دوام واشر مشکی با استحکام بالا؟ 

وقتی می شنوید واشر مشکی با استحکام بالا، چه چیزی به ذهنتان می رسد؟ بسیاری بلافاصله به رنگ آن فکر می کنند – آن رنگ مشکی مات یا گاهی اوقات کمی براق – و آن را با عملکرد برتر برابر می دانند. اما این اولین تله است. رنگ فقط یک درمان سطحی است، اغلب یک پوشش فسفات یا اکسید، گاهی اوقات یک پوشش الاستومری برای مهرهای خاص است. سوال دوام واقعی در مورد ماندگاری رنگ نیست. این در مورد این است که آیا استحکام بالا مواد هسته‌ای که با آن سطح ترکیب می‌شود، می‌تواند در محیط خاصی که در آن پرتاب می‌شود مقاومت کند. من پروژه‌های زیادی را دیده‌ام که در آن یک تیم یک واشر مشکی را برای یک فلنج پرفشار مشخص می‌کردند، که با ظاهری مستحکم خنثی می‌شد، اما با شکست زودهنگام مواجه شدند، زیرا آنها به‌جای روی هم‌پوشی مواد و شرایط خدمات، روی زیبایی‌شناختی تمرکز داشتند.

هسته پشت رنگ

بیایید آن را برگردانیم. استحکام بالا معمولاً به هسته فلزی اشاره دارد. ما اغلب در مورد فولاد فنری (مانند ضد زنگ 301/304/316)، فولاد کربنی یا گاهی اوقات آلیاژهای مس-نیکل صحبت می کنیم. فرآیند سیاه شدن، مانند یک پوشش فسفات روی روی فولاد کربنی، در درجه اول مقاومت در برابر خوردگی و کمی اصطکاک سطحی را برای چسبندگی بهتر ایجاد می کند. به طور جادویی یک ماده با درجه پایین را به یک ماده با کارایی بالا تبدیل نمی کند. استحکام از مزاج و ضخامت فلز ناشی می شود. یک نظارت رایج، تعیین ضخامت بدون در نظر گرفتن توزیع بار است. یک واشر 304SS سیاه شده با ضخامت 1.5 میلی متر ممکن است ظاهر قطعه را داشته باشد، اما تحت یک بار پیچ و مهره بالا در یک فلنج ناهموار، می تواند تسلیم شود یا خزش کند و نیروی آب بندی خود را از دست بدهد. ممکن است پوشش سیاه همچنان دست نخورده باقی بماند، در حالی که مهر و موم از کار افتاده است.

من موردی را در مورد مقاوم سازی مبدل حرارتی به یاد می آورم. مشتری اصرار داشت که یک واشر مارپیچی فولادی کربنی با پوشش اکسید سیاه برای یک خط بخار فوق گرم، با استناد به استفاده موفقیت آمیز گذشته در خط آب. چرخه دما و میعانات شیمیایی در سرویس بخار به هسته فولاد کربنی زیر پوشش حمله کرد. خود پوشش مقاوم بود، اما تنها پس از هشت ماه متوجه شدیم که خوردگی تنشی در چین‌های فلزی ترک خورده است. ماندگاری سطح سیاه یک شاه ماهی قرمز کامل بود. ما به یک زخم مارپیچی ضدزنگ 316L پر از گرافیت و با پوشش مشکی روی آوردیم که آن را حل کرد. درس؟ محیط - دما، محیط، pH، چرخه فشار - مواد هسته را دیکته می کند. رنگ اتفاقی است

نکته ظریف دیگر یکپارچگی خود پوشش است. همه پوشش های سیاه برابر نیستند. یک پوشش ارزان و نازک فسفات می تواند در حین نصب یا در اثر حرکت جزئی فلنج از بین برود و فلز لخت را در معرض زنگ زدگی قرار دهد. یک پوشش الاستومری مشکی قوی تر، مانند فلورالاستومر، مقاومت شیمیایی را افزایش می دهد اما می تواند از نظر دما محدود شود. باید بدانید که چه چیزی می‌خرید. من اغلب از تامین کنندگان صفحه مشخصات پوشش را می پرسم - آیا این برگه به ​​ASTM A380 ضد زنگ است؟ آیا این یک پلیمر اختصاصی است؟ اگر نتوانند آن را ارائه کنند، این یک پرچم قرمز است.

فشار، دما و فشار

دوام تحت بار جایی است که تئوری با آسیاب روبرو می شود. الف گودال جزء منفعل نیست؛ این یک عنصر طراحی شده است که باید تحت بار پیچ و مهره جریان یابد تا عیوب فلنج را پر کند، سپس بازیابی الاستیک را حفظ کند تا با گرم شدن سیستم و نوسان فشار، آب بندی را حفظ کند. پوشش سیاه بر ضریب اصطکاک تأثیر می گذارد. اصطکاک بالاتر (که برخی از پوشش‌های مشکی ایجاد می‌کنند) می‌تواند برای مقاومت در برابر انفجار خوب باشد، اما ممکن است برای دستیابی به فشرده‌سازی اولیه مناسب، به گشتاور پیچ بیشتری نیاز داشته باشد. اگر گشتاور تنظیم نشده باشد، ممکن است فشرده سازی کمتری داشته باشید که منجر به نشت از روز اول شود.

ما در یک خط تخلیه کمپرسور به این موضوع برخورد کردیم. با استفاده از واشر فلزی با روکش مشکی یک تامین کننده جدید، نصب کنندگان از مقادیر گشتاور استاندارد خود استفاده کردند. آزمایش اولیه آبی با موفقیت انجام شد، اما در حین کار، با چرخه حرارتی، نشت مداوم داشتیم. پس از جداسازی، واشر ردپای ناقصی را نشان داد - پوشش به طور کامل به صفحه فلنج منتقل نشده بود، که نشان می دهد هرگز به طور کامل فشرده نشده است. پوشش ضخیم تر و چسبناک تر از تامین کننده قبلی بود. ما مجبور شدیم برای همان اندازه اسمی، گشتاور را حدود 15٪ افزایش دهیم. این یک جزئیات کوچک است، اما باعث مرگ آن شد دوام از آن نصب تا زمانی که ما آن را فهمیدیم.

دما قاتل دیگر است. این پوشش سیاه و سفید خوب روی یک واشر استاندارد فولاد کربنی ممکن است تا دمای 500 درجه فارنهایت خوب باشد، اما بالاتر از آن، می تواند تخریب شود، بسوزد یا متخلخل شود. من دیده ام که پوشش های سیاه در کاربردهای با حرارت بالا به خاکستر پودری تبدیل می شوند و هسته فلزی را در معرض دید قرار می دهند. برای خدمات با دمای بالا، شما به دنبال رنگ‌های تخصصی با دمای بالا هستید یا معمولاً قبول می‌کنید که پوشش می‌سوزد و با تکیه بر مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا خود فلز هسته، مانند استفاده از 321SS یا Inconel. رنگ سیاه در این موارد اغلب فقط برای شناسایی اولیه و جلوگیری از زنگ زدگی در انبار است، نه برای عملکرد حین سرویس.

شکست های دنیای واقعی و آنچه که آنها آموزش می دهند

هیچ چیز به اندازه شکست درس نمی دهد. من دسته ای از واشرهای حلقه مسطح با پوشش اکسید سیاه برای یک منیفولد پردازش شیمیایی را به یاد دارم. مواد درست بود (316SS)، درجه فشار خوب بود. آنها در عرض چند هفته با خوردگی حفره ای زیر پوشش شکست خوردند. علت اصلی؟ کلریدها در جریان فرآیند پوشش اکسید سیاه روی ضدزنگ، در حالی که برای مقاومت در برابر خوردگی عمومی خوب است، گاهی اوقات اگر به طور کامل اعمال نشود، می تواند شرایط شکاف ایجاد کند. کلریدهای به دام افتاده در ریز شکاف های پوشش منجر به خوردگی حفره ای و شکافی ضدزنگ زیرین می شود. پوشش در واقع به شکست کمک کرد. ما به یک واشر 316SS ساده، ترشی و غیرفعال شده بدون پوشش تغییر دادیم و مشکل برطرف شد. گاهی اوقات، بادوام ترین پرداخت، به هیچ وجه پایانی ندارد.

کلاسیک دیگر خوردگی گالوانیکی است. یک واشر فولادی کربنی با روکش مشکی که بین دو فلنج فولادی ضد زنگ استفاده می شود. پوشش در حین نصب در سوراخ ها یا لبه های پیچ خراشیده می شود. اکنون یک آند کوچک (فولاد کربنی) دارید که در یک محیط رسانا، یک کاتد بزرگ (ضد زنگ) را لمس می کند. فولاد کربنی به سرعت خورده می شود و بخش باربر واشر را از بین می برد. پوشش سیاه بیش از 90 درصد سطح خوب به نظر می رسد، اما واشر در لبه های بحرانی آسیب دیده است. به همین دلیل است که سازگاری مواد اولین مرحله غیرقابل مذاکره است و بسیار مهمتر از رنگ سطح است.

این تجربیات باعث می شود که عمیقاً نسبت به هر کاتالوگی که فقط واشر سیاه را به عنوان یک ویژگی کلیدی فهرست می کند، شک کنم. مشخصات واقعی - ASME B16.20، B16.21، گواهی مواد (مانند یک سازنده معتبر مانند شرکت تولید اتصال دهنده Handan Zitai ، آموزشی ویبولیتین، که در مرکز اصلی تولید اتصال دهنده ها در چین با شبکه لجستیکی مستحکم واقع شده است، رتبه بندی فشار-دما، و مشخصات پوشش - مهم هستند. وب سایت https://www.zitaifasteners.com ممکن است محصولات خود را فهرست کند، اما گفتگوی واقعی زمانی شروع می شود که شما گزارش های آزمایشی را در پشت آن بخواهید واشر مشکی لیست ها

نصب - لحظه حقیقت

دوام نیز در هنگام نصب جعل می شود. یک واشر با روکش مشکی می تواند آسیب پذیرتر باشد. انداختن آن روی یک کف بتنی می تواند پوشش را خرد کند. استفاده از یک برس سیمی برای تمیز کردن فلنج قدیمی و سپس قرار دادن واشر جدید روی آن می تواند ذرات ساینده را در پوشش نرم جاسازی کند. من همیشه بر روی دست های تمیز و دستکش دار و یک منطقه صحنه تمیز اصرار دارم. پوشش اولین خط دفاعی است. شکستن آن در حین نصب مانند نقاشی کردن یک حصار پس از شکستن چوب است.

روغن کاری نکته دیگری است. آیا باید واشر با روکش مشکی را روغن کاری کنید؟ به طور کلی، نه. این پوشش اغلب برای یک اصطکاک خاص طراحی می شود. افزودن یک روان کننده ناسازگار می تواند پوشش را تجزیه کند یا سطحی لغزنده ایجاد کند که باعث دمیدن واشر تحت فشار می شود. صفحات فلنج باید تمیز و خشک باشند، مگر اینکه سازنده واشر به طور خاص ضد گیر کردن را توصیه کند (معمولاً فقط برای انواع خاصی از گرافیت یا PTFE). این قسمت دیگری است که با فرض یکسان بودن تمام واشرهای مشکی منجر به مشکل می شود.

شاهد اولین فشار، گویایی است. یک واشر خوب و بادوام قرار می گیرد و نگه می دارد. گاهی اوقات، با یک نوع جدید، ممکن است گریه خفیفی مشاهده کنید که پس از انطباق پوشش بسته می شود - این معمولاً اشکالی ندارد. اما نشت مداوم به معنای اشتباه است: مواد اشتباه، بار ناکافی پیچ، پوشش آسیب دیده، یا مشکلات صفحه فلنج. شما نمی توانید فقط به پایین آمدن گشتاور ادامه دهید. باید تشخیص بدی

بنابراین، دوام واقعا به چه معناست؟

در نهایت، برای یک واشر مشکی با استحکام بالا، دوام به این معنی است که عملکرد آب بندی خود را برای طول عمر طراحی شده تحت شرایط مشخص شده حفظ می کند. پوشش سیاه جزئی از آن است، اما تنها یکی. وظیفه آن محافظت در حین نگهداری و جابجایی، ایجاد اصطکاک ثابت و مقاومت اولیه در برابر خوردگی است. بلند کردن سنگین توسط استحکام تسلیم فلز هسته، مقاومت در برابر خزش و سازگاری انجام می شود.

هنگام ارزیابی، من آن را به طور ذهنی تجزیه می کنم: 1) مواد اصلی برای محیط شیمیایی و حرارتی. 2) طراحی (مسطح، مارپیچ، ژاکت دار) برای نوع فشار و فلنج. 3) نوع پوشش برای جابجایی و آب بندی اولیه. 4) روش نصب از دست دادن هر یک کل سیستم را به خطر می اندازد. واشر از یک تولید کننده تخصصی در یک منطقه صنعتی متمرکز، مانند منطقه Yongnian که در آن بست هاندان زیتای عمل می کند، اغلب دارای مزیت تولید یکپارچه از سیم / انبار تا محصول نهایی است، که می تواند به معنای سازگاری بهتر در آن ماده اصلی - حیاتی ترین بخش باشد.

در پایان، از رنگ هیپنوتیزم نشوید. ابتدا الزامات عملکرد را مشخص کنید، سپس ببینید که در صورت وجود، چه عملیات سطحی مناسب است. بادوام ترین واشر همان واشر است که پس از نصب آن را فراموش می کنید زیرا فقط کار می کند، چه مشکی باشد، چه نقره ای یا فلزی ساده. رنگ برای راحتی ما در انبار است، نه ماشین. دستگاه فقط به مهر و موم اهمیت می دهد.