Υλικό φλάντζα υψηλής θερμοκρασίας

Ετσι,Φλάντζες υψηλής θερμοκρασίας... Οι άνθρωποι συχνά πιστεύουν ότι όλα είναι απλά εδώ - παίρνετε υλικό με υψηλό σημείο τήξης. Αλλά αυτή η εσφαλμένη αντίληψη, αρκετά συνηθισμένη, και έτρεξα σε αυτό επανειλημμένα. Η υψηλή θερμοκρασία είναι μόνο ένας από τους παράγοντες. Είναι σημαντικό να εξεταστούν πολλές άλλες παραμέτρους: μηχανικές ιδιότητες, χημική αντίσταση, συμβατότητα με άλλα εξαρτήματα, καθώς και συνθήκες λειτουργίας. Η εμπειρία υποδηλώνει ότι η σωστή επιλογή του υλικού είναι μια ολοκληρωμένη προσέγγιση και όχι μόνο η αναζήτηση για τα πιο «καυτά».

Γιατί δεν είναι πάντα αρκετή θερμοκρασία τήξης;

Όλα ξεκινούν με την κατανόηση που αυτόΦλάντζες υψηλής θερμοκρασίαςΛειτουργούν όχι μόνο στη μέγιστη θερμοκρασία, αλλά και στο εύρος θερμοκρασιών. Και αυτό το εύρος μπορεί να ποικίλει σημαντικά. Το υλικό μπορεί να αντέξει τέλεια τα φορτία αιχμής, αλλά με συνεχή εργασία ελαφρώς χαμηλότερη από τις θερμοκρασίες, χάνει τις ιδιότητές του, για παράδειγμα, ελαστικότητα και τελικά - σφίξιμο. Επιπλέον, δεν συμπεριφέρονται όλα τα υλικά υψηλής θερμοκρασίας εξίσου καλά στις συνθήκες των επιδράσεων της κυκλικής θερμοκρασίας. Αυτό επηρεάζει σοβαρά τη διάρκεια ζωής.

Για παράδειγμα, όταν συνεργαστήκαμε με σόμπες υψηλής θερμοκρασίας, αρχικά θεωρήσαμε ένα φλάντζα γραφίτη. Το σημείο τήξης του γραφίτη, φυσικά, είναι τεράστιο. Αλλά ο γραφίτης σε υψηλές ταχύτητες και παρουσία οξυγόνου αρχίζει να καταρρέει, χάνοντας την προσκόλλησή του με την επιφάνεια. Η απώλεια της προσκόλλησης είναι μια άμεση διαδρομή για διαρροές. Ως αποτέλεσμα, αρνήσαμε τον γραφίτη και μεταβάσαμε σε πιο ακριβό, αλλά σταθερό υλικό στη λειτουργία, φθοροοπλαστική υψηλής θερμοκρασίας.

Ποια υλικά χρησιμοποιούνται συχνότερα και σε ποιες περιπτώσεις;

Εάν μιλάμε για κοινά υλικά, οι ηγετικές θέσεις καταλαμβάνουν: κεραμικά υλικά (ειδικά καρβίδιο του πυριτίου, βόριο καρβιδίου), θερμοσίφωνα φθοροπλάστες (PTFE, PFA, FEP), σύνθετα υλικά που βασίζονται σε κεραμικά και πολυμερή, καθώς και σε ορισμένα ειδικά μέταλλα και τα κράματα τους. Η επιλογή εξαρτάται από συγκεκριμένες εργασίες.

Για παράδειγμα, για πολύ υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 1500 ° C), χρησιμοποιούνται σχεδόν πάντα κεραμικά παρεμβύσματα. Έχουν εξαιρετική θερμική αντίσταση και χημική αδράνεια. Αλλά τα κεραμικά είναι εύθραυστα, οπότε συχνά συνδυάζεται με πολυμερές μήτρες για την αύξηση της μηχανικής αντοχής. Σε περιπτώσεις όπου η χημική αντίσταση σε επιθετικά περιβάλλοντα είναι σημαντική, είναι προτιμότερη η χρήση φθοριόπιστων. Λειτουργούν καλά σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και δεν εκτίθενται σε πολλές χημικές ουσίες.

Εμπειρία με σύνθετα υλικά: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα τελευταία χρόνιαΣύνθετα υλικάΟ χάλυβας είναι πολύ δημοφιλής. Σας επιτρέπουν να συνδυάσετε τα πλεονεκτήματα διαφορετικών υλικών - υψηλής θερμοκρασίας και χημικής αντοχής της κεραμικής με την ευελιξία και τη μηχανική αντοχή των πολυμερών. Τους χρησιμοποιήσαμε σε μία από τις εξελίξεις μας για αντλίες υψηλής θερμοκρασίας. Ως αποτέλεσμα, έλαβαν ένα παρέμβυσμα που αντέδρασε υψηλές θερμοκρασίες, πίεση και επιθετικά υγρά.

Ωστόσο, τα σύνθετα υλικά δεν στερούνται μειονεκτήματα. Είναι πιο ακριβά από τα παραδοσιακά υλικά και η παραγωγική τους διαδικασία είναι πιο περίπλοκη. Επιπλέον, δεν είναι πάντα εύκολο να προβλέψουμε την ανθεκτικότητά τους, ειδικά σε δύσκολες συνθήκες λειτουργίας. Εάν η σύνθετη μήτρα είναι λανθασμένη, μπορείτε να πάρετε μια παρέμβυσμα που παραμορφώνεται γρήγορα ή καταστρέφεται.

Τι είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή; Μηχανικές ιδιότητες και συμβατότητα

Εκτός από τη θερμοκρασία και τη χημική αντίσταση, είναι σημαντικό να εξεταστούν οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Το φλάντζα θα πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό ώστε να αντέχει την πίεση και τα φορτία, καθώς και αρκετά εύκαμπτο ώστε να εξασφαλίζει μια σφιχτή προσαρμογή στις επιφάνειες. Δεν πρέπει να ξεχάσουμε τη συμβατότητα του υλικού με άλλα συστατικά του συστήματος. Ορισμένα υλικά μπορούν να αντιδράσουν με άλλα υλικά, προκαλώντας διάβρωση ή άλλα ελαττώματα.

Για παράδειγμα, όταν ένα πολυμερές υψηλής θερμοκρασίας έρχεται σε επαφή με κάποια μέταλλα, μπορεί να προκύψει διηλεκτρική εκφόρτιση, η οποία θα βλάψει το φλάντζα και το σύστημα στο σύνολό του. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να μελετηθεί προσεκτικά η συμβατότητα των υλικών και, εάν είναι απαραίτητο, να χρησιμοποιήσετε ειδικές επικαλύψεις ή μονωτήρες.

Σφάλματα που πρέπει να αποφεύγονται

Το πιο συνηθισμένο λάθος είναι η επιλογή του υλικού μόνο από το σημείο τήξης του, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη άλλοι παράγοντες. Συχνά κάνουν ένα λάθος, επιλέγοντας το φθηνότερο υλικό, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη την ανθεκτικότητα και την αξιοπιστία του. Ένα άλλο λάθος είναι η λανθασμένη εγκατάσταση του φλάντζα. Η εσφαλμένη εγκατάσταση μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη φθορά και διαρροές.

Στην πρακτική μας, υπήρξαν περιπτώσεις που επέλεξαν ένα υλικό που λειτούργησε καλά στο εργαστήριο, αλλά σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας καταστράφηκε γρήγορα. Ο λόγος ήταν συχνά η ακατάλληλη εγκατάσταση ή η ασυμβατότητα του υλικού με άλλα στοιχεία του συστήματος. Επομένως, πριν από την επιλογή του υλικού, συνιστάται πάντοτε να διεξάγετε δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

Κατώτατη γραμμή: Οι φλάντζες για υψηλές θερμοκρασίες είναι μια λεπτή εργασία

Επιλογήυλικά ανθεκτικά σε θερμότητα- Αυτό είναι ένα υπεύθυνο καθήκον που απαιτεί βαθιά γνώση και εμπειρία. Είναι αδύνατο να βασίζεστε μόνο σε θεωρητικά δεδομένα - είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι πραγματικές συνθήκες λειτουργίας και οι δοκιμές. Αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να επιλέξετε ένα παρέμβυσμα που θα χρησιμεύσει αξιόπιστα για μεγάλο χρονικό διάστημα.