალია პოლიურეთანის რეზინთან შედარებით.
3. ფტორელასტომერი (FKM/Viton®): სასურველი არჩევანია, როდესაც გარემოში შედის მაღალი ტემპერატურა, საწვავი ან აგრესიული ქიმიკატები (მაგ., მჟავე სითხეები), საშუალო წნევის დიაპაზონშიც კი. FKM უზრუნველყოფს ქიმიური მდგრადობის და მაღალტემპერატურული მუშაობის მაღალ მაჩვენებელს (200°C+-მდე).

რეზიუმე: საშუალო წნევის პირობებში ექსტრუზიისადმი მდგრადობა უმნიშვნელოვანესია. პოლიურეთანი (PU) დინამიური დალუქვის ძირითადი არჩევანია, ხოლო ფტორელასტომერი (FKM) - ქიმიური და მაღალი ტემპერატურის მომთხოვნი გარემოსთვის.
III. მაღალი და ულტრამაღალი წნევის გამოყენება (30 მპა-ზე მეტი, 100 მპა+-მდე)
გავრცელებული სცენარები: ჰიდრავლიკური დომკრატები, ულტრამაღალი წნევის ტუმბოები, წყლის ჭავლური ჭრა, ნავთობისა და გაზის ჭაბურღილის თავის აღჭურვილობა, წნევის ჭურჭლის ტესტირების სისტემები.
მასალის შერჩევა:

1. პოლიურეთანი (PU): სპეციალურად ფორმულირებული და ინჟინერიით დამუშავებული პოლიურეთანები (მაგ., ჩამოსხმული პოლიურეთანი) მაღალი წნევის დინამიური დალუქვის სიცოცხლისუნარიან ვარიანტად რჩება, თუმცა საჭიროებენ ზუსტ ფორმულირებას და დალუქვის დიზაინს, რაც ხშირად ექსტრუზიის საწინააღმდეგო სათადარიგო რგოლების გამოყენებას მოითხოვს.
2. არამიდის ბოჭკოვანი კომპოზიტები / საინჟინრო პლასტმასები (PEEK, შევსებული PTFE): ეს არის კრიტიკულად მნიშვნელოვანი მასალები ულტრამაღალი წნევის აპლიკაციებისთვის. ისინი არ არიან ელასტომერები, არამედ მაღალი ხარისხის პლასტმასები განსაკუთრებული მექანიკური სიმტკიცითა და მოდულით.
• შევსებული PTFE: PTFE-ში ისეთი შემავსებლების დამატება, როგორიცაა მინის ბოჭკო, სპილენძი ან ნახშირბადის ბოჭკო, მკვეთრად აუმჯობესებს მის შეკუმშვის სიმტკიცეს და ექსტრუზიისადმი მდგრადობას. ხშირად გამოიყენება სარეზერვო რგოლებისა და დალუქვის რგოლებისთვის, რათა დაიცვას პირველადი დალუქვის საშუალებები ექსტრუზიისა და დაზიანებისგან.
•​PEEK:​ გთავაზობთ უკიდურესად მაღალ სიმტკიცეს, სიმყარეს და ტემპერატურისადმი მდგრადობას, გამოიყენება დალუქვის რგოლებისა და საყრდენი რგოლების წარმოებისთვის ულტრამაღალი წნევის გარემოში.

3. ლითონის საკეტები (სპილენძი ან უჟანგავი ფოლადი): უკიდურესი წნევის (მაგ., >70 მპა), მაღალი ტემპერატურის ან მაღალი დარტყმითი წნევის ქვეშ, ელასტომერები და პლასტმასები თავიანთ ზღვრულ გამძლეობას აღწევენ. ლითონის O-რგოლები ან C-რგოლები საუკეთესო გადაწყვეტაა. ისინი პლასტმასის დეფორმაციის გზით ილუქირებენ, რაც უკიდურეს საიმედოობას უზრუნველყოფს, თუმცა, როგორც წესი, ერთჯერადი გამოყენებისაა და მაღალი ინსტალაციის წინასწარ დატვირთვას საჭიროებს.

რეზიუმე: ულტრამაღალი წნევის პირობებში სტრატეგია „ელასტიური დალუქვიდან“ „მყარ შეკავებაზე“ გადადის. აუცილებელია მაღალი სიმტკიცის საინჟინრო პლასტმასები (გამაგრებული PTFE, PEEK) და ლითონები, რომელთა დიზაინიც დეფორმაციისა და ექსტრუზიის მინიმიზაციაზეა ორიენტირებული.
IV. ძირითადი დამატებითი შერჩევის ფაქტორები
ზეწოლა ერთადერთი კრიტერიუმი არ არის; შერჩევა უნდა მოიცავდეს ჰოლისტურ შეფასებას:

•​ტემპერატურა:​​ მასალის საოპერაციო ტემპერატურის დიაპაზონი სრულად უნდა მოიცავდეს სისტემის ტემპერატურას. მაღალი ტემპერატურა აჩქარებს დაბერებას; დაბალი ტემპერატურა კი იწვევს მსხვრევადობას.
•​მედიასთან თავსებადობა:​ ეს არის მთავარი წინაპირობა. შერჩეული მასალა არ უნდა იყოს კოროზირებული, შეშუპებული ან დეგრადირებული დალუქული საშუალებით.
•​მოძრაობის ტიპი:​ სტატიკური დალუქვა, ორმხრივი დინამიური დალუქვა თუ მბრუნავი დალუქვა? მოძრაობის თითოეული ტიპი განსხვავებულ მოთხოვნებს აწესებს ცვეთისადმი მდგრადობაზე, სითბოს გამომუშავებასა და თბოგამტარობაზე.
• აპარატურის თავსებადობა: სისტემის კლირენსის დიზაინი, ზედაპირის დასრულება და სიმტკიცე პირდაპირ გავლენას ახდენს დალუქვის ექსტრუზიისადმი მდგრადობასა და ცვეთის სიჩქარეზე.

დასკვნა:
დალუქვის მასალების შერჩევა სისტემების ინჟინერიის ერთ-ერთი გამოწვევაა, სადაც წნევა მთავარ განმასხვავებელ ფაქტორს წარმოადგენს:

• დაბალი წნევა: ფოკუსირება მედიაზე. ძირითადი საყრდენია NBR/EPDM.
• საშუალო წნევა: ფოკუსირება ექსტრუზიის წინააღმდეგობაზე. ძირითადი არჩევანია PU/FKM.
• მაღალი წნევა: ყურადღება გამახვილებულია სიმტკიცეზე. კომპოზიტები და ლითონები ლიდერობენ.

პრაგმატული შერჩევის პრინციპია: გარემოსა და ტემპერატურის მოთხოვნების დაკმაყოფილებისას, სამუშაო წნევის მიხედვით, შეარჩიეთ მასალები, რომლებსაც აქვთ ადეკვატური ექსტრუზიისადმი მდგრადობა და მექანიკური სიმტკიცე, და უზრუნველყავით დალუქვის ღარისა და კლირენსის სწორი დიზაინი. ყველაზე ძვირადღირებული მასალა არ ნიშნავს აუცილებლად საუკეთესოს; ოპტიმალური არჩევანია ის, რომელიც ყველაზე მეტად შეეფერება კონკრეტულ საოპერაციო პირობებს.