ການແກ້ໄຂເງື່ອນໄຂທີ່ຮຸນແຮງ: ຍຸດທະສາດການຄັດເລືອກແລະການພິຈາລະນາສໍາລັບການຜະນຶກອົງປະກອບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ

ໃນຂົງເຂດອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫລາຍເຊັ່ນ: ການປຸງແຕ່ງເຄມີ, ການກັ່ນນໍ້າມັນ, ໄຮໂດຼລິກ, ແລະການຜະລິດວັດສະດຸຫມໍ້ໄຟພະລັງງານໃຫມ່, ອຸປະກອນແລະທໍ່ມັກຈະຈັດການກັບສື່ທີ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ sodium hydroxide NaOH ຫຼື potassium hydroxide ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ KOH ເກີນ 30%) ພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມສູງແລະຄວາມກົດດັນ. ສະພາບການເຮັດວຽກນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດສິ່ງທ້າທາຍທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດຕໍ່ລະບົບການຜະນຶກ. ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການປະທັບຕາບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດນໍາໄປສູ່ການຂັດຂວາງການຜະລິດແລະການຮົ່ວໄຫຼຂອງວັດສະດຸ, ແຕ່ຍັງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດອຸປະຕິເຫດດ້ານຄວາມປອດໄພແລະສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຮ້າຍແຮງ. ດັ່ງນັ້ນ, ການເລືອກອົງປະກອບປະທັບຕາທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການບໍລິການເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງແມ່ນການຕັດສິນໃຈດ້ານວິຊາການທີ່ຕ້ອງການຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະຄວາມເຄັ່ງຄັດ.

​I. ຄວາມຮຸນແຮງຂອງສະພາບການດໍາເນີນງານ: ຜົນກະທົບລວມຂອງ Alkali ທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມກົດດັນສູງ​

ຂັ້ນຕອນທໍາອິດໃນການເລືອກອົງປະກອບປະທັບຕາແມ່ນເພື່ອເຂົ້າໃຈຢ່າງເຕັມສ່ວນລັກສະນະການທໍາລາຍຂອງສະພາບການດໍາເນີນງານ:

1. ​ການ​ໂຈມ​ຕີ​ທາງ​ເຄ​ມີ​:​alkalis ທີ່ເຂັ້ມແຂງ (ຕົວຢ່າງ, NaOH, KOH) ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຊາະເຈື່ອນຂອງສານເຄມີທີ່ສໍາຄັນກັບວັດສະດຸໂພລີເມີສ່ວນໃຫຍ່, ນໍາໄປສູ່ການໃຄ່ບວມ, softening, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ແລະແມ້ກະທັ້ງການເຊື່ອມໂຊມ. ຜົນກະທົບ corrosive ນີ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນແລະອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ.
2. ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​:​ເງື່ອນ​ໄຂ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ສູງ (ໂດຍ​ປົກ​ກະ​ຕິ​ຂ້າງ​ເທິງ 10 MPa / 100 bar​) ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ປະ​ທັບ​ຕາ​ທີ່​ຈະ​ມີ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ກົນ​ຈັກ​ສູງ​ທີ່​ສຸດ​, ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ຕ້ານ​ການ extrusion​, ແລະ​ຊຸດ​ການ​ບີບ​ອັດ​ຕ​່​ໍ​າ​. ວັດສະດຸອ່ອນສາມາດຖືກ extruded ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງຫວ່າງປະທັບຕາພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນສູງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຖາວອນແລະການຮົ່ວໄຫຼ.
3. ​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​:​ອຸນຫະພູມຂະບວນການຫຼືຄວາມຮ້ອນ friction ເລັ່ງອັດຕາການກັດກ່ອນທາງເຄມີຂອງ alkali ແລະພ້ອມໆກັນຫຼຸດຜ່ອນຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸ, ເພີ່ມເຕີມ exacerbating ຄວາມສ່ຽງຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການປະທັບຕາ.
4. ​ຜົນ​ກະ​ທົບ Synergistic​:​ຜົນ​ກະ​ທົບ​ລວມ​ຂອງ corrosion alkali ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ແລະ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ສູງ​ກົນ​ຈັກ​ແມ່ນ​ຫຼາຍ​ກ​່​ວາ​ປັດ​ໄຈ​ດຽວ​. ວັດສະດຸອາດຈະທົນທານຕໍ່ດ່າງແຕ່ບໍ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນ, ຫຼືທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນແຕ່ຖືກກັດກ່ອນໄວໂດຍ alkali, ເຮັດໃຫ້ຂອບເຂດການຄັດເລືອກແຄບລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

​II. ການຄັດເລືອກຫຼັກ: ການພິຈາລະນາທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບວັດສະດຸປະທັບຕາ​

ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ບໍ່ມີວັດສະດຸ "ທົ່ວໄປ" ທີ່ເຫມາະສົມກັບທຸກເງື່ອນໄຂຄວາມກົດດັນສູງທີ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ການຄັດເລືອກຕ້ອງອີງໃສ່ການຕັດສິນທີ່ສົມບູນແບບຂອງຕົວກໍານົດການສະເພາະເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂະຫນາດກາງ, ອຸນຫະພູມ, ຄວາມກົດດັນ, ແລະສະພາບການເຄື່ອນໄຫວ / static. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນການວິເຄາະຈຸດປະສົງຂອງວັດສະດຸຕົ້ນຕໍຈໍານວນຫນຶ່ງ:

1. ​Perfluoroelastomer (FFKM).​
   • ​ຂໍ້​ດີ​:ຮັບຮູ້ທົ່ວໄປວ່າເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມ. ສະເໜີຄວາມຕ້ານທານທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າກັບສານເຄມີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ລວມທັງອາຊິດເຂັ້ມຂຸ້ນ, ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະສານລະລາຍອິນຊີ. ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນທີ່ມີ fluorinated ເກືອບເຕັມຂອງມັນເຮັດໃຫ້ inertness ເຄມີສູງ. ມັນຍັງມີຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງທີ່ດີເລີດ (ໂດຍປົກກະຕິການນໍາໃຊ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຖິງ 280-300 ° C +) ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີ.
   • ​ຂໍ້​ເສຍ​:ລາຄາແພງຫຼາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍສິບຫຼືຫຼາຍຮ້ອຍເທົ່າຫຼາຍກ່ວາ elastomers ອື່ນໆ. ຍາກທີ່ຈະປະມວນຜົນ. ອາດຈະເປັນ "ວິສະວະກອນເກີນ" ສໍາລັບການບໍລິການທີ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການວິເຄາະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ.
   • ​ສະ​ຖາ​ນະ​ການ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​:​ສະພາບທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດ, ເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມສູງ (> 150 ° C), ຄວາມກົດດັນສູງ, ແລະເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງປະສົມກັບສື່ corrosive ອື່ນໆ. ທາງເລືອກຕົ້ນຕໍສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນຈໍານວນຫຼາຍ (ຕົວຢ່າງ, ປະທັບຕາຕົ້ນຕໍ reactor, ປ່ຽງຄວາມກົດດັນສູງອຸນຫະພູມສູງ).
2. ​Polytetrafluoroethylene (PTFE).​
   • ​ຂໍ້​ດີ​:ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກໃນນາມ "ກະສັດພາດສະຕິກ", ມັນແມ່ນ inert ກັບສານເຄມີເກືອບທັງຫມົດ, ລວມທັງເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ມັນທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມທີ່ດີເລີດຂອງມັນເອງ (-180 ° C ຫາ 250 ° C). ໂດຍຜ່ານການດັດແກ້ການຕື່ມ (ຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມເສັ້ນໄຍແກ້ວ, graphite, bronze), ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ, ຄວາມຕ້ານທານກັບພັຍ, ແລະຕ້ານ creepability ສາມາດປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
   • ​ຂໍ້​ເສຍ​:PTFE ເປັນ thermoplastic, ບໍ່ແມ່ນ elastomer, ແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນການໄຫຼເຢັນ - ມັນ undergoes ການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ນໍາໄປສູ່ການທໍາລາຍຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະທັບຕາ. ປະທັບຕາ PTFE ບໍລິສຸດມັກຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອີງໃສ່ preload ຫຼືການອອກແບບພິເສດ (ເຊັ່ນ: ວົງ V, ປະທັບຕາປາກ) ສໍາລັບການຊົດເຊີຍ.
   • ​ສະ​ຖາ​ນະ​ການ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​:​​ປະ​ທັບ​ຕາ​ຄົງ​ທີ່​ຫຼື​ປະ​ທັບ​ຕາ reciprocating / rotating ຄວາມ​ໄວ​ຕ​່​ໍ​າ​. ໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບ gaskets, ວົງການຫຸ້ມຫໍ່, valve seats. ທາດປະສົມ PTFE ເຕັມໄປເປັນການແກ້ໄຂທົ່ວໄປສໍາລັບການປະທັບຕາໃນປັ໊ມ alkali ຄວາມກົດດັນສູງແລະປ່ຽງ.
3. ​Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM).​
   • ​ຂໍ້​ດີ​:ຄວາມຕ້ານທານທີ່ດີຫຼາຍຕໍ່ນ້ໍາຮ້ອນ, ອາຍ, ອາຊິດເຈືອຈາງ, ແລະເປັນດ່າງ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ. ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ອາຍນ້ໍາຂອງມັນແມ່ນດີເລີດໂດຍສະເພາະ.
   • ​ຂໍ້​ເສຍ​:ຄວາມຕ້ານທານທີ່ບໍ່ດີຕໍ່ນໍ້າມັນ, ນ້ ຳ ມັນໄຮໂດຼລິກທີ່ອີງໃສ່ນ້ ຳ ມັນ, ແລະສານລະລາຍ hydrocarbon ສ່ວນໃຫຍ່. ຂອບເຂດຈໍາກັດອຸນຫະພູມເທິງຂອງມັນມັກຈະຕ່ໍາກວ່າ FKM ແລະ FFKM (ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວບໍ່ເກີນ 150 ° C). ຄວາມທົນທານໃນໄລຍະຍາວຫຼຸດລົງໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງດ່າງຮ້ອນ.
   • ​ສະ​ຖາ​ນະ​ການ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​:​​ປະ​ທັບ​ຕາ​ສໍາ​ລັບ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ຂະ​ຫນາດ​ກາງ​ຕ​່​ໍ​າ​, ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ປານ​ກາງ (ເຊັ່ນ​: <80-100°C​) ແກ້​ໄຂ​ເປັນ​ດ່າງ​, ນ​້​ໍ​າ​ຮ້ອນ​, ແລະ​ລະ​ບົບ​ອາຍ​. ທາງເລືອກທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ແຕ່ວ່າມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການຮັບປະກັນວ່າບໍ່ມີສື່ທີ່ມີນ້ໍາມັນຢູ່ໃນການດໍາເນີນງານ.
4. ​fluoroelastomer (FKM/Viton®).​
   • ​ຫມາຍ​ເຫດ​:ນີ້ແມ່ນທາງເລືອກທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມລະມັດລະວັງທີ່ສຸດ. ປະເພດ FKM ມາດຕະຖານມີຄວາມຕ້ານທານທີ່ບໍ່ດີຫຼາຍຕໍ່ທາດດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຢາ dehydrofluorination ກັບໂມເລກຸນ FKM, ທໍາລາຍໂຄງສ້າງຂ້າມເຊື່ອມຕໍ່, ນໍາໄປສູ່ການແຂງ, embrittlement, ແລະ cracking.
   • ​ຂໍ້​ຍົກ​ເວັ້ນ​:ມີປະເພດ FKM ທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມເປັນດ່າງພິເສດ (ຕົວຢ່າງ, GLT, GFLT), ເຊິ່ງປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ດ່າງໂດຍການປັບ monomers ແລະລະບົບການປິ່ນປົວ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງລະອຽດແລະບົດລາຍງານການທົດສອບຈາກຜູ້ສະຫນອງວັດສະດຸແລະດໍາເນີນການກວດສອບກ່ອນທີ່ຈະເລືອກ.
   • ​ສະ​ຖາ​ນະ​ການ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​:​​ຈໍາ​ກັດ​ເພື່ອ​ຮັບ​ຮອງ​ຊັ້ນ FKM ທີ່​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ເປັນ​ດ່າງ​ພິ​ເສດ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຜະ​ນຶກ​ເປັນ​ດ່າງ​ພາຍ​ໃນ​ລະ​ດັບ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ແລະ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ຂົ້ນ​ສະ​ເພາະ​. ຢ່າຄິດວ່າ FKM ມາດຕະຖານແມ່ນເຫມາະສົມ.

​III. ການອອກແບບແລະການປະຕິບັດ: ການຄັດເລືອກນອກເຫນືອຈາກວັດສະດຸ​

ຄວາມສໍາເລັດຂອງການປະທັບຕາບໍ່ພຽງແຕ່ຂຶ້ນກັບວັດສະດຸ, ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນວິສະວະກໍາລະບົບ:

1. ​ປະ​ເພດ​ປະ​ທັບ​ຕາ​:​​
   • ​ປະ​ທັບ​ຕາ​ຄົງ​ທີ່​:​ແຫວນ O-rings ລວມກັບແຫວນຕ້ານການ extrusion ແມ່ນການແກ້ໄຂທົ່ວໄປສໍາລັບຄວາມກົດດັນສູງ. ວົງແຫວນຕ້ານການ extrusion (ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເຮັດດ້ວຍ PTFE, PEEK, ຫຼືວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງອື່ນໆ) ປະສິດທິຜົນປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ elastomer ອ່ອນຈາກການ extruded ເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງຫວ່າງ.
   • ​ປະ​ທັບ​ຕາ​ແບບ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​:​ອາດ​ຈະ​ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ປະ​ທັບ​ຕາ​ປະ​ສົມ​ປະ​ສານ​, ເຊັ່ນ​: "ແຫວນ​ຄູ່​ມື / ວົງ​ການ bearing + ປະ​ທັບ​ຕາ​ຕົ້ນ​ຕໍ (ເຊັ່ນ​, ປະ​ທັບ​ຕາ​ທີ່​ອີງ​ໃສ່ PTFE ຫຼື FFKM​)​"​. ປະທັບຕາທີ່ມີພະລັງງານໃນພາກຮຽນ spring ສະຫນອງຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະທັບຕາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະຫມັ້ນຄົງ, ການຊົດເຊີຍການເຫນັງຕີງຂອງພັຍແລະຄວາມດັນ.
2. ​ໃຊ້ຕາຕະລາງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງລະມັດລະວັງ:​​ໃຫ້​ໃຊ້​ແຜນ​ວາດ​ຄວາມ​ເຂົ້າ​ກັນ​ໄດ້​ທາງ​ເຄ​ມີ​ທີ່​ມີ​ອຳນາດ​ອັນ​ລ່າ​ສຸດ​ສະເໝີ (ເຊັ່ນ: ຈາກ​ຜູ້​ຜະ​ລິດ​ປະ​ທັບ​ຕາ​ທີ່​ມີ​ຊື່​ສຽງ​ເຊັ່ນ Greene Tweed, Parker, Simrit). ເຂົ້າໃຈວ່າຂໍ້ມູນນີ້ມັກຈະອີງໃສ່ການທົດສອບ immersion static ຂອງຫ້ອງທົດລອງແລະອາດຈະແຕກຕ່າງຈາກສະພາບຄວາມກົດດັນສູງແບບເຄື່ອນໄຫວຕົວຈິງ.
3. ​ການ​ທົດ​ສອບ​ຕົ້ນ​ແບບ​:​ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສໍາຄັນ, ການທົດສອບການບໍລິການ simulated ຢ່າງລະອຽດແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ. ການກວດສອບການປະຕິບັດໃນໄລຍະຍາວຂອງວັດສະດຸປະທັບຕາພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຄວບຄຸມແມ່ນວິທີທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ສຸດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງ.

​ສະຫຼຸບ​

ການເລືອກອົງປະກອບປະທັບຕາສໍາລັບເງື່ອນໄຂຄວາມກົດດັນສູງທີ່ເປັນດ່າງທີ່ເຂັ້ມແຂງແມ່ນຂະບວນການຕັດສິນໃຈທີ່ດຸ່ນດ່ຽງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງສານເຄມີ, ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດ.

• FFKM ສະຫນອງການປະຕິບັດທີ່ດີເລີດແຕ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ເຫມາະສົມກັບເງື່ອນໄຂທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດ.
• ອົງປະກອບ PTFE ທີ່ຖືກດັດແປງປະຕິບັດໄດ້ດີເລີດໃນການຕໍ່ຕ້ານສານເຄມີແລະການຕ້ານການ extrusion, ເປັນທາງເລືອກທີ່ມັກສໍາລັບການປະທັບຕາແບບເຄື່ອນໄຫວທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງແລະຄວາມໄວຕ່ໍາ.
• EPDM ເປັນທາງເລືອກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງສໍາລັບເງື່ອນໄຂທີ່ເປັນດ່າງອ່ອນໆ.
• FKM ຕ້ອງເປັນເກຣດທີ່ທົນທານຕໍ່ຄວາມເປັນດ່າງພິເສດ ແລະ ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຢ່າງເຂັ້ມງວດ.

ເພື່ອໃຫ້ເປັນຄວາມຈິງ, ບໍ່ມີທາງເລືອກທີ່ບໍ່ມີຄວາມສ່ຽງ. ການຕັດສິນໃຈຂັ້ນສຸດທ້າຍຄວນຈະອີງໃສ່ການວິເຄາະການດໍາເນີນງານລາຍລະອຽດ, ຂໍ້ມູນຜູ້ສະຫນອງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ແລະ, ບ່ອນທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຢືນຢັນຜ່ານການທົດສອບການປະຕິບັດ. ການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພ, ເຊື່ອຖືໄດ້, ແລະບໍ່ມີການຮົ່ວໄຫຼຍັງຄົງເປັນເປົ້າຫມາຍສຸດທ້າຍຂອງການຄັດເລືອກປະທັບຕາ.