ການເອົາຊະນະເງື່ອນໄຂທີ່ຮຸນແຮງ: ການແກ້ໄຂການຜະນຶກສໍາລັບ 700-800 ° C, 0.5MPa, ແລະບັນຍາກາດ inert ອາຊິດ

ໃນສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກໍາທີ່ຮຸນແຮງທີ່ມີລັກສະນະອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມກົດດັນສູງ, ແລະມີສານຕ້ານການກັດກ່ອນ, ການຄັດເລືອກອົງປະກອບຂອງການຜະນຶກໄດ້ກາຍມາເປັນທາງເລືອກທີ່ງ່າຍດາຍ - ມັນກາຍເປັນສິ່ງທ້າທາຍດ້ານເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກໍານົດໂດຍກົງກ່ຽວກັບຄວາມປອດໄພຂອງອຸປະກອນ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ແລະຊີວິດການບໍລິການ. ປະເຊີນຫນ້າກັບສະພາບທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງສຸດຂອງ 700-800 ° C, ຄວາມກົດດັນສູງສຸດຂອງ 0.5MPa, ມາພ້ອມກັບການກັດກ່ອນຂອງອາຊິດ hydrochloric ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່ໍາ, ແລະພາຍໃນບັນຍາກາດ inert ຂອງໄນໂຕຣເຈນຫຼື xenon, ອຸປະກອນການຜະນຶກແບບດັ້ງເດີມ (ເຊັ່ນ: ຢາງພາລາ, ພາດສະຕິກ) ລົ້ມເຫລວຢ່າງສົມບູນ. ບົດຄວາມນີ້ delves ເຂົ້າໄປໃນການແກ້ໄຂການປະທັບຕາຫຼັກສໍາລັບເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານດັ່ງກ່າວ.

​I. ການວິເຄາະສະພາບການດໍາເນີນງານ ແລະສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກ​

1. ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ​ສຸດ (700-800°C​)​: ລະດັບອຸນຫະພູມນີ້ເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດຂອງວັດສະດຸໂພລີເມີເຊັ່ນ PTFE (~260 ° C) ຫຼື Fluoroelastomer (FKM, ~ 200 ° C), ແລະແມ້ກະທັ້ງເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂລຫະບາງ (ຕົວຢ່າງ, ອາລູມິນຽມ, ທອງແດງ). ວັດສະດຸຕ້ອງມີຈຸດລະລາຍທີ່ສູງຫຼາຍ, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງໃນອຸນຫະພູມສູງ, ແລະຄຸນສົມບັດຕ້ານການ creep.
2. ​ສະ​ພາບ​ແວດ​ລ້ອມ Corrosive (HCl ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຕ​່​ໍ​າ​)​: ອາຊິດ Hydrochloric (HCl) ເປັນອາຊິດອະນົງຄະທາດທີ່ຫຼຸດລົງຢ່າງແຂງແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນຢ່າງຮ້າຍແຮງຕໍ່ວັດສະດຸໂລຫະສ່ວນໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ສະແຕນເລດ, ໂລຫະປະສົມທີ່ອີງໃສ່ nickel). ອຸປະກອນການຜະນຶກຕ້ອງມີຄວາມຕ້ານທານພິເສດຕໍ່ກັບອາຊິດ halogen.
3. ​ບັນຍາກາດ inert (N₂/Xe).: ເຖິງແມ່ນວ່າໄນໂຕຣເຈນແລະ xenon ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີແລະບໍ່ມີປະຕິກິລິຢາ, ໂດຍປົກກະຕິສະພາບແວດລ້ອມນີ້ຫມາຍເຖິງຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບສໍາລັບການຮົ່ວໄຫຼທີ່ມີຄວາມແຫນ້ນຫນາສູງທີ່ສຸດເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອາກາດ (ອົກຊີເຈນ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ) ເຂົ້າໄປໃນຫຼືການຮົ່ວໄຫຼຂະຫນາດກາງ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຮົ່ວໄຫຼຢູ່ໃກ້ກັບສູນ.
4. ​ຄວາມກົດດັນ (0.5MPa).: 0.5MPa (ປະມານ 5 kgf) ຕົກຢູ່ໃນຂອບເຂດຄວາມກົດດັນຕ່ໍາຫາປານກາງ, ແຕ່ລວມກັບອຸນຫະພູມສູງແລະການກັດກ່ອນ, ມັນຍັງເຮັດໃຫ້ເກີດການທົດສອບຢ່າງຫນັກແຫນ້ນຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມທົນທານຂອງວັດສະດຸ.

​II. ການເລືອກວັດສະດຸຫຼັກປະທັບຕາ​

ອີງຕາມການວິເຄາະຂ້າງເທິງ,ກຣາຟແລະໂລຫະປະສົມເກຣດສູງສະເພາະເປັນ​ທາງ​ເລືອກ​ທີ່​ເປັນ​ໄປ​ໄດ້​ພຽງ​ແຕ່​.

​1. Graphite ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (Exfoliated Graphite) – ວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການ​

graphite ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການປິ່ນປົວດ້ວຍທາງເຄມີທໍາມະຊາດ graphite, ເຮັດໃຫ້ມັນຮ້ອນເພື່ອ exfoliate, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນບີບອັດເປັນແຜ່ນ, ແມ່ນ.ຕົ້ນຕໍຢ່າງແທ້ຈິງແລະອຸ​ປະ​ກອນ​ທີ່​ຕ້ອງ​ການ​ສໍາ​ລັບ​ເງື່ອນ​ໄຂ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​.

• ​ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ: ໃນບັນຍາກາດທີ່ບໍ່ມີການຜຸພັງ (ເຊັ່ນ inert N₂ ຫຼື Xe), ອຸນຫະພູມການບໍລິການຂອງມັນສາມາດເກີນ 1600 ° C, ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ 700-800 ° C ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.
• ​ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ: ມັນສະຫນອງການຕໍ່ຕ້ານທີ່ດີເລີດກັບອາຊິດຫຼາຍທີ່ສຸດ (ລວມທັງ hydrochloric, sulfuric, phosphoric), ຍົກເວັ້ນອາຊິດ oxidizing ທີ່ເຂັ້ມແຂງເຊັ່ນ: ອາຊິດ nitric ຫຼືອາຊິດຊູນຟູຣິກເຂັ້ມຂຸ້ນ. HCl ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕໍ່າມີຜົນກະທົບຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.
• ​ປະສິດທິພາບການຜະນຶກ: ມັນອ່ອນນຸ່ມແລະຜິດປົກກະຕິໄດ້ງ່າຍ, ສາມາດຕື່ມຂໍ້ມູນໃສ່ຄວາມບໍ່ສົມບູນຂອງພື້ນຜິວເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນປະທັບຕາທີ່ດີເລີດ, ແລະມີຄ່າສໍາປະສິດຕ່ໍາຂອງ friction.
• ​ແບບຟອມ: ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນຜະລິດເປັນແກັສກາໄບທ໌ (ແກັສເກັດບາດແຜກ້ຽວວຽນ), ການຫຸ້ມຫໍ່ແກຟໄລ, ຫຼືແຜ່ນກຣາຟ.

​2. ໂລຫະປະສົມພິເສດທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ – ຫຼັກຂອງ Gaskets ໂລຫະ​

ປະທັບຕາໂລຫະແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນໃນເວລາທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກທີ່ສູງຂຶ້ນຫຼືການສະຫນັບສະຫນູນໂຄງສ້າງສໍາລັບການປະທັບຕາແມ່ນຈໍາເປັນ. ການເລືອກວັດສະດຸຕ້ອງມີຄວາມລະມັດລະວັງ:

• ​Hastelloy®, ເຊັ່ນHastelloy C-276: ນີ້​ແມ່ນໂລຫະປະສົມທີ່ໂດດເດັ່ນສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງ HCl. ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ານທານທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດຕໍ່ອາຊິດສ່ວນໃຫຍ່ (ລວມທັງ HCl, H₂SO₄) ໃນທັງສອງລັດ oxidizing ແລະການຫຼຸດລົງ, ບວກໃສ່ກັບຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງທີ່ດີເລີດ. ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດທໍ່ບາດແຜຂອງກ້ຽວວຽນ (C-276 strip + Flexible graphite filler) ຫຼືໂລຫະ O-rings.
• ​ໂລຫະປະສົມທີ່ອີງໃສ່ Nickel (ເຊັ່ນ: Inconel® 600/625).: ສະຫນອງຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງທີ່ດີແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ປານກາງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຕໍ່ຕ້ານ HCl ຂອງພວກເຂົາແມ່ນຕໍ່າກວ່າ Hastelloy C-276 ແລະຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະເມີນຢ່າງລະມັດລະວັງ.
• ​ໂລຫະປະສົມ Titanium & Titanium: ຄວາມຕ້ານທານທີ່ດີຕໍ່ສະພາບແວດລ້ອມ chloride (ຕົວຢ່າງ, HCl). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, titanium ບໍລິສຸດສູນເສຍຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງກວ່າ 300 ° C, ແລະມີຄວາມສ່ຽງທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຝັງຕົວຂອງ hydrogen. ໂລຫະປະສົມ titanium ອຸນຫະພູມສູງຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄັດເລືອກແລະປະເມີນຢ່າງເຂັ້ມງວດ.
• ​Tantalum: ມີຄວາມທົນທານຕໍ່ອາຊິດ hydrochloric ທີ່ດີເລີດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນມີລາຄາແພງທີ່ສຸດແລະມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນເຄື່ອງຈັກ. ມັນມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ cladding ຫຼື liner.

​⚠️ຂໍ້ຍົກເວັ້ນທີ່ສຳຄັນ:

• ​ສະແຕນເລດມາດຕະຖານ (ຕົວຢ່າງ: 304, 316).: ຈະຜ່ານການກັດກ່ອນຢ່າງຮ້າຍແຮງໃນສະພາບແວດລ້ອມ HCl ແລະລົ້ມເຫລວຢ່າງໄວວາ.
• ​Polytetrafluoroethylene (PTFE).: ທົນທານຕໍ່ສານເຄມີທີ່ດີເລີດ, ແຕ່ອຸນຫະພູມການບໍລິການສູງສຸດແມ່ນພຽງແຕ່ 260 ° C, ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸນຫະພູມສູງນີ້.

​III. ປະເພດປະທັບຕາທີ່ແນະນໍາແລະໂຄງສ້າງ​

​1. ການຜະນຶກແບບຄົງທີ່ (Flanges, ການປົກຫຸ້ມຂອງ, ແລະອື່ນໆ).​

• ​ກ້ຽວວຽນບາດແຜ:ນີ້ແມ່ນການແກ້ໄຂຄລາສສິກແລະເຊື່ອຖືໄດ້ທີ່ສຸດ. ຜະລິດໂດຍສະລັບກັນ winding ແຖບຂອງ Hastelloy C-276 ແລະແຖບຂອງ graphite ປ່ຽນແປງໄດ້. ແຖບໂລຫະປະສົມໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກແລະ springiness, ໃນຂະນະທີ່ແຖບ graphite ສະຫນອງການຜະນຶກແລະການຊົດເຊີຍເບື້ອງຕົ້ນ. ນີ້ປະສົມປະສານຢ່າງສົມບູນຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງໂລຫະທີ່ມີການປະທັບຕາຂອງ graphite, ອຸນຫະພູມ, ແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion.
• ​Gaskets Graphite Composite ແບບຍືດຫຍຸ່ນ: ແຜ່ນ graphite ຢືດຢຸ່ນ laminated ກັບແຜ່ນ serrated ໂລຫະ, ແຜ່ນ perforated, ຫຼືແຜ່ນຕາຫນ່າງເພື່ອເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານການບີບອັດຂອງຕົນແລະການຕໍ່ຕ້ານລະເບີດອອກ. ເຫມາະສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ flange ມາດຕະຖານ.

​2. ການຜະນຶກແບບໄດນາມິກ (ລໍາວາວ, ແກນກະຕຸ້ນ, ແລະອື່ນໆ).​

ນີ້ສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍກວ່າເກົ່າເນື່ອງຈາກ friction ແລະການສວມໃສ່.

• ​Braided Graphite Packing: ຖັກຈາກເສັ້ນໃຍ graphite ເຂົ້າໄປໃນເຊືອກສີ່ຫຼ່ຽມມົນທົນແລະບັນຈຸເຂົ້າໄປໃນປ່ອງ stuffing. ຜົນບັງຄັບໃຊ້ທາງແກນຈາກຕ່ອມບີບອັດມັນ, ເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍ radial ຕິດຕໍ່ກັບຫນ້າດິນຂອງ shaft ແລະສ້າງປະທັບຕາ. ມັນສະຫນອງຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ແລະການລະບາຍນ້ໍາດ້ວຍຕົນເອງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທົ່ວໄປສໍາລັບວາວແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນອຸນຫະພູມສູງ. ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມ.
• ​ປະທັບຕາທີ່ມີພະລັງງານໃນລະດູໃບໄມ້ປົ່ງ: ປະທັບຕາວົງແຫວນ graphite ຫຼາຍແມ່ນສະຫນັບສະຫນູນໂດຍພາກຮຽນ spring ໂລຫະປະສົມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (ຕົວຢ່າງ, Inconel). ພາກຮຽນ spring ສະຫນອງຜົນບັງຄັບໃຊ້ການຊົດເຊີຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຖິງການສູນເສຍຜົນບັງຄັບໃຊ້ປະທັບຕາເນື່ອງຈາກການສວມໃສ່ແລະວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຕ່ໍາຫຼາຍ.

​IV. ການອອກແບບແລະການນໍາໃຊ້ພິຈາລະນາ​

1. ​ຄຸນະພາບພື້ນຜິວ: ດ້ານການປະທັບຕາ (ຫນ້າແປນ, ດ້ານຂອງ shaft) ຕ້ອງມີການສໍາເລັດຮູບສູງແລະຄວາມແຂງເພື່ອປ້ອງກັນການສວມໃສ່ຫຼື extrusion ຂອງວັດສະດຸ graphite ອ່ອນ.
2. ​Bolt Load: ຄິດໄລ່ແລະນໍາໃຊ້ການໂຫຼດ bolt ພຽງພໍເພື່ອຮັບປະກັນ gasket ບັນລຸຄວາມກົດດັນປະທັບຕາທີ່ກໍານົດໄວ້. ນີ້ແມ່ນສິ່ງສໍາຄັນໂດຍສະເພາະໃນອຸນຫະພູມສູງທີ່ການຜ່ອນຄາຍຂອງ bolt creep ອາດຈະເກີດຂຶ້ນ, ອາດຈະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຮັດແຫນ້ນຄືນໃຫມ່.
3. ​ການພິຈາລະນາຮອບວຽນຄວາມຮ້ອນ: ການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນແລະການຫົດຕົວໃນລະຫວ່າງອຸປະກອນຄວາມຮ້ອນຂຶ້ນແລະເຢັນລົງຜົນກະທົບຕໍ່ການບີບອັດປະທັບຕາ. ການເລືອກປະເພດປະທັບຕາທີ່ມີຄວາມຢືດຢຸ່ນທີ່ດີ (ເຊັ່ນ: ແຜ່ນປະທັບຕາຂອງບາດແຜ, ການປະທັບຕາທີ່ມີພະລັງໃນພາກຮຽນ spring) ແມ່ນສໍາຄັນ.
4. ​ຄວາມບໍລິສຸດຂອງອາຍແກັສ: ຄວາມບໍລິສຸດຂອງອາຍແກັສ inert ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຮັບປະກັນ. ຖ້າບັນຍາກາດຖືກປົນເປື້ອນດ້ວຍອົກຊີເຈນ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຜຸພັງຂອງ graphite ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນອຸນຫະພູມສູງ, ນໍາໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການປະທັບຕາ.

​V. ສະຫຼຸບ​

ສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມຂອງ 700-800 ° C, 0.5MPa, ທີ່ມີອາຊິດ hydrochloric ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕ່ໍາໃນບັນຍາກາດໄນໂຕຣເຈນ / xenon, ປະສົມປະສານວັດສະດຸ.ມີຈຸດສູນກາງຢູ່ໃນ Flexible Graphite, ມີ Hastelloy C-276 ສໍາລັບການເສີມແລະສະຫນັບສະຫນູນ, ເປັນການແກ້ໄຂປະທັບຕາທີ່ພິສູດແລະເຊື່ອຖືໄດ້.

ສໍາລັບການຄັດເລືອກຕົວຈິງ, ແນະນໍາໃຫ້ປຶກສາຢ່າງເລິກເຊິ່ງກັບຜູ້ສະຫນອງປະທັບຕາມືອາຊີບ, ສະຫນອງຕົວກໍານົດການປະຕິບັດງານລາຍລະອຽດ, ແລະດໍາເນີນການທົດລອງທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ລົ້ມເຫລວ. ໂດຍການຮັບຮອງເອົາວັດສະດຸຂັ້ນສູງແລະໂຄງສ້າງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທັງຫມົດທີ່ຈະເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍຂອງການຜະນຶກຂອງສະພາບການດໍາເນີນງານທີ່ຮຸນແຮງນີ້ແລະຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວ, ປອດໄພ, ແລະຫມັ້ນຄົງຂອງອຸປະກອນ.