کیفیت لوله سرامیکی مقاوم در برابر سایش & لوله سرامیکی آلومینا سازنده

دریچه های توپ سرامیکی، با مزایای اصلی مقاومت در برابر فرسایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر فرسایشبرای کاربردهایی که شامل حمل ذرات جامد و رسانه های بسیار خوردنی هستند، مناسب هستند.این کاربردهای بسیار بیشتر از کاربردهای استاندارد در مورد دوام و قابلیت اطمینان دریچه ها تقاضا می کنند.   مزایای اصلی (چرا آنها را در این برنامه ها استفاده کنید) مقاومت شدید در برابر فرسایش:سرامیک ها (به ویژه اکسید زیرکونیوم و کربید سیلیکون) در سخت بودن تنها بعد از الماس هستند.که باعث می شود آنها در برابر فرسایش شدید و سایش ناشی از ذرات جامد در رسانه ها بسیار مقاوم باشند. مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی:آنها به شدت در برابر اکثر رسانه های خوردنی، از جمله اسیدهای قوی، پایه ها و نمک ها (به استثنای اسید هیدروفلوئوریک و الکالی های قوی، داغ و متمرکز) مقاوم هستند. قدرت بالا و ثبات:دریچه های توپ سرامیکی حتی در دمای بالا شکل و قدرت خود را حفظ می کنند و ضریب گسترش حرارتی پایین دارند. مهر و موم فوق العادهتوپ سرامیکی و صندلی با دقت زمین هستند، که به یک درجه مهر و موم بسیار بالا و تقریباً هیچ نشتی را به دست می آورند. صنایع و سناریوهای کاربرد اصلیصنایع زیر زمینه های اصلی کاربرد دریچه های توپ سرامیکی به دلیل ویژگی های رسانه یا الزامات عملیاتی هستند. صنعت/زمینه سناریوهای قابل استفاده و مزایا نیروگاه های حرارتی استفاده می شود برای سیستم های desulfurization و denitrification، حذف گرد و غبار گاز دود، حذف خاکستری و slag، و غیره، مقاوم به دمای بالا و خوردگی Cl−،با طول عمر 2-3 برابر شیرهای تیتانیوم. صنعت پتروشیمی حمل و نقل اسید قوی (اسید گوگرد، اسید هیدروکلوریک) ، قلی قوی، مایع نمک، جایگزین شیر تیتانیوم، شیر مونل، مقاومت در برابر خوردگی، هزینه کم متالورژی/ فولاد استفاده شده در سیستم های تزریق زغال سنگ و حمل خاکستری کوره بالا، مقاوم در برابر فرسایش و دمای بالا، مناسب برای ذرات حاوی متوسط صنعت معدن کنترل مایعات با فرسایش بالا مانند خمیر، خروجی، آب خاکستری و غیره، ضد فرسایش و عمر طولانی صنعت کاغذ سازی برای انتقال محلول قلی با غلظت بالا و پالپ استفاده می شود، مقاوم به خوردگی و مقاوم به پوشیدن فیبر تصفیه فاضلاب مناسب برای خمیر خمیر، گل و فاضلاب حاوی ذرات، مقاوم در برابر خوردگی، غیر مسدود و بدون نگهداری داروسازی و مواد غذایی نیاز به تمیز بودن بالا و نشت صفر، مواد سرامیکی غیر سمی هستند، محیط را آلوده نمی کنند و با استانداردهای بهداشت مطابقت دارند. تخلیه نمک/ مهندسی دریایی حمل آب دریا حاوی ذرات مقاوم در برابر خوردگی یون های کلرید و فرسایش سناریوهایی که این محصول مناسب نیست یا نیاز به احتیاط دارد:سیستم هایی که در معرض شوک های بالا و ارتعاشات فرکانس بالا قرار دارند: سرامیک سخت اما شکننده هستند و مقاومت محدود در برابر شوک مکانیکی دارند.شرایطی که شامل باز کردن و بسته شدن مکرر و سریع است: در حالی که سطح مهر و موم سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش است، تغییر فرکانس بالا ممکن است باعث میکروشکاف شود.سیستم های فشار فوق العاده بالا (>PN25) یا دمای فوق العاده پایین (

خط لوله های داخل یک کارخانه "شریان ها و رگ های صنعت" هستند که رسانه های قدرتمند مانند مواد معدنی، اسید و گاز های با دمای بالا را حمل می کنند.همه اين رسانه ها قادر به از بين بردن حملات هستند: شن و ماسه مانند یک برس فولادی بر روی دیواره های لوله تاثیر می گذارد، اسید ها و قلیات مانند مواد خوردنی پنهان فرسوده می شوند، و دمای بالا و فشار بالا یک شکنجه دوگانه ایجاد می کنند.براي تمديد عمر لوله ها، آنها با یک لایه محافظ ٪ آلومینیوم پوشانده شده اند. سه لایه محافظ رایج در سه شکل وجود دارد: حلقه های سرامیکی آلومینا، صفحات سرامیکی جوشیده و ورق های سرامیکی چسبنده. توانایی های منحصر به فرد آنها چیست؟چرا حلقه های سرامیکی در حال تبدیل شدن به انتخاب ترجیح داده شده برای تعداد فزاینده ای از کارخانه ها هستنداین مقاله این سه ماده را از منظر لوله بررسی می کند تا به شما در انتخاب لایه محافظ مناسب برای شما کمک کند. پوشش لوله ها وظیفه مهم حفاظت از خط لوله ها و تضمین حمل و نقل را بر عهده دارند، با الزامات خاص زیر:مقاومت در برابر سایش:قادر به مقاومت در برابر اثر ذرات جامد مانند سنگ معدن و گرد و غبار زغال سنگ، مانند یک "شیلد" جامد عمل می کند و به طور موثر سایش در دیواره داخلی را کاهش می دهد.مقاومت در برابر خوردگی:مقاومت در برابر مایعات خوردنی مانند اسید ها، قلیات و نمک، جلوگیری از خوردگی و سوراخ کردن در خط لوله؛نصب آسان:زمان توقف را به حداقل برسانید، هزینه های نیروی کار را کاهش دهید و نصب آن را آسان کنید.نگهداری آسان:هر گونه آسیب محلی را می توان به سرعت تعمیر کرد بدون نیاز به جداسازی و تعویض گسترده.مقاومت در برابر دمای بالا:عملکرد پایدار در مایعات با دمای بالا مانند دمای گاز دود بیش از 300 درجه سانتیگراد بدون نرم شدن یا ترک برقرار می کند. آستین سرامیکی آلومینیومساختار:در شکل دایره ای با استفاده از یک فرآیند سینتر کردن یکپارچه ساخته شده، قطر داخلی حلقه، قطر بیرونی و ضخامت به طور دقیق با مشخصات لوله متناسب است،اطمینان از تناسب محکم. مزیت های اصلیبسیار مقاوم در برابر فرسایش و مقاومت در برابر ضربهآلومینیوم دارای سختی 9 است، دوم تنها به الماس، و زندگی 5-10 برابر از لوله های فولادی معمولی است.مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی:اسید ها و قلیات در برابر خوردگی مقاوم هستند و به طور موثر مشکلات فرسایش در خط لوله های شیمیایی را از بین می برند.مهر و موم فوق العادهساختار یکپارچه به حداقل رساندن مفاصل، به طور قابل توجهی کاهش خطر نشت مایع.نگهداری آسان و کم هزینه: در صورت فرسایش محلی، فقط حلقه های سرامیکی آسیب دیده باید به صورت جداگانه تعویض شوند و نیاز به تعویض کامل را از بین ببرند.این باعث صرفه جویی در هزینه ها و کاهش زمان توقف تجهیزات می شود.کاربردها:مناسب برای لوله های خمیر، لوله های اسید شیمیایی، لوله های گاز دود با دمای بالا، لوله های خاکستری نیروگاه و سایر کاربردهای دیگر.می تواند به راحتی شرایط کار پیچیده ای را که با فرسایش سنگین مشخص می شود، تحمل کند، خوردگی شدید و دمای بالا. تجزیه و تحلیل فرآیند جوش صفحه سرامیکی آلومینیومصفحه های سرامیکی آلومینیوم می توانند به دیواره داخلی لوله جوش داده شوند و ساختار محافظتی مشابه با "پلاک های سرامیکی جوش داده شده به دیواره داخلی لوله" ایجاد کنند." ویژگی های عملکردی آنها به طور قابل توجهی از صفحات سرامیکی با چسب متفاوت است ". مزایای اصلی در مقایسه با صفحات چسب قدرت مفصل بالاتری:جوش از طریق ادغام یا جوش فلز و سرامیک به دست می آید، ساختاری مشترک قوی تر ایجاد می کند.محیط های با فشار پایین با مایعات استاتیک (مانند آب تمیز یا مایعات خیس کننده خفیف)، و در صورتی که فرآیند جوش با استانداردها مطابقت داشته باشد، صفحه جوش شده به طور محکم به لوله چسبیده و کمتر احتمال دارد که تحت تاثیر مایع سقوط کند. هیچ خطر پیری چسبنده ای وجود ندارد:وابستگی به چسب ها از بین می رود و اساساً از خطر پیری و شکست چسب در محیط های خوردنی با دمای بالا جلوگیری می شود.هنگامی که دمای کار بیش از 100 درجه سانتیگراد نباشد و خوردگی شدید وجود نداشته باشد، و در صورتی که جوش ها بی نقص باشند، صفحات جوش داده شده به طور کلی ثبات طولانی مدت بهتری نسبت به صفحات چسبنده دارند. یکپارچگی ساختاری بهتر:صفحات جوش اغلب به عنوان قطعات تک یا ساختارهای بزرگ در مقیاس بزرگ طراحی می شوند، که در مقایسه با ساخت کوچکتر و چند قطعه صفحه چسبنده، تداوم کلی قوی تری را فراهم می کند.در سناریوهایی که تاثیر مایع نسبتا یکنواخت است (مانند سرعت پایین)، حمل و نقل خمیر کم غلظت) ، شکاف های ساختاری کمتر و انباشت کمتر مایع می تواند خطر خوردگی محلی را کاهش دهد. معایب اصلی جوش: دشواری ساخت:نقطه ذوب سرامیک آلومینا (تقریباً 2050 °C) بسیار بالاتر از لوله های فلزی (به عنوان مثال فولاد، تقریباً 1500 °C) است.سرامیک به دلیل تفاوت درجه حرارت بزرگ در هنگام جوش، مستعد ترک است، که نیاز به مهارت های فنی بسیار بالایی دارد. خطر بالا از آسیب استرس حرارتی:ضریب های انبساط و انقباض حرارتی لوله های فلزی و صفحات سرامیکی آلومینیوم به طور قابل توجهی متفاوت است.منطقه جوش داده شده در صورت نوسان دمای محیط مستعد ترک شدن یا ریختن به دلیل فشارهای حرارتی متمرکز است. مرور کلی فرآیند اتصال ورق سرامیکی آلومینیومورق های سرامیکی آلومینیوم کوچک با استفاده از چسب به دیواره داخلی لوله متصل می شوند، شبیه به "موزاییک لوله".این فرآیند مزایا و معایب زیر را ارائه می دهد.مزایای اصلی (در مقایسه با ورق های سرامیکی جوش)انعطاف پذیری بالا در نصب:کاشی های کوچک می توانند به صورت انعطاف پذیر به سطوح نامنظم مانند خم های لوله و مفاصل فلنج متصل شوند.هزینه اولیه کم: فقط نیاز به چسب و ابزارهای اساسی مانند کنده و رولر دارد؛ هیچ تجهیزات جوش و یا پرسنل تخصصی مورد نیاز نیست،که آن را برای تعمیرات محدود بودجه یا موقت مناسب می کند.نگهداری محلی آسان:اگر آسیب دیده باشد، می توان کاشی های فردی را پاره کرد، چسب را برداشته و دوباره متصل کرد، به حداقل رساندن زمان توقف.مناسب برای کاربردهای دمای پایین:Specialized high-temperature-resistant adhesives (such as epoxy resins) provide stable performance for 3-5 years in temperatures ≤100°C and in non-corrosive fluids (such as sewage or weakly acidic liquids)، که نیازهای اساسی مقاومت در برابر فرسایش را برآورده می کند. هزینه کلی ممکن است کمتر از صفحات جوش باشد. معایب اصلیچسب به راحتی پیر می شود و اثربخشی خود را از دست می دهد:در دمای ≥100 درجه سانتیگراد یا در محیط های مایع خوردنی، چسب در عرض 3 تا 5 سال از کار می رود و باعث می شود که کاشی ها مانند کاغذ دیواری جدا شوند. تعداد زيادي شکاف مفاصل:تعداد زیادی از کاشی های کوچک مورد نیاز برای پیوستن ایجاد شکاف هایی که می توانند نقاط ضعف برای فرسایش مایع و خوردگی شوند. خطرات مهر و موم:شکاف ها می توانند به کانال هایی برای نشت مایعات تبدیل شوند، یک خطر که در شرایط فشار بالا بیشتر است. توصیه های انتخاب راه حل حفاظت از لوله های سرامیکی آلومینیوم بر اساس شرایط عملیاتی مختلف، سناریوهای قابل استفاده و ویژگی های اصلی راه حل های حفاظت سرامیکی آلومینا در زیر ذکر شده است، به شما امکان می دهد راه حل مورد نیاز خود را انتخاب کنید. آستین سرامیکی آلومینیوم آنها به طور خاص برای سازه های لوله خمیده طراحی شده اند و مقاومت قابل توجهی در برابر فرسایش، مقاومت در برابر خوردگی و مهر و موم دارند.آنها به ویژه برای شرایط بسیار سخت کار که با "پوشیدن شدید" مشخص می شوند مناسب هستند.، خوردگی شدید و دماهای بالا،" که حفاظت جامع را فراهم می کند. صفحه های سرامیکی آلومینیوم جوشیده توصیه می شود برای کاربردهایی با تاثیر یکنواخت مایع و دمای نسبتا پایدار. یک فرآیند جوش ثابت برای جلوگیری از ترک فشار حرارتی یا اتصالات ناپایدار ضروری است. ورق های سرامیکی آلومینیوم بسته شده مناسب برای محیط های با دمای پایین، فشار پایین و فرسایش کم، مانند انتقال خمیر کم غلظت و زغال سنگ خرد شده.آنها همچنین می توانند به عنوان راه حل های تعمیر موقت یا اضطراری استفاده شوند.مزایای اصلی آنها شامل نصب انعطاف پذیر، هزینه اولیه پایین و نگهداری مداوم ساده است.

محدودیت دمای بالایی پوشش‌های لوله آلومینا (که معمولاً از ورق‌های سرامیکی آلومینا به هم متصل شده تشکیل شده‌اند) توسط خود ورق‌های آلومینا تعیین نمی‌شود، بلکه توسط چسب آلی که ورق‌ها را به دیواره لوله متصل می‌کند، تعیین می‌شود. دمای عملیاتی طولانی‌مدت این چسب عموماً بین 150 درجه سانتی‌گراد و 200 درجه سانتی‌گراد است. چسب‌های آلی «ضعف مقاومت در برابر حرارت» پوشش‌های آلومینا هستند. ورق‌های سرامیکی آلومینا ذاتاً مقاومت بالایی در برابر حرارت دارند: ورق‌های سرامیکی آلومینا-آلفا که معمولاً در صنعت استفاده می‌شوند، نقطه ذوب 2054 درجه سانتی‌گراد دارند. حتی در محیط‌های با دمای بالا 1200-1600 درجه سانتی‌گراد، پایداری ساختاری و استحکام مکانیکی خود را حفظ می‌کنند و به طور کامل نیازهای اکثر سناریوهای صنعتی با دمای بالا را برآورده می‌کنند. با این حال، ورق‌های سرامیکی را نمی‌توان مستقیماً به دیواره داخلی لوله‌های فلزی «متصل» کرد و باید برای اتصال و تثبیت به چسب‌های آلی متکی بود. با این حال، ساختار شیمیایی و خواص مولکولی این چسب‌ها تعیین می‌کند که مقاومت آن‌ها در برابر دما بسیار کمتر از ورق‌های سرامیکی است.   اجزای اصلی چسب‌های آلی، پلیمرها (مانند رزین‌های اپوکسی، اکریلات‌های اصلاح‌شده و رزین‌های فنلی) هستند. هنگامی که دما از 150-200 درجه سانتی‌گراد فراتر رود، این پیوندهای کووالانسی به تدریج شکسته می‌شوند و باعث می‌شود پلیمر دچار «تخریب حرارتی» شود: ابتدا نرم می‌شود و چسبناک می‌شود و استحکام چسبندگی اولیه خود را از دست می‌دهد. افزایش بیشتر دما به بالای 250 درجه سانتی‌گراد منجر به کربنیزاسیون و شکنندگی بیشتر می‌شود و به طور کامل استحکام چسبندگی خود را از دست می‌دهد.   حتی «چسب‌های آلی مقاوم در برابر حرارت» که برای کاربردهای با دمای متوسط اصلاح شده‌اند (مانند رزین‌های اپوکسی اصلاح‌شده با پرکننده‌های معدنی) برای استفاده طولانی‌مدت به سختی می‌توانند از 300 درجه سانتی‌گراد فراتر روند و افزایش هزینه حاصله به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد و استفاده از آن‌ها را در پوشش‌های لوله معمولی دشوار می‌کند. خرابی چسب به طور مستقیم منجر به فروپاشی سیستم پوشش می‌شود. در ساختار پوشش‌های لوله آلومینا، چسب‌ها نه تنها «اتصال‌دهنده» هستند، بلکه کلید حفظ یکپارچگی و پایداری پوشش نیز هستند. هنگامی که چسب به دلیل دمای بالا از کار بیفتد، یک سری مشکلات رخ خواهد داد:جدا شدن ورق سرامیکی:پس از نرم شدن چسب، چسبندگی بین ورق سرامیکی و دیواره لوله به شدت کاهش می‌یابد. تحت تأثیر ضربه سیال خط لوله (مانند جریان مایع یا گاز) یا لرزش، ورق سرامیکی مستقیماً جدا می‌شود و محافظت در برابر خوردگی و سایش خود را از دست می‌دهد. ترک خوردن پوشش:در طول تخریب حرارتی، برخی از چسب‌ها مولکول‌های کوچک گاز (مانند دی اکسید کربن و بخار آب) را آزاد می‌کنند. این گازها بین ورق سرامیکی و دیواره لوله به دام می‌افتند و فشار موضعی ایجاد می‌کنند و باعث می‌شوند شکاف بین ورق‌های سرامیکی باز شود و منجر به ترک خوردن کل پوشش شود. آسیب به خط لوله: هنگامی که پوشش جدا می‌شود یا ترک می‌خورد، سیال انتقال دهنده داغ (مانند مایع داغ یا گاز داغ) مستقیماً با دیواره لوله فلزی تماس پیدا می‌کند. این نه تنها خوردگی لوله را تسریع می‌کند، بلکه می‌تواند فلز لوله را به دلیل افزایش ناگهانی دما نرم کند و استحکام ساختاری کلی لوله را به خطر بیندازد. چرا یک راه‌حل اتصال مقاوم‌تر در برابر حرارت انتخاب نمی‌شود؟از دیدگاه فنی، روش‌های اتصال با مقاومت حرارتی بالاتر (مانند چسب‌های معدنی و جوشکاری) وجود دارد. با این حال، این راه‌حل‌ها محدودیت‌های قابل توجهی در کاربردهای پوشش لوله معمولی دارند و نمی‌توانند جایگزین چسب‌های آلی شوند: راه‌حل اتصال مقاومت در برابر دما محدودیت‌ها (برای پوشش‌های خط لوله معمولی مناسب نیست) چسب‌های آلی 150~300 درجه سانتی‌گراد (سرویس طولانی‌مدت) مقاومت در برابر دمای پایین، اما کم هزینه، مناسب برای ساخت و ساز و سازگار با اشکال پیچیده خط لوله (به عنوان مثال، لوله‌های آرنجی، لوله‌های کاهنده) چسب‌های معدنی 600~1200 درجه سانتی‌گراد استحکام چسبندگی کم، شکنندگی بالا و دمای بالا مورد نیاز برای پخت (300~500 درجه سانتی‌گراد) که مستعد ایجاد تغییر شکل در خطوط لوله فلزی است جوشکاری سرامیکی همان ورق‌های سرامیکی (1600 درجه سانتی‌گراد+) نیاز به شعله باز با دمای بالا برای جوشکاری دارد، دارای دشواری ساخت و ساز بسیار بالایی است، نمی‌تواند برای خطوط لوله نصب شده اعمال شود و هزینه آن بیش از 10 برابر چسب‌های آلی است   به طور خلاصه، چسب‌های آلی تعادل بهینه بین هزینه، سهولت ساخت و ساز و سازگاری را ارائه می‌دهند. با این حال، مقاومت حرارتی محدود آن‌ها، دمای عملیاتی طولانی‌مدت پوشش‌های لوله آلومینا را به حدود 200 درجه سانتی‌گراد محدود می‌کند.   دلیل اصلی اینکه پوشش‌های لوله آلومینا فقط می‌توانند دمای 200 درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند، عدم تطابق عملکرد بین ورق‌های سرامیکی مقاوم در برابر دمای بالا و چسب‌های آلی مقاوم در برابر دمای پایین است. برای برآورده کردن الزامات اتصال، هزینه و ساخت و ساز، چسب‌های آلی مقاومت در برابر حرارت را قربانی می‌کنند و به گلوگاه مقاومت در برابر حرارت برای کل سیستم پوشش تبدیل می‌شوند. اگر پوشش لوله نیاز به تحمل دمای بیش از 200 درجه سانتی‌گراد داشته باشد، باید چسب‌های آلی را به نفع لوله‌های سرامیکی آلومینا خالص (که به طور یکپارچه بدون لایه چسب پخته شده‌اند) یا لوله‌های کامپوزیت فلزی-سرامیکی کنار گذاشت، نه ساختار پوشش معمولی «ورق سرامیکی + چسب آلی».