Tha an stiùireadh dealbhaichte seo a’ sealltainn cuid de dhuilgheadasan cumanta a dh’ fhaodadh tachairt le stuthan polymer agus elastomeric a tha eadar-dhealaichte bhon fheadhainn a tha a’ tachairt le ròin meatailt agus co-phàirtean.
Faodaidh fàilligeadh co-phàirtean polymer (plastaig agus elastomeric) agus na buaidhean aige a bhith cho dona ri fàilligeadh uidheamachd meatailt.Tha am fiosrachadh a tha air a thaisbeanadh a’ toirt cunntas air cuid de na feartan a bheir buaidh air co-phàirtean polymer de uidheamachd a thathas a’ cleachdadh ann an goireasan gnìomhachais.Tha am fiosrachadh seo a’ buntainn ri cuid de dhìleabO-fhàinnean, pìob air a lìnigeadh, plastaig ath-neartachadh snàithleach (FRP) agus pìob le lìnigeadh.Thathas a’ beachdachadh air eisimpleirean de fheartan leithid dol a-steach, teòthachd glainne, agus viscoelasticity agus na buaidhean aca.
Air 28 Faoilleach 1986, chuir mòr-thubaist spàs Challenger iongnadh air an t-saoghal.Thachair an spreadhadh leis nach do sheul an O-ring ceart.
Tha na sgàinidhean a tha air am mìneachadh san artaigil seo a’ toirt a-steach cuid de fheartan sgàinidhean neo-mheatailteach a bheir buaidh air uidheamachd a thathas a’ cleachdadh ann an tagraidhean gnìomhachais.Airson gach cùis, thathar a 'bruidhinn air feartan cudromach polymer.
Tha teòthachd gluasaid glainne aig elastomers, a tha air a mhìneachadh mar “an teòthachd aig a bheil stuth amorphous, leithid glainne no polymer, ag atharrachadh bho staid glainne brònach gu staid ductile” [1].
Tha seata teannachaidh aig elastomers - “air a mhìneachadh mar an àireamh sa cheud de strain nach urrainn dha elastomer fhaighinn air ais às deidh ùine stèidhichte aig eas-tharraing agus teòthachd sònraichte” [2].A rèir an ùghdair, tha teannachadh a’ toirt iomradh air comas rubair tilleadh chun chumadh tùsail aige.Ann an iomadh cùis, tha buannachd teannachaidh air a chothromachadh le beagan leudachaidh a thachras aig àm cleachdaidh.Ach, mar a tha an eisimpleir gu h-ìosal a 'sealltainn, chan eil seo daonnan fìor.
Sgàineadh 1: Mar thoradh air teòthachd àrainneachd ìosal (36 ° F) mus deach a chuir air bhog cha robh gu leòr de Viton O-rings air an Space Shuttle Challenger.Mar a chaidh a ràdh ann an grunn sgrùdaidhean tubaist: “Aig teodhachd nas ìsle na 50 ° F, chan eil an Viton V747-75 O-ring sùbailte gu leòr gus sùil a chumail air fosgladh a’ bheàrn deuchainn ”[3].Tha an teòthachd gluasaid glainne ag adhbhrachadh nach bi fàinne O- Challenger a’ seuladh ceart.
Duilgheadas 2: Tha na ròin a chithear ann am Figearan 1 agus 2 gu sònraichte fosgailte do uisge is smùid.Chaidh na ròin a chruinneachadh air an làrach le bhith a’ cleachdadh monomer ethylene propylene diene monomer (EPDM).Ach, tha iad a’ dèanamh deuchainn air fluoroelastomers (FKM) leithid Viton) agus perfluoroelastomer (FFKM) leithid Kalrez O-rings.Ged a tha meudan eadar-dhealaichte, bidh a h-uile fàinne O a chithear ann am Figear 2 a’ tòiseachadh den aon mheud:
Dè thachair?Faodaidh cleachdadh smùid a bhith na dhuilgheadas dha elastomers.Airson tagraidhean smùid os cionn 250 ° F, feumar aire a thoirt do dhì-fhoirmean leudachaidh is giorrachadh FKM agus FFKM ann an àireamhachadh dealbhadh pacaidh.Tha buannachdan agus eas-bhuannachdan sònraichte aig diofar elastomers, eadhon an fheadhainn aig a bheil neart ceimigeach àrd.Feumaidh atharrachaidhean sam bith cumail suas gu faiceallach.
Notaichean coitcheann air elastomers.San fharsaingeachd, tha cleachdadh elastomers aig teòthachd os cionn 250 ° F agus nas ìsle na 35 ° F gu sònraichte agus dh’ fhaodadh gum bi feum air cuir a-steach dealbhaiche.
Tha e cudromach co-dhùnadh a dhèanamh air an sgrìobhadh elastomeric a thathar a 'cleachdadh.Faodaidh speactroscopaidh infridhearg cruth-atharrachadh Fourier (FTIR) eadar-dhealachadh a dhèanamh eadar diofar sheòrsaichean elastomers, leithid EPDM, FKM agus FFKM a chaidh ainmeachadh gu h-àrd.Ach, faodaidh deuchainn a bhith eadar-dhealaichte bho aon todhar FKM bho fhear eile a bhith dùbhlanach.Is dòcha gum bi diofar lìonaidhean, vulcanizations agus leigheasan aig fàinneachan O air an dèanamh le luchd-saothrachaidh eadar-dhealaichte.Tha seo uile a’ toirt buaidh mhòr air seata teannachaidh, strì an aghaidh ceimigeach agus feartan teòthachd ìosal.
Tha slabhraidhean moileciuil fada, ath-aithriseach aig polymers a leigeas le lioftaichean sònraichte a dhol a-steach dhaibh.Eu-coltach ri meatailtean, aig a bheil structar criostalach, bidh moileciuilean fada ag eadar-fhighe ri chèile mar iallan de spaghetti bruich.Gu corporra, faodaidh moileciuilean glè bheag leithid uisge / smùid agus gasaichean a dhol a-steach.Tha cuid de mholacilean beag gu leòr airson a dhol tro na beàrnan eadar slabhraidhean fa leth.
Fàilligeadh 3: Mar as trice, bidh clàradh sgrùdadh mion-sgrùdadh fàilligeadh a’ tòiseachadh le bhith a’ faighinn ìomhaighean de na pàirtean.Ach, bha am pìos plastaig còmhnard, sùbailte, le fàileadh gasoline a fhuaireadh Dihaoine air tionndadh gu bhith na phìob cruaidh ro Diluain (an àm a chaidh an dealbh a thogail).Thathas ag aithris gur e seacaid pìob polyethylene (PE) a th’ anns a’ phàirt a thathas a’ cleachdadh gus pàirtean dealain a dhìon fo ìre na talmhainn aig stèisean gas.Cha do dhìon am pìos plastaig sùbailte còmhnard a fhuair thu an càball.Dh'adhbhraich dol-a-steach gasoline atharrachaidhean corporra, chan e ceimigeach - cha do rinn am pìob polyethylene lobhadh.Ach, feumar a dhol a-steach do phìoban nach eil cho bog.
Sgàineadh 4. Bidh mòran de ghoireasan gnìomhachais a’ cleachdadh pìoban stàilinn le còmhdach Teflon airson làimhseachadh uisge, làimhseachadh searbhagach agus far a bheil làthaireachd truailleadh meatailt air a thoirmeasg (mar eisimpleir, ann an gnìomhachas a’ bhidhe).Tha fionnaichean air pìoban còmhdaichte le teflon a leigeas le uisge a dhol a-steach don àite annular eadar an stàilinn agus an lìnigeadh a dhrèanadh air falbh.Ach, tha beatha sgeilp aig pìoban lìnidh às deidh an cleachdadh fada.
Tha Figear 4 a’ sealltainn pìob le loidhne Teflon a chaidh a chleachdadh gus HCl a sholarachadh airson còrr air deich bliadhna.Bidh mòran de thoraidhean meirgeach stàilinn a’ cruinneachadh anns an àite annular eadar an loidhne-lìn agus a’ phìob stàilinn.Bhrùth an toradh an lìnigeadh a-steach, ag adhbhrachadh milleadh mar a chithear ann am Figear 5. Tha creimeadh an stàilinn a’ leantainn gus an tòisich a’ phìob a’ falbh.
A bharrachd air an sin, tha èaladh a’ tachairt air uachdar flange Teflon.Tha creep air a mhìneachadh mar deformation (deformation) fo luchd cunbhalach.Coltach ri meatailtean, bidh èaladh polymers ag àrdachadh le àrdachadh ann an teòthachd.Ach, eu-coltach ri stàilinn, bidh èaladh a’ tachairt aig teòthachd an t-seòmair.Nas coltaiche, mar a bhios an raon-tarsainn den uachdar flange a 'lùghdachadh, tha boltaichean na pìoba stàilinn air an cur thairis gus an nochd an sgàineadh fàinne, a chithear san dealbh.Bidh sgàinidhean cearcallach a’ toirt a’ phìob stàilinn gu HCl tuilleadh.
Fàilligeadh 5: Bithear a’ cleachdadh lìnigeadh polyethylene àrd-dùmhlachd (HDPE) gu cumanta ann an gnìomhachas na h-ola is a’ ghas gus loidhnichean stealladh uisge stàilinn corrach a chàradh.Ach, tha riatanasan riaghlaidh sònraichte ann airson faochadh cuideam lìnidh.Tha figearan 6 agus 7 a’ sealltainn loidhne-loidhne air fàiligeadh.Bidh milleadh air aon loidhne bhalbhaichean a’ tachairt nuair a tha an cuideam annulus nas àirde na an cuideam obrachaidh a-staigh - bidh an loidhne-lìn a’ fàiligeadh mar thoradh air dol a-steach.Airson loidhnichean HDPE, is e an dòigh as fheàrr air casg a chuir air an fhàiligeadh seo a bhith a’ seachnadh ìsleachadh luath air a’ phìob.
Bidh neart pàirtean fiberglass a’ lughdachadh le bhith gan cleachdadh a-rithist.Faodaidh grunn shreathan delamination agus sgàineadh thar ùine.Tha aithris ann an API 15 HR “Pìoba Sreathach Fiberglass Àrd-bhruthadh” gur e atharrachadh 20% ann an cuideam an ìre deuchainn is càraidh.Tha Earrann 13.1.2.8 de Inbhe Chanada CSA Z662, Siostaman Pìoba Petroleum is Gas, a’ sònrachadh gum feumar caochlaidhean cuideam a chumail fo 20% de ìre cuideam neach-dèanamh na pìoba.Rud eile, faodar an cuideam dealbhaidh a lughdachadh suas ri 50%.Nuair a bhios tu a’ dealbhadh FRP agus FRP le còmhdach, feumar aire a thoirt do luchdan baidhsagal.
Sgàineadh 6: Tha taobh ìosal (6 uairean) a 'phìob fiberglass (FRP) a thathar a' cleachdadh airson uisge saillte a thoirt seachad air a chòmhdach le polyethylene àrd-dùmhlachd.Chaidh deuchainn a dhèanamh air a ’phàirt a dh’ fhàillig, am pàirt math às deidh fàilligeadh, agus an treas pàirt (a ’riochdachadh a’ phàirt iar-riochdachaidh).Gu sònraichte, chaidh crois-roinn na h-earrainn a dh'fhàillig a choimeas ris a 'chrois-earrann de phìob ro-thogte den aon mheud (faic Figearan 8 agus 9).Thoir an aire gu bheil sgàinidhean intralaminar farsaing aig a’ chrois-earrann a dh’ fhàillig nach eil anns a’ phìob dèanta.Thachair dì-ghalarachadh ann am pìoban ùra agus pìoban a dh'fhàillig.Tha delamination cumanta ann am fiberglass le susbaint glainne àrd;Bheir susbaint glainne àrd barrachd neart.Bha an loidhne-phìoban fo ùmhlachd atharrachaidhean cuideam mòr (barrachd air 20%) agus dh’ fhàilnich i air sgàth luchdachadh baidhsagal.
Figear 9. Seo dà chrois-roinn eile de fiberglass crìochnaichte ann am pìob fiberglass àrd-dùmhlachd polyethylene-lined.
Rè an stàladh air an làrach, tha earrannan nas lugha den phìob ceangailte - tha na ceanglaichean sin deatamach.Mar as trice, bidh dà phìos pìoba air am bualadh còmhla agus tha am beàrn eadar na pìoban air a lìonadh le "putty".Tha na joints an uairsin air am pasgadh ann an grunn shreathan de dhaingneachadh fiberglass le leud farsaing agus air an lìonadh le roisinn.Feumaidh còmhdach stàilinn gu leòr a bhith air uachdar a-muigh a’ cho-cheangail.
Tha stuthan neo-mheatailteach leithid lìnigeadh agus fiberglass viscoelastic.Ged a tha am feart seo duilich a mhìneachadh, tha na taisbeanaidhean aige cumanta: mar as trice bidh milleadh a ’tachairt aig àm an stàlaidh, ach chan eil aodion a’ tachairt sa bhad.“Is e seilbh de stuth a th’ ann an viscoelasticity a tha a ’nochdadh an dà chuid feartan slaodach agus elastagach nuair a thèid an deformachadh.Bidh stuthan slaodach (leithid mil) a’ seasamh an aghaidh sruthadh rùsgaidh agus a’ deformachadh gu sreathach thar ùine nuair a thèid cuideam a chuir an sàs.Bidh stuthan elastic (leithid stàilinn) a 'deformachadh sa bhad, ach bidh iad cuideachd a' tilleadh gu luath chun an staid thùsail aca an dèidh cuideam a thoirt air falbh.Tha gach cuid feartan aig stuthan viscoelastic agus mar sin tha iad a’ nochdadh deformachadh a tha eadar-dhealaichte bho àm gu àm.Mar as trice bidh elasticity mar thoradh air a bhith a’ sìneadh bannan air plèanaichean criostalach ann an solidan òrdaichte, fhad ‘s a tha slaodachd mar thoradh air sgaoileadh dadaman no moileciuilean taobh a-staigh stuth amorphous” [4].
Feumaidh co-phàirtean fiberglass agus plastaig cùram sònraichte rè stàladh agus làimhseachadh.Rud eile, dh’ fhaodadh iad sgàineadh agus is dòcha nach nochd milleadh gu fada às deidh deuchainn hydrostatic.
Bidh a’ mhòr-chuid de fhàiligeadh ann an lìnigeadh fiberglass a’ tachairt mar thoradh air milleadh aig àm an stàlaidh [5].Tha feum air deuchainn hydrostatic ach chan eil e a’ lorg milleadh beag a dh’ fhaodadh tachairt aig àm cleachdaidh.
Figear 10. Air a shealltainn an seo tha na h-eadar-aghaidhean a-staigh (clì) agus a-muigh (deas) eadar earrannan pìoban fiberglass.
Dìth 7. Tha Figear 10 a 'sealltainn ceangal dà earrann de phìoban fiberglass.Tha Figear 11 a’ sealltainn crois-earrann a’ cheangail.Cha robh uachdar a-muigh na pìoba air a dhaingneachadh agus air a sheulachadh gu leòr, agus bhris am pìob rè còmhdhail.Tha molaidhean airson neartachadh joints air an toirt seachad ann an DIN 16966, CSA Z662 agus ASME NM.2.
Tha pìoban polyethylene àrd-dùmhlachd aotrom, seasmhach an aghaidh creimeadh, agus bidh iad gu tric air an cleachdadh airson pìoban gas is uisge, a’ toirt a-steach pìoban teine air làraich factaraidh.Tha a’ mhòr-chuid de fhàilligidhean air na loidhnichean sin co-cheangailte ri milleadh a gheibhear rè obair cladhach [6].Ach, faodaidh fàilligeadh fàs sgàineadh slaodach (SCG) cuideachd tachairt aig cuideaman coimeasach ìosal agus glè bheag de shreathan.A rèir aithisgean, “Is e modh fàilligeadh cumanta a th’ ann an SCG ann am pìoban polyethylene (PE) fon talamh le beatha dealbhaidh 50 bliadhna ”[7].
Sgàineadh 8: Tha SCG air a chruthachadh anns an phìob-teine às deidh còrr is 20 bliadhna de chleachdadh.Tha na feartan a leanas aig a bhriseadh:
Tha fàilligeadh SCG air a chomharrachadh le pàtran briste: chan eil ach glè bheag de dhì-fhoirmeachadh ann agus bidh e a’ tachairt mar thoradh air grunn fhàinneachan cuimseach.Aon uair ‘s gu bheil an sgìre SCG ag èirigh gu timcheall air 2 x 1.5 òirleach, bidh an sgàineadh a’ gluasad gu sgiobalta agus chan eil feartan macroscopach cho follaiseach (Figearan 12-14).Faodaidh an loidhne atharrachadh luchdan de chòrr air 10% gach seachdain.Thathas ag aithris gu bheil seann joints HDPE nas seasmhaiche ri fàiligeadh mar thoradh air atharrachadh luchd na seann joints HDPE [8].Ach, bu chòir do ghoireasan a th’ ann mar-thà beachdachadh air SCG a leasachadh mar aois pìoban teine HDPE.
Figear 12. Tha an dealbh seo a 'sealltainn far a bheil an meur-T a' dol a-steach don phrìomh phìob, a 'cruthachadh an sgàineadh a tha air a chomharrachadh leis an t-saighead dhearg.
Reis.14. An seo chì thu faisg air uachdar briste a 'mheur cumadh T chun a' phrìomh phìob cumadh T.Tha sgàinidhean follaiseach air an uachdar a-staigh.
Tha mòr-ghlèidhtean eadar-mheadhanach (IBCan) freagarrach airson glè bheag de cheimigean a stòradh agus a ghiùlan (Figear 15).Tha iad cho earbsach is gu bheil e furasta dìochuimhneachadh gum faod am fàilligeadh aca a bhith nan cunnart mòr.Ach, faodaidh fàilligidhean MDS leantainn gu call ionmhasail mòr, cuid dhiubh air an sgrùdadh leis na h-ùghdaran.Tha a’ mhòr-chuid de fhàilligidhean air adhbhrachadh le làimhseachadh neo-iomchaidh [9-11].Ged a tha coltas gu bheil IBC furasta a sgrùdadh, tha sgàinidhean ann an HDPE air adhbhrachadh le làimhseachadh neo-iomchaidh duilich a lorg.Do mhanaidsearan maoin ann an companaidhean a bhios gu tric a’ làimhseachadh mòr-shoithichean anns a bheil toraidhean cunnartach, tha sgrùdaidhean cunbhalach agus mionaideach taobh a-muigh agus a-staigh riatanach.anns na Stàitean Aonaichte.
Tha milleadh agus aois ultraviolet (UV) cumanta ann am polymers.Tha seo a’ ciallachadh gum feum sinn stiùireadh stòraidh O-ring a leantainn gu faiceallach agus beachdachadh air a’ bhuaidh air beatha phàirtean bhon taobh a-muigh leithid tancaichean mullach fosgailte agus lìnigeadh lòin.Ged a dh’ fheumas sinn am buidseat cumail suas a mheudachadh (a lughdachadh), tha feum air beagan sgrùdaidh air pàirtean bhon taobh a-muigh, gu sònraichte an fheadhainn a tha fosgailte do sholas na grèine (Figear 16).
Bidh feartan leithid teòthachd gluasaid glainne, seata teannachaidh, dol a-steach, èaladh teòthachd an t-seòmair, viscoelasticity, iomadachadh sgàineadh slaodach, msaa a’ dearbhadh feartan dèanadais pàirtean plastaig agus elastomeric.Gus dèanamh cinnteach à cumail suas èifeachdach agus èifeachdach de phàirtean riatanach, feumar aire a thoirt do na feartan sin, agus feumaidh polymers a bhith mothachail air na feartan sin.
Bu mhath leis na h-ùghdaran taing a thoirt do luchd-dèiligidh agus co-obraichean lèirsinneach airson na co-dhùnaidhean aca a cho-roinn leis a’ ghnìomhachas.
1. Lewis Sr., Richard J., Geàrr-chunntas Faclair Ceimigeachd Hawley, 12mh deasachadh, Thomas Press International, Lunnainn, RA, 1992.
2. Stòr eadar-lìn: https://promo.parker.com/promotionsite/oring-ehandbook/us/en/ehome/laboratory-compression-set.
3. Lach, Cynthia L., Buaidh Teòthachd agus Làimhseachadh Surface O-Ring air Comas Ròin Viton V747-75.Pàipear Teicnigeach NASA 3391, 1993, https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940013602.pdf.
5. Cleachdaidhean as Fheàrr airson Riochdairean Ola is Gas Chanada (CAPP), “A’ cleachdadh loidhne-phìoban co-dhèanta (neo-mheatailteach) neartaichte,” Giblean 2017.
6. Maupin J. agus Mamun M. Fàilligeadh, Mion-sgrùdadh Cunnart is Cunnart air Pìoba Plastaig, Pròiseact DOT Àireamh 194, 2009.
7. Xiangpeng Luo, Jianfeng Shi agus Jingyan Zheng, Innealan de Slow Crack Growth in Polyethylene: Finite Element Methods, 2015 ASME Brùthadh Soithichean agus Pìobaireachd Co-labhairt, Boston, MA, 2015.
8. Oliphant, K., Conrad, M., agus Bryce, W., Tuirse Pìoba Uisge Plastaig: Lèirmheas Teicnigeach agus Molaidhean airson Dealbhadh Tuirse PE4710 Pìoba, Aithisg Teicnigeach às leth Comann Pìoba Plastaig, Cèitean 2012.
9. Stiùireadh CBA/SIA airson Stòradh Liquid ann am Mòr-ghlèidhtean Eadar-mheadhanach, ICB Iris 2, Dàmhair 2018 Air-loidhne: www.chemical.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/ibc-guidance-issue-2- 2018-1.pdf.
10. Beale, Crìsdean J., Slighe, Cùmhnant, Adhbharan IBC ag aoidion ann an Lusan Ceimigeach - Mion-sgrùdadh air Eòlas Obrachaidh, Sreath Co-labhairt Àir. 154, IChemE, Rugby, RA, 2008, air-loidhne: https://www.icheme.org/media/9737/xx-paipear-42.pdf.
11. Madden, D., A’ toirt cùram do IBC Totes: Còig molaidhean gus an dèanamh mu dheireadh, air a phostadh ann am Bulk Containers, IBC Totes, Sustainability, air a phostadh air blog.containerexchanger.com, Sultain 15, 2018.
Tha Ana Benz na Prìomh Innleadair aig IRISNDT (5311 86th Street, Edmonton, Alberta, Canada T6E 5T8; Fòn: 780-577-4481; Post-d: [post-d fo dhìon]).Bha i ag obair mar eòlaiche coirbeachd, fàilligeadh agus sgrùdaidh airson 24 bliadhna.Tha an t-eòlas aice a’ toirt a-steach a bhith a’ dèanamh sgrùdaidhean a’ cleachdadh dòighean sgrùdaidh adhartach agus a’ cur air dòigh prògraman sgrùdaidh planntrais.Bidh Mercedes-Benz a’ frithealadh a’ ghnìomhachais giollachd cheimigeach, ionadan peitriceimiceach, ionadan todhair agus planntaichean nicil air feadh an t-saoghail, a bharrachd air ionadan cinneasachaidh ola is gas.Fhuair i ceum ann an innleadaireachd stuthan bho Universidad Simon Bolivar ann am Venezuela agus ceum maighstireachd ann an innleadaireachd stuthan bho Oilthigh British Columbia.Tha grunn theisteanasan deuchainn neo-sgriosail aice bho Bhòrd Inbhean Coitcheann Chanada (CGSB), a bharrachd air teisteanas API 510 agus teisteanas CWB Group Ìre 3.Bha Benz na bhall de Mheur Gnìomha NACE Edmonton airson 15 bliadhna agus roimhe seo bha e ann an diofar dhreuchdan le Comann Tàthaidh Chanada Meur Edmonton.
Ràinig NINGBO BODI Seals CO., LTD A h-uile seòrsa deFFKM ORING, FKM ORING KITS,
FÀILTE GU FHIOSRACHADH GUINN AN SEO, Mòran taing!
Ùine puist: Samhain-18-2023