Бул иллюстрацияланган колдонмо металл пломбалары жана компоненттери менен пайда болгондордон айырмаланган полимердик жана эластомердик материалдарда пайда болушу мүмкүн болгон кээ бир жалпы көйгөйлөрдү көрсөтөт.
Полимердик (пластикалык жана эластомердик) компоненттердин бузулушу жана анын кесепеттери металл жабдууларынын бузулушу сыяктуу олуттуу болушу мүмкүн.Берилген маалымат өнөр жай объектилеринде колдонулган жабдуулардын полимердик компоненттерине таасир этүүчү кээ бир касиеттерди сүрөттөйт.Бул маалымат кээ бир мурастарга тиешелүүO-шакекчелер, капталган түтүк, була менен бекемделген пластик (FRP) жана капталган түтүк.Кирүү, айнек температурасы жана илешкектүүлүк сыяктуу касиеттердин мисалдары жана алардын кесепеттери талкууланат.
28-январь 1986-жылы "Челленджер" космостук кемеси дүйнөнү дүрбөлөңгө салган.Жарылуу O-шакек туура жабылбагандыктан болгон.
Бул макалада сүрөттөлгөн мүчүлүштүктөр өнөр жайлык колдонмолордо колдонулган жабдууларга таасир этүүчү металл эмес кемчиликтердин айрым мүнөздөмөлөрүн камтыйт.Ар бир учурда, маанилүү полимердик касиеттери талкууланат.
Эластомерлер айнек өтүү температурасына ээ, ал “айнек же полимер сыяктуу аморфтук материал морттук айнек абалынан ийкемдүү абалга өтүүчү температура” катары аныкталат [1].
Эластомерлер кысуу топтомуна ээ – “белгиленген экструзияда жана температурада эластомер белгиленген убакыттан кийин калыбына келе албаган штаммдын пайызы катары аныкталат” [2].Автордун айтымында, кысуу каучуктун баштапкы абалына келүү жөндөмүн билдирет.Көп учурларда, кысуу пайда пайдалануу учурунда пайда болгон кээ бир кеңейүү менен ордун толтурулат.Бирок, төмөндөгү мисал көрсөткөндөй, бул дайыма эле боло бербейт.
1-ката: Учур алдында айлана-чөйрөнүн төмөнкү температурасы (36°F) Space Shuttle Challenger кемесинде Viton O-шакекчелеринин жетишсиздигине алып келди.Ар кандай кырсык иликтөөлөрүндө айтылгандай: "50°F төмөн температурада Viton V747-75 O-шакеги тесттик боштуктун ачылышына көз салуу үчүн жетиштүү ийкемдүү эмес" [3].Айнек өтүү температурасы Челленджердин O-шакеги туура жабылбай калышына алып келет.
2-маселе: 1 жана 2-сүрөттө көрсөтүлгөн пломбалар негизинен сууга жана бууга дуушар болушат.Мөөрлөр этиленпропилендиен мономеринин (EPDM) жардамы менен сайтта чогултулган.Бирок, алар Viton сыяктуу фторэластомерлерди (FKM) жана Калрез О-шакекчелери сыяктуу перфторэластомерлерди (FFKM) сынап жатышат.Өлчөмдөрү ар кандай болсо да, 2-сүрөттө көрсөтүлгөн бардык O-шакекчелер бирдей өлчөмдө башталат:
Эмне болду?буу колдонуу эластомерлер үчүн көйгөй болушу мүмкүн.250°F жогору буу колдонмолору үчүн, FKM жана FFKM кеңейүү жана жыйрылуу деформациялары таңгактын дизайнын эсептөөдө эске алынышы керек.Ар кандай эластомерлер белгилүү бир артыкчылыктарга жана кемчиликтерге ээ, ал тургай, жогорку химиялык каршылык бар.Ар кандай өзгөртүүлөр кылдат тейлөөнү талап кылат.
Эластомерлер боюнча жалпы эскертүүлөр.Жалпысынан, эластомерлерди 250°F жогору жана 35°F төмөн температурада колдонуу адистештирилген жана дизайнердин салымын талап кылышы мүмкүн.
Бул колдонулган эластомердик курамын аныктоо үчүн маанилүү болуп саналат.Фурье трансформациясы инфракызыл спектроскопиясы (FTIR) жогоруда айтылган EPDM, FKM жана FFKM сыяктуу эластомерлердин кыйла ар кандай түрлөрүн айырмалай алат.Бирок, бир FKM кошулмасын башкасынан айырмалоо үчүн тестирлөө кыйын болушу мүмкүн.Ар кандай өндүрүүчүлөр тарабынан жасалган O-шакекчелер ар кандай толтургучтарга, вулканизацияларга жана дарылоого ээ болушу мүмкүн.Мунун баары кысуу топтомуна, химиялык каршылыкка жана төмөнкү температуралык мүнөздөмөлөргө олуттуу таасирин тийгизет.
Полимерлерде белгилүү бир суюктуктардын аларга өтүшүнө мүмкүндүк берген узак, кайталануучу молекулярдык чынжырлар бар.Кристаллдуу түзүлүшкө ээ металлдардан айырмаланып, узун молекулалар бышырылган спагетти сымал бири-бири менен чырмалышат.Физикалык жактан суу/буу жана газдар сыяктуу өтө кичинекей молекулалар кире алат.Кээ бир молекулалар жеке чынжырлардын ортосундагы боштуктардан өтүү үчүн жетиштүү кичинекей.
Ката 3: Эреже катары, ката талдоо иликтөө документтештирүү бөлүктөрүнүн сүрөттөрүн алуу менен башталат.Бирок, жума күнү алынган жалпак, ийкемдүү, бензин жыттанган пластмасса дүйшөмбү күнү (сүрөт тартылган убакта) катуу тегерек түтүккө айланып калган.Кабарларга караганда, бул компонент полиэтилен (ПЭ) түтүк курткасы, май куюучу станциянын жер деңгээлинен төмөн электр компоненттерин коргоо үчүн колдонулат.Сиз алган жалпак ийкемдүү пластикалык бөлүгү кабелди коргогон эмес.Бензиндин кириши химиялык эмес, физикалык өзгөрүүлөрдү пайда кылды – полиэтилен түтүк чириген жок.Бирок азыраак жумшартылган түтүктөргө өтүү керек.
Мүчүлүштүктөр 4. Көптөгөн өнөр жай объектилеринде сууну тазалоо, кислота менен тазалоо жана металлды булгоочу заттардын болушу жокко чыгарылган (мисалы, тамак-аш өнөр жайында) тефлон менен капталган болот түтүктөр колдонулат.Тефлон менен капталган түтүктөрдүн вентиляторлору бар, алар суу болоттун жана каптаманын ортосундагы шакекче мейкиндикке агып кетишине мүмкүндүк берет.Бирок капталган түтүктөр көпкө колдонуудан кийин жарактуулук мөөнөтү бар.
4-сүрөттө он жылдан ашык убакыттан бери HCl менен камсыз кылуу үчүн колдонулган тефлон менен капталган түтүк көрсөтүлгөн.Кошумча жана болот түтүктүн ортосундагы шакекчелик мейкиндикте болоттон жасалган коррозия продуктуларынын чоң көлөмү топтолот.Продукт каптаманы ичине түртүп, 5-сүрөттө көрсөтүлгөндөй зыян келтирди. Болоттун коррозиясы түтүк агып баштаганга чейин уланат.
Мындан тышкары, тефлон фланец бетинде сойлоп пайда болот.Жыйналма туруктуу жүктөмдөгү деформация (деформация) катары аныкталат.Металлдардагыдай эле, полимерлердин сойлоосу температуранын жогорулашы менен көбөйөт.Бирок, болоттон айырмаланып, сойлоо бөлмө температурасында пайда болот.Кыязы, фланец бетинин кесилиши азайган сайын болот түтүктүн болттору сүрөттө көрсөтүлгөн шакекче жарака пайда болгонго чейин ашыкча тартылат.Тегерек жаракалар болот түтүктү андан ары HClге дуушар кылат.
Ката 5: Жогорку тыгыздыктагы полиэтилен (HDPE) лайнерлери, адатта, мунай жана газ тармагында дат баскан болоттон жасалган суу куюу линияларын оңдоо үчүн колдонулат.Бирок, лайнердин басымын азайтуу үчүн атайын ченемдик талаптар бар.6 жана 7-сүрөттөр иштебей калган лайнерди көрсөтөт.Жалгыз клапан лайнеринин бузулушу annulus басымы ички операциялык басымдан ашып кеткенде пайда болот - лайнер киришинен улам иштебей калат.HDPE лайнерлери үчүн бул катаны алдын алуунун эң жакшы жолу - түтүктү тез басуудан качуу.
стекловолокно бөлүктөрүнүн күчү көп жолу колдонуу менен төмөндөйт.Убакыттын өтүшү менен бир нече катмарлар деламинацияланып, жарака кетиши мүмкүн.API 15 HR "Жогорку басымдагы айнек буласынан жасалган сызыктуу түтүк" басымдын 20% өзгөрүшү сыноо жана оңдоо чеки деген билдирүүнү камтыйт.Канадалык CSA Z662 стандартынын 13.1.2.8-бөлүмү, Мунай жана газ түтүк системалары, басымдын термелүүлөрү түтүк өндүрүүчүнүн басым рейтингинен 20% төмөн сакталышы керек экенин аныктайт.Болбосо, долбоордук басым 50% га чейин кыскарышы мүмкүн.FRP жана FRP каптоо менен долбоорлоодо циклдик жүктөрдү эске алуу керек.
6-ката: Туздуу суу менен камсыз кылуу үчүн колдонулган айнектен жасалган (FRP) түтүктүн түбү (саат 6) жогорку тыгыздыктагы полиэтилен менен капталган.Иштебей калган бөлүк, бузулгандан кийинки жакшы бөлүк жана үчүнчү компонент (өндүрүштүн кийинки бөлүгүн чагылдырган) сыналды.Атап айтканда, иштебей калган участоктун кесилиши бирдей өлчөмдөгү курама түтүктүн кесилиши менен салыштырылган (8 жана 9-сүрөттөрдү караңыз).Ийгиликсиз кесилиште жасалма түтүктө жок кеңири интраламинардык жаракалар бар экенине көңүл буруңуз.Деламинация жаңы түтүктөрдө да, иштен чыккан түтүктөрдө да болгон.Деламинация жогорку айнек мазмуну менен айнектен кеңири таралган;Жогорку айнек мазмуну көбүрөөк күч берет.Газ өткөргүч басымдын катуу өзгөрүүсүнө дуушар болгон (20%дан ашык) жана циклдик жүктөөдөн улам иштен чыккан.
Сүрөт 9. Бул жерде жогорку тыгыздыктагы полиэтилен менен капталган айнек буласынан жасалган түтүктө даяр айнектин дагы эки кесилиши бар.
Жеринде орнотуу учурунда түтүктүн кичинекей бөлүктөрүн бириктирет - бул байланыштар маанилүү.Эреже катары, эки түтүк бири-бири менен бириктирилип, түтүктөрдүн ортосундагы боштук "шпаклёвка" менен толтурулат.Андан кийин муундар кенен туурасы айнектен жасалган арматуранын бир нече катмарына оролгон жана чайыр менен сиңирилген.Муундун сырткы бетинде жетиштүү болот каптоо болушу керек.
Линерлер жана айнек була сыяктуу металл эмес материалдар илешкектүү болуп саналат.Бул мүнөздөмөнү түшүндүрүү кыйын болсо да, анын көрүнүштөрү кеңири таралган: бузулуу көбүнчө орнотуу учурунда пайда болот, бирок агып кетүү дароо пайда болбойт.«Илешкектүүлүк – деформацияланганда илешкектүү жана серпилгичтик касиеттерин көрсөткөн материалдын касиети.Илешкектүү материалдар (мисалы, бал) жылыш агымына туруштук берет жана стресс колдонулганда убакыттын өтүшү менен сызыктуу деформацияланат.Эластик материалдар (мисалы, болот) дароо деформацияланат, бирок стресс алынып салынгандан кийин тез эле баштапкы абалына кайтып келет.Илешкектүү материалдар эки касиетке ээ, ошондуктан убакыт боюнча өзгөрүп туруучу деформацияны көрсөтөт.Ийкемдүүлүк адатта иреттелген катуу заттардагы кристаллдык тегиздик боюнча байланыштардын созулушунан келип чыгат, ал эми илешкектүүлүк аморфтук материалдын ичиндеги атомдордун же молекулалардын диффузиясынан келип чыгат ” [4].
Fiberglass жана пластмасса компоненттери орнотуу жана иштетүү учурунда өзгөчө камкордукту талап кылат.Болбосо, алар жаракалар жана зыян гидростатикалык сыноодон көп убакыт өткөндөн кийин ачык болуп калышы мүмкүн.
Айнек буласынан жасалган каптамалардын көпчүлүк бузулушу орнотуу учурундагы бузулуулардан улам пайда болот [5].Гидростатикалык сыноо зарыл, бирок колдонуу учурунда пайда болушу мүмкүн болгон майда зыянды аныктабайт.
10-сүрөт. Бул жерде айнектен жасалган түтүк сегменттеринин ортосундагы ички (сол) жана тышкы (оң) интерфейстер көрсөтүлгөн.
Кемчилик 7. 10-сүрөттө айнектен жасалган түтүктөрдүн эки секциясынын кошулуусу көрсөтүлгөн.11-сүрөт байланыштын кесилишин көрсөтөт.Түтүктүн сырткы бети жетишээрлик бекемделбеген жана пломбаланган эмес, ташуу учурунда түтүк сынып кеткен.Муундарды бекемдөө боюнча сунуштар DIN 16966, CSA Z662 жана ASME NM.2де келтирилген.
Жогорку тыгыздыктагы полиэтилен түтүктөр жеңил, коррозияга чыдамдуу жана көбүнчө газ жана суу түтүктөрүндө, анын ичинде фабриканын аянттарында өрт түтүктөрүндө колдонулат.Бул линиялардагы мүчүлүштүктөрдүн көбү казуу иштеринин жүрүшүндө келтирилген зыянга байланыштуу [6].Бирок, жаракалардын жай өсүшү (SCG) бузулушу салыштырмалуу аз стресстерде жана минималдуу штаммдарда да пайда болушу мүмкүн.Маалыматтарга ылайык, “SCG – бул жер астындагы полиэтилен (ПЭ) түтүктөрүндө 50 жылдык дизайн мөөнөтү менен жалпы бузулуу режими” [7].
8-ката: 20 жылдан ашык колдонуудан кийин өрт түтүгүнүн ичинде SCG пайда болду.Анын сыныгы төмөнкүдөй мүнөздөмөлөргө ээ:
SCG бузулушу сынык үлгүсү менен мүнөздөлөт: ал минималдуу деформацияга ээ жана бир нече концентрдик шакекчелерден улам пайда болот.SCG аянты болжол менен 2 х 1,5 дюймга чейин көбөйгөндөн кийин, жарака тез тарайт жана макроскопиялык өзгөчөлүктөр анча көрүнбөй калат (12-14-сүрөттөр).Линия жума сайын 10% дан ашык жүктүн өзгөрүшүнө дуушар болушу мүмкүн.Эски HDPE муундары эски HDPE муундарына караганда жүктүн олку-солкулугунан улам бузулууга туруктуураак экени билдирилди [8].Бирок, учурдагы объектилер HDPE өрт түтүктөрүнүн эскилигине жараша SCGди иштеп чыгууну карашы керек.
12-сүрөт. Бул сүрөттө T-бутагынын негизги түтүк менен кесилишкен жери көрсөтүлүп, кызыл жебе менен көрсөтүлгөн жарака пайда болот.
Күрүч.14. Бул жерде сиз Т түрүндөгү бутактын сынган бетинин негизги Т түрүндөгү түтүккө жакынын көрө аласыз.Ички бетинде айкын жаракалар бар.
Аралык контейнерлер (IBCs) аз өлчөмдөгү химиялык заттарды сактоо жана ташуу үчүн ылайыктуу (15-сүрөт).Алар ушунчалык ишенимдүү болгондуктан, алардын ийгиликсиздиги олуттуу коркунуч туудурушу мүмкүн экенин унутуп коюу оңой.Бирок, MDS кемчиликтери олуттуу каржылык жоготууларга алып келиши мүмкүн, алардын айрымдары авторлор тарабынан каралат.Көпчүлүк мүчүлүштүктөр туура эмес колдонуудан келип чыгат [9-11].IBC текшерүү үчүн жөнөкөй көрүнгөнү менен, туура эмес иштетүүдөн улам пайда болгон HDPEдеги жаракаларды аныктоо кыйынга турат.Кооптуу продуктуларды камтыган дүң контейнерлерди көп иштеткен компаниялардын актив менеджерлери үчүн үзгүлтүксүз жана кылдат тышкы жана ички текшерүүлөр милдеттүү болуп саналат.Кошмо Штаттарда.
Полимерлерде ультра кызгылт көк (УК) зыян жана картаюу басымдуу.Бул биз O-шакек сактоо боюнча нускамаларды кылдаттык менен аткарышыбыз керек жана үстү ачык резервуарлар жана көлмө каптамалары сыяктуу тышкы компоненттердин иштөөсүнө тийгизген таасирин эске алышыбыз керек дегенди билдирет.Техникалык тейлөө бюджетин оптималдаштыруу (кичирейтүү) керек болсо да, сырткы компоненттерди, өзгөчө күн нуруна кабылгандарды текшерүү зарыл (16-сүрөт).
Айнек өтүү температурасы, кысуу топтому, өтүү, бөлмө температурасынын ийкемдүүлүгү, илешкектүүлүгү, жаракалардын жай таралышы ж.Критикалык компоненттерди эффективдүү жана эффективдүү тейлөөнү камсыз кылуу үчүн бул касиеттер эске алынышы керек жана полимерлер бул касиеттерден кабардар болушу керек.
Авторлор кыраакы кардарларга жана кесиптештерге өз жыйынтыктарын өнөр жай менен бөлүшкөнү үчүн ыраазычылык билдиришет.
1. Lewis Sr., Richard J., Hawley's Concise Dictionary of Chemistry, 12-басылышы, Thomas Press International, Лондон, Улуу Британия, 1992-ж.
2. Интернет булагы: https://promo.parker.com/promotionsite/oring-ehandbook/us/en/ehome/laboratory-compression-set.
3. Lach, Cynthia L., Viton V747-75 мөөр жөндөмдүүлүгүнө Температура жана O-Ring Surface Дарылоо Effect.НАСАнын техникалык документи 3391, 1993, https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940013602.pdf.
5. Канадалык мунай жана газ өндүрүүчүлөр үчүн мыкты тажрыйбалар (CAPP), “Армирленген композиттик (металл эмес) куурду колдонуу”, апрель 2017-жыл.
6. Маупин Дж. жана Мамун М. Пластикалык түтүктүн бузулушу, тобокелдиги жана коркунучун талдоо, DOT долбоору № 194, 2009-ж.
7. Xiangpeng Luo, Jianfeng Shi жана Jingyan Zheng, Полиэтилендеги жай жарака өсүү механизмдери: Чектүү элементтердин методдору, 2015 ASME басым идиштери жана түтүктөр конференциясы, Бостон, MA, 2015.
8. Oliphant, K., Conrad, M., and Bryce, W., Fatigue of Plastic Water Pipe: Техникалык кароо жана PE4710 түтүгүнүн чарчоону долбоорлоо боюнча сунуштар, Пластикалык түтүк ассоциациясынын атынан техникалык отчет, 2012-жылдын майы.
9. Суюктуктарды аралык контейнерлерде сактоо боюнча CBA/SIA Guidelines, ICB Issue 2, October 2018 Online: www.chemical.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/ibc-guidance-issue-2- 2018-1.pdf.
10. Beale, Christopher J., Way, Charter, Causes of IBC Leaks in Chemical Plants – An Analysis of IBC Experience, Seminar Series No. 154, IChemE, Rugby, UK, 2008, онлайн: https://www.icheme.org/media/9737/xx-paper-42.pdf.
11. Madden, D., IBC Totes үчүн кам көрүү: аларды акыркы кылуу үчүн беш кеңеш, жапырт контейнерлерде жайгаштырылган, IBC Totes, Sustainability, blog.containerexchanger.com, 15-сентябрь, 2018-жылы жарыяланган.
Ана Бенц - IRISNDT башкы инженери (5311 86-көчө, Эдмонтон, Альберта, Канада T6E 5T8; Телефон: 780-577-4481; Email: [email protected]).Ал 24 жыл бою коррозия, бузулуу жана текшерүү боюнча адис болуп иштеген.Анын тажрыйбасы алдыңкы текшерүү ыкмаларын колдонуу менен текшерүүлөрдү жүргүзүүнү жана өсүмдүктөрдү текшерүү программаларын уюштурууну камтыйт.Mercedes-Benz дүйнө жүзү боюнча химиялык кайра иштетүү өнөр жайына, мунай химиялык заводдорго, жер семирткич жана никель заводдоруна, ошондой эле мунай жана газ өндүрүүчү ишканаларга кызмат кылат.Ал Венесуэладагы Саймон Боливар университетинде материал инженериясы боюнча даража жана Британ Колумбия университетинде материал инженериясы боюнча магистр даражасын алган.Ал бир нече Канадалык Жалпы Стандарттар Кеңешинин (CGSB) кыйратпаган сыноо сертификаттарына, ошондой эле API 510 сертификациясына жана CWB Group 3-деңгээлинин сертификатына ээ.Бенц 15 жыл бою NACE Эдмонтон Аткаруучу филиалынын мүчөсү болгон жана мурда Эдмонтон филиалынын канадалык ширетүү коомунда ар кандай кызматтарда иштеген.
NINGBO BODI SEALS CO.,LTDFFKM ORING,FKM ORING КИТЕПТЕРИ,
Бул жерде биз менен байланышууга кош келиңиз, РАХМАТ!
Посттун убактысы: Ноябрь-18-2023