Дэвшилтэт загвар нь өндөр даралттай механик таглаж хийх системийн үр ашгийг хэрхэн сайжруулдаг вэ

Өндөр даралттай механик герметик : Давхар таглахийн дэвшилтэт байгууламжаар гидравликийн тогтнорлогийг хангах

20 МПа-аас дээшхэн даралтанд цонхны хүрэх гадаргуу болон дулааны деформаци

20 МPа-с дээш ажиллах үед гидравлик ачаалал тэнцвэргүй байснаас хамар хий цоорхойн хавхлагуудын хажуугийн хазайлт үүсч, хатуу тогтоосон хавхлага нь илүү ихээр тогтворгүй байдаг болно. Трибологийн дулаан үүсч, хавхлагын гадаргуугийн температур ялгаатай болох нь хавхлагын гадаргууг 0.3 микрометрээс илүү деформацид оруулж, хэсгүүдийн хоорондох хамгаалах шингэний бүдүүвчийг задалдаг. Энэ бүдүүвч витаминжуулалтын дараа элэгдэл нь маш хурдан явагдах бөгөөд урсгал нэмэгддэг бөгөөд зарим тохиолдолд шатахуун боловсруулах насосны хэрэглээнд 15%-иар нэмэгддэг. Эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд инженерүүд сайжруулсан хоёр давхар хавхлагын системийг хөгжүүлсэн бөгөөд энэ нь нийт хавхлагын талбайд саармаг даралтыг жигд тархаахад тусалдаг тул маш хүнд нөхцөлд илүү найдвартай ажилладаг.

Үе шатлан даралт тусгаарлах ба цуврал байршил дахь гидравликийн тэнцвэр

Хоёр давхар хаалт бүхий системд гидравликийн тогтвортой байдал нь даралтыг хэсэгчлэн хориглох арга замаас шалтгаалдаг. Үндсэн хаалт нь системийн даралтын ойролцоогоор 80%-ийг авч, үлдсэн хэсгийг нөөц хамгаалалт барьж байдаг бөгөөд энэ нь саармагжуулах шингэний тусламжтайгаар явагдана. Энэхүү хуваалт нь жиний ачааллыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг. Энэ нь материалыг шахан гаргахаас урьдчилан сэргийлэх, мөн зааг дээрх стрессын түвшнийг тогтвортой байлгахад ихээхэн нөлөө үзүүлдэг. Гидравликийн тэнцвэрийг хангахын тулд инженерчид ерөнхийдөө 0.65-0.75 хооронд байдаг тодорхой харьцааны тоог авч үздэг. Эдгээр параметрүүдийг API RP 682-ийн гурав дахь хэвлэлд тусгасан бөгөөд энэ стандарт нь их даралтанд тэсвэртэй системийг зохион бүтээх үед мэргэжилтнүүд өргөнөөр тулгуурладаг.

Туршлагын судалгаа: Давхар хаалт бүхий системийг петрохимийн гидрокрекерүүдэд нэвтрүүлэх

Шингэн машин механизмийн нэг томоохон компани сүүлийн үед гидрокрекерийн шахуургын насосуудад ойролцоогоор 25 МРа даралтанд ажилладаг тандем герметикүүдийг амжилттай ашиглаж эхэлсэн. Тэдний систем нь даралтыг шатлан барьж, барьцуур шингэнийг тасралтгүй хянах болон автоматаар даралтыг зохицуулах боломжийг нэгтгэсэн байв. Гарсан үр дүн маш сайн байсан: хурдан алга болох ялгарал ойролцоогоор 92 хувийн буурч, тоног төхөөрөмжийн гэмтэл гарах дундаж хугацаа 28 сар болтол сунгасан. Хамгийн чухал нь гол герметик гэмтэх үед нөөцийн герметик үйл ажиллагаагаа хэвийн явуулж чадсан явдал юм. Энэ нь гэнэт зогсох үзэгдэл арилгаж, техникчид хожимдсон үйл ажиллагааг сэргээхээс илүү, засварыг төлөвлөж хийх боломжийг олгосон.

Өндөр даралтанд найдвартай ажиллах механик герметикийн өндөр үйлчилгээтэй гадаргууны материалын

Хэвийн нүүрстөрөгчийн гадаргуунуудын хэмхэлтийн болон жижигхэн хагарлын хязгаарлалтууд

Ердийн нүүрийн толбусууд хямд боловч урт хугацаагаар 20 МПа-аас дээш даралтанд ажиллахад тохиромжгүй. Тэдгээр нь хэтэрхий бутархай тул механик ачаалал давтан үйлчлэх үед жижигхэн трещинууд үүсдэг бөгөөд системд шархаг жижиг хэсүүд байвал эдгээр жижиг трещинууд маш хурдан гэмтдэг. 150 хэмээс дээш темперерт нүүрийн материал дулааны задралд орж, бүх бүтцийг сулруулж, эцэс төгсөлд нь гэмтэх үед асуудал илүү хүнд болдог. Эдгээр бүх асуудлаас болоод нүүрийн материал нь өнөөгийн өндөр даралттай механик таглах системд найдвартай ажиллах, орчныд хийцэхгүйгээр аюулгүй ажиллагааг хангах зүйлсийг нийлүүлэхэд тохиромжгүй болдог.

Карбид–Төмөр карбидтай нийлмэл болон DLC хучилын трещинуудын эсэргүүцэл

Силикон карбид болон вольфрам карбидын хавсарга нь стандарт нүүрстөрөгчийнхөөс илүү трещин үүсэхэд тэсвэртэй бөгөөд өндөр температурт тогтвортой чанар хадгалдаг материалыг үүсгэдэг. Энэ нь тэдгээрийн кристаллын бүтэц микро түвшинд хэрхэн хоорондоо холбогдож байдагт оршино. Эдгээр материал нь 250 мегапаскаль ба түүнээс дээш хүчдэлд орших үед ч гэсэн зөөлөн байдалтаа хадгалж, харь цахилгаан эсэргүүцэлд тэсвэртэй байдаг. Эдгээр найрлагад Алмас шиг Нүүрстөрөгч (DLC) давхаргыг нэмбэл зүйлс илүү сонирхолтой болно. DLC давхарга нь үрэлтийг ойролцоогоор 40 хувиар бууруулж, бидний цэврүү гэж нэрлэдэг гадаргуугийн цэврүүдийг устгана. Талбайн шалгалтууд нь цуглуулсан аргаар үйлдвэрлэсэн тоног төхөөрөмжийн хэсгүүд нефть боловсруулах үйлдвэр, петрохимийн боловсруулалтын үйлдвэрт ажиллахдаа гурван дахин илүү их хугацаагаар үргэлжлэхийг харуулсан. Давхар нарийсал нь хөдөлгөөнт хэсгүүдийн хоорондох гидравлик далайн тогтвортой байдлыг хадгалж, ялгаруулалтыг ISO 21049 зааврын дагуу тохирох туршилтын аргаар шалгасны дараа үйлдвэрийн менежерүүд баталгаажуулсан шаардлагад нийцүүлэн байлгадаг.

Өндөр даралттай механик таглаш хэрэгслүүдийн нарийн үйлдвэрлэл болон хэмжилтийн үндсэн чанарын хяналт

Гадаргуугийн тэгш байдлын хазайлт (0.1 µm) даралтын тархалт болон гэмтэлд үзүүлэх нөлөв

Гадаргуугийн тэгш байдал 0.1 микрон хэтэрвэл таглашны гадаргуу дээрх даралтын жигд тархалт алдагдана. Энэ нь орон нутгийн хүчний төвлөрлийг үүсгэж, хүндэтгэл ихэсгэж, цаг соёоны явцад жижигхэн трещинууд үүсэхэд хурдацуулна. 20 МРа-аас дээш даралтанд ажилладаг тоног төхөөрөмжийн хувьд ийм төрлийн дутагдал нь шингэний тогтвортой бус байдлыг болон дулааны деформац бий болгоход хүргэж болзошгүй. Зарим бодитоор хийсэн туршилтууд нь энэ тохиолдолд эргэдэг механизмуудын гэмтлийн түвшин ойролцоогоор 60% өссөнийг харуулсан. Нэг микронаас бага тэгш байдлыг олохын тулд үйлдвэрийн компаниуд ерөнхийдөө нарийн зургах технологийг ашигладаг. Ингэснээр хүчинтэй хүрэлцэх даралт тогтмол байх, мөн хүнд нөхцөлд ч байвал хальс зохистойгоор үүсэхийг лазерын интерферометрийн аргаар шалгадаг.

0.02 µm-аас бага гадаргуугийн нарийн байдлыг (Ra) тогтвортой шингэний хальс үүсэлттэй холбох

Тэжээлийн хальсны гадаргуун дээр тогтвортой шингэний бүрхүүл үүсгэж, хадгалахын тулд гадаргуугийн нарийн чанарыг (Ra) 0.02 микрон доор байлгах нь маш чухал. Энэхүү маш гөлгөр гадаргуу нь ердийн гадаргуун цэвэрлэлттэй харьцуулахад хил хязгаарын үрэлтийг бараг хагасаар бууруулдаг бөгөөд ингэснээр давхарга урсгалын загварыг хадгалж, хэт их халуун үүсэхээс сэргийлдэг. Эдгээр Ra тоонуудыг шалгахын тулд инженерчид ихэвчлэн ISO 11439-д тусгагдсан чухал тэжээлийн хэрэгслүүдийн хувьд тавигдсан жижиг чанарын стандартыг хангаж байгаа эсэхийг баталгаажуулах зорилгоор цагирган гэрлийн интерферометрийн туршилтуудыг хийдэг. Тэжээлийн хэрэгслүүд үнэхээр энэ стандартыг хангасан тохиолдолд тэдгээрийн ажиллах хугацаа үйлчилгээний явцад ойролцоогоор 30 хувийн илүү их байдаг. Яагаад гэвэл тэд хуурай ажиллаж буй нөхцлөөс зайлсхийж, адгезив үрэлтийг тэжээлийн хэрэгслийн эвдрэлийн гол шалтгаан болохоос сэргийлдэг, ялангуяа их даралтанд ихэвчлэн гардаг асуудлуудын үед.

Түгээмэл асуулт

20 МПа-аас дээш даралтанд механик тэжээлийн хэрэгсэл ажиллах үед үндсэн асуудлууд юу вэ?

20 МПа-аас дээш хүчдэлд механик таг битүүрүүдийн хувьд тэнцвэргүй шингэний ачаалал нөлөөлж, хавтангийн хазайлт ба дулааны деформацид ашигладаг, хамгаалах шингэний бүрхүүлийг задлан, износ ба урсгалтыг хурдасгадаг.

Цуврал таг битүүрүүдийн тохируулга гидравлик тэнцвэрийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Цуврал таг битүүрүүдийн тохируулга нь даралтыг шат шатнаас нь тусгаарлах замаар тэнцвэрийг сайжруулдаг; гол таг битүүр даралтын ихэнхийг авч, хавтангийн ачааллыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулж, гидравликийн тэнцвэрийг хангана.

Өндөр даралтанд ашиглахад энгийн нүүрстөрөгчийн хавтангийн сул талууд юу вэ?

Энгийн нүүрстөрөгчийн хавтангууд стресс дор трещин үүсэх эрсдэлтэй бөгөөд өндөр температурт термийн задралд ордог тул өндөр даралтанд ашиглахад тохиромжгүй.

Яагаад цахиур карбид–вольфрам карбидын найрлагыг өндөр даралттай механик таг битүүрт илүүд үздэг вэ?

Эдгээр материалын найрлага нь давуу трещинд тэсвэрт чадвар, өндөр температурт тогтвортой байдаг тул 250 МПа-аас дээш стресст ажиллах үед найдвартай байдаг бөгөөд DLC-ийн давхаргын нэмэлт давуу талтай.

Нарийн үйлдвэрлэл механик тэсгийн өндөр даралтанд яаж нөлөөлөх вэ?

Нарийн үйлдвэрлэл нь хүрээний тэгш хавтгай болон гадаргын шархлалтыг тодорхой хязгаар дотор байлгахыг хангаж, усны тэсгийн гидравлик тогтвортой байдлыг хадгалах, механик тэсгийн амьдралыг уртасгахад чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.