அறிமுகம்
அரிப்பை எதிர்க்கும் ஒரு இயந்திரவியல் சீலுக்கான பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது, உலகளவில் "சிறந்த" ஒரே ஒரு தேர்வைக் கண்டுபிடிப்பது அல்ல; மாறாக, சீலின் மேற்பரப்புகள், எலாஸ்டோமர்கள் மற்றும் உலோகப் பாகங்களை, திரவம், வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளுக்கு ஏற்றவாறு பொருத்துவதாகும். தவறான கலவையானது தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்தி, இரசாயனத் தாக்குதலைத் தூண்டி, சீலின் ஆயுளைக் குறைத்து, கசிவு, செயல்பாடின்மை மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயங்களுக்கு வழிவகுக்கும். சிலிக்கான் கார்பைடு, டங்ஸ்டன் கார்பைடு, ஹேஸ்டெல்லாய், PTFE மற்றும் சிறப்பு எலாஸ்டோமர்கள் போன்ற பொதுவான பொருள் தேர்வுகள், அரிக்கும் தன்மையுள்ள பயன்பாட்டில் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதையும், செயல்முறை வேதியியலின் அடிப்படையில் அவற்றை எவ்வாறு மதிப்பீடு செய்வது என்பதையும் இந்தக் கட்டுரை விளக்குகிறது. இதன் மூலம் உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் பொருத்தமான சீல் அமைப்பை நீங்கள் கண்டறிய முடியும்.
அரிப்பைத் தடுக்கும் இயந்திர சீல்களுக்குப் பொருள் தேர்வு ஏன் முக்கியமானது?
ஒரு குறிப்பிட்டஅரிப்பை எதிர்க்கும் இயந்திர முத்திரைபாய்மக் கையாளுதல் அமைப்புகளில் இது மிகவும் முக்கியமான பொறியியல் முடிவுகளில் ஒன்றாகும்.இயந்திர முத்திரைகள் முதன்மைத் தடையாகச் செயல்படுகின்றன.அரிக்கும் செயல்முறைத் திரவங்களுக்கும் வெளிப்புறச் சூழலுக்கும் இடையில் ஒரு தடுப்பை ஏற்படுத்தி, அபாயகரமான வெளியேற்றங்களைத் தடுத்து, பம்பின் உள் பாகங்களைப் பாதுகாக்கிறது. வீரியம் மிக்க அமிலங்கள், அரிக்கும் காரங்கள் அல்லது அரிக்கும் கரைப்பான்கள் போன்ற அதிக அரிக்கும் தன்மையுள்ள ஊடகங்களைச் செயலாக்கும்போது, பிழை ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பு கிட்டத்தட்ட இல்லை. மூலப்பொருளின் சிதைவு விரைவாக ஏற்படக்கூடும், இது தடுப்பு இழப்பு, சுற்றுச்சூழல் அபாயங்கள் மற்றும் கடுமையான உபகரணச் சேதங்களுக்கு வழிவகுக்கும்.
தேர்வு செயல்முறைக்கு உலோகவியல், உராய்வியல் மற்றும் எலாஸ்டோமர் வேதியியல் ஆகியவற்றில் ஒரு முழுமையான புரிதல் தேவைப்படுகிறது. ஒரு இயந்திர முத்திரை என்பது ஒரேயொரு பாகம் அல்ல; அது சுழலும் மற்றும் நிலையான பரப்புகள், இரண்டாம் நிலை முத்திரையிடும் கூறுகள் மற்றும் உலோக வன்பொருட்கள் ஆகியவற்றின் ஒரு தொகுப்பாகும். இந்தக் கூறுகளில் ஒவ்வொன்றும், மாறுபட்ட அழுத்தங்கள் மற்றும் வெப்பநிலைகளின் கீழ் துல்லியமான இயந்திர சகிப்புத்தன்மைகளைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில், வேதியியல் சூழலைத் தனித்தனியாகத் தாங்க வேண்டும். குறிப்பிட்ட திரவ வேதியியலுக்கு ஏற்ற சரியான பொருட்களைப் பொருத்தத் தவறினால், அது தோல்விகளுக்கு இடையிலான சராசரி நேரத்தைக் (MTBF) கடுமையாகக் குறைத்து, செயல்பாட்டு அபாயங்களை அதிகரிக்கிறது.
செயல்முறை வேதியியல், கசிவு அபாயம் மற்றும் செயலிழப்பு நேரத் தாக்கம்
செயல்முறை வேதியியல், பொருள் சிதைவின் வீதம் மற்றும் வழிமுறையைத் தீர்மானிக்கிறது. தொழில்துறை திரவங்கள், அதிக அமிலத்தன்மை (pH < 1) முதல் அதிக காரத்தன்மை (pH > 13) வரையிலான தீவிர pH அளவுகளைக் கொண்டிருக்கலாம்; இவை ஒவ்வொன்றும் பொருட்களை வெவ்வேறு விதமாகத் தாக்குகின்றன. உதாரணமாக, நைட்ரிக் அமிலம் போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்ற அமிலங்கள் சில துருப்பிடிக்காத எஃகுகளை செயலற்றதாக்கலாம், ஆனால் சாதாரண கார்பன் சீல் முகப்புகளை விரைவாக அழித்துவிடும். மேலும், மொத்த திரவ விவரக்குறிப்புகளில் பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படாத மிகச்சிறிய அளவிலான மாசுகள், குழி அரிப்பு அல்லது பிளவு அரிப்பு போன்ற குறிப்பிட்ட இட அரிப்பு வழிமுறைகளுக்கு வினையூக்கிகளாகச் செயல்படலாம்.
தவறான மூலப்பொருள் தேர்வினால் ஏற்படும் கசிவு அபாயம், ஒரு சாதாரண இயந்திரக் கோளாறைத் தாண்டியும் நீள்கிறது. இரசாயனச் செயலாக்கம் மற்றும் பெட்ரோலிய இரசாயனச் சுத்திகரிப்பில், ஆவியாகும் கரிமச் சேர்மங்களும் (VOCs) அபாயகரமான காற்று மாசுபடுத்திகளும் கண்டிப்பாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு முகமையின் (EPA) விதிமுறைகள், பம்ப் சீல் உமிழ்வுகள் ஒரு மில்லியனுக்கு 500 பாகங்கள் (ppm) என்ற வரம்பிற்குக் கீழே இருக்க வேண்டும் என்று அடிக்கடி கட்டாயப்படுத்துகின்றன. சீலின் மேற்பரப்பில் அரிப்பினால் ஏற்படும் உடைப்பு அல்லது எலாஸ்டோமர் சிதைவு, உடனடி ஒழுங்குமுறை மீறல்களை ஏற்படுத்தி, அவசரகாலப் பணிநிறுத்தங்களை அவசியமாக்கி, கட்டாய சுற்றுச்சூழல் அறிக்கையிடலைத் தூண்டக்கூடும்.
பொருட்களின் மோசமான இணக்கத்தன்மையுடன் தொடர்புடைய தோல்விச் செலவுகள்
பொருட்களின் மோசமான இணக்கத்தன்மையால் ஏற்படும் நிதி விளைவுகள், மெக்கானிக்கல் சீலின் ஆரம்ப கொள்முதல் விலையை விட மிக அதிகம். இரசாயனத் தாக்குதலால் ஒரு சீல் முன்கூட்டியே செயலிழக்கும்போது, பம்பை வெளியே எடுத்தல், கிருமி நீக்கம் செய்தல் மற்றும் மீண்டும் பொருத்துதல் ஆகியவற்றுக்குத் தேவைப்படும் உழைப்புச் செலவுகளால் நேரடி மாற்றுச் செலவுகள் மேலும் அதிகரிக்கின்றன. மிக முக்கியமாக, திட்டமிடப்படாத பணிநிறுத்தத்துடன் தொடர்புடைய மறைமுகச் செலவுகள் மலைக்க வைக்கும் அளவுக்கு அதிகமாக இருக்கலாம். அதிக உற்பத்தித் திறன் கொண்ட தொடர்ச்சியான செயலாக்க வசதிகளில், எதிர்பாராத பம்ப் செயலிழப்பு ஒரு உற்பத்தி வரிசையை நிறுத்திவிடும். இதனால், தொழில் மற்றும் பொருளின் மதிப்பைப் பொறுத்து, ஒரு மணி நேரத்திற்கு $10,000 முதல் $50,000-க்கும் அதிகமான பணிநிறுத்தச் செலவுகள் ஏற்படலாம்.
மேலும், அரிக்கும் தன்மையுள்ள கசிவு, சுற்றியுள்ள உபகரணங்களுக்குப் பக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும். சேதமடைந்த சீல், தீவிரமான இரசாயனங்கள் பம்ப் ஷாஃப்ட், பேரிங்குகள் மற்றும் மோட்டார் ஹவுசிங்குகளைத் தாக்க அனுமதிக்கிறது. ஆரம்பத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஏற்படும் சீல் செயலிழப்பானது, விரைவாக ஒரு பேரழிவு தரும் பம்ப் செயலிழப்பாக மாறக்கூடும். இதற்கு முழுமையான பேரிங் ஃப்ரேமை மீண்டும் கட்டமைக்கவோ அல்லது ஷாஃப்டை மாற்றவோ தேவைப்படும். ஆரம்பத்திலேயே பொருத்தமான அரிப்பு-எதிர்ப்புப் பொருட்களில் முதலீடு செய்வது—அதன் மூலம் ஆரம்ப பாகங்களின் விலை 200% முதல் 300% வரை அதிகரித்தாலும் கூட—சராசரி பம்ப் செயலிழப்புக் காலத்தை (MTBF) சில மாதங்களிலிருந்து பல ஆண்டுகளாக நீட்டிப்பதன் மூலம், முதலீட்டின் மீதான வருவாயை (ROI) கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.
அரிப்பை எதிர்க்கும் இயந்திர முத்திரைகளுக்கான மூலப்பொருள் தேர்வுகள்
அரிப்பை எதிர்க்கும் ஒரு இயந்திர முத்திரையை உருவாக்குவதற்கு, மூன்று தனித்தனி மண்டலங்களுக்குச் சிறப்புப் பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும்: முதன்மை முத்திரைப் பரப்புகள், உலோக வன்பொருட்கள் (சுருள்கள், இயக்கி முள்கள் மற்றும் சுரப்பிகள்), மற்றும் இரண்டாம் நிலை முத்திரையிடும் கூறுகள் (ஓ-வளையங்கள் மற்றும் கேஸ்கெட்டுகள்). ஒவ்வொரு மண்டலமும் தனித்துவமான செயல்பாட்டு அழுத்தங்களை எதிர்கொள்கிறது, அதாவது ஒரு நிலையான ஓ-வளையமாக மிகச் சிறப்பாகச் செயல்படும் ஒரு பொருள், இயங்குநிலையில் வெப்பத்தை உருவாக்கும் ஒரு முத்திரைப் பரப்பிற்கு முற்றிலும் பொருத்தமற்றதாக இருக்கலாம்.
சிலிக்கான் கார்பைடு போன்ற சீல் முகப் பொருட்கள்
முதன்மை அடைப்புப் பரப்புகள் மிக முக்கியமான கூறுகளாகும், ஏனெனில் அவை ஒன்றுக்கொன்று எதிராகச் சுழலும்போது ஒரு நுண்ணிய திரவப் படலத்தைப் பராமரிக்கின்றன.சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC)கடுமையான இரசாயனப் பயன்பாட்டிற்கான முதன்மையான சீல் முகப் பொருளாக இது பரவலாகக் கருதப்படுகிறது. குறிப்பாக, நேரடி-சின்டர்டு (ஆல்ஃபா) சிலிக்கான் கார்பைடு, 0 முதல் 14 வரையிலான pH வரம்பில் ஏறக்குறைய முழுமையான இரசாயன எதிர்ப்பை வழங்குகிறது மற்றும் 300°C (572°F) வரையிலான இயக்க வெப்பநிலைகளைத் தாங்கக்கூடியது. வலிமையான காஸ்டிக்குகள் அல்லது ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலத்தால் வெளியேற்றப்படக்கூடிய தனி சிலிக்கானைக் கொண்டிருக்கும் வினை-பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடைப் போலல்லாமல், ஆல்ஃபா-சின்டர்டு SiC கிட்டத்தட்ட அனைத்து அரிக்கும் ஊடகங்களிலும் கட்டமைப்பு ரீதியாக நிலையானதாகவே உள்ளது.
மற்ற முகப்புப் பொருள் தேர்வுகளில் டங்ஸ்டன் கார்பைடு (WC) மற்றும் பல்வேறு தரங்களிலான கார்பன் ஆகியவை அடங்கும். டங்ஸ்டன் கார்பைடு அதிக நீடித்து உழைக்கக்கூடியது மற்றும் அதிர்வைத் தாங்கக்கூடியது, இது சிராய்ப்புக் கூழ்மங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது, ஆனால் அதன் வேதியியல் எதிர்ப்புத்திறன் அதன் பிணைப்பானைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. அரிக்கும் சூழல்களில் கோபால்ட்-பிணைக்கப்பட்ட வகைகளை விட நிக்கல்-பிணைக்கப்பட்ட டங்ஸ்டன் கார்பைடு பொதுவாக விரும்பப்படுகிறது, இருப்பினும் இது வலிமையான அமிலங்களில் SiC-ஐ விட பின்தங்கியே உள்ளது. செயல்முறைத் திரவத்தில் கார்பன் கட்டமைப்பைத் தாக்கும் வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்றிகள் இல்லாத பட்சத்தில், ஆண்டிமணி-ஊட்டப்பட்ட அல்லது பிசின்-ஊட்டப்பட்ட கார்பன் முகப்புகள் அவற்றின் சிறந்த சுய-மசகுப் பண்புகள் காரணமாக SiC-க்கு எதிரான இணை வளையமாக அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
அரிப்பை எதிர்க்கும் உலோகங்கள் மற்றும் கலப்புலோகங்கள்
கிளாண்ட் பிளேட், ஸ்லீவ் மற்றும் ஸ்பிரிங்குகள் உள்ளிட்ட சீலின் உலோகக் கூறுகள், சீரான அரிப்பு மற்றும் குழி அரிப்பு (pitting), அழுத்த அரிப்பு விரிசல் (stress corrosion cracking - SCC) போன்ற குறிப்பிட்ட இடத்திலான தாக்குதல்கள் ஆகிய இரண்டையும் எதிர்க்க வேண்டும். பொதுவான பயன்பாட்டிற்கு 316 துருப்பிடிக்காத எஃகு தொழில்துறை தரநிலையாக இருந்தாலும், அது குளோரைடால் தூண்டப்படும் குழி அரிப்புக்கு மிகவும் எளிதில் ஆளாகக்கூடியது. தீவிரமான சூழல்களுக்கு, பொறியாளர்கள் அவற்றின் குழி அரிப்பு எதிர்ப்பு சமமான எண்ணின் (Pitting Resistance Equivalent Number - PREN) அடிப்படையில் உயர் தர உலோகக் கலவைகளைக் குறிப்பிட வேண்டும். கடுமையான குளோரைடு அல்லது அமில பயன்பாட்டிற்கு பொதுவாக 40-க்கு மேற்பட்ட PREN தேவைப்படுகிறது.
ஹேஸ்டெல்லாய் சி-276 (PREN > 45) என்பது மிகவும் பல்துறை வாய்ந்த நிக்கல்-மாலிப்டினம்-குரோமியம் கலப்புலோகங்களில் ஒன்றாகும். இது ஈரமான குளோரின் வாயு, ஹைப்போகுளோரைட்டுகள் மற்றும் பரந்த அளவிலான கரிம மற்றும் கனிம அமிலங்களுக்கு விதிவிலக்கான எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. டைட்டானியம் கிரேடு 2, அதன் நிலையான, பாதுகாப்பு ஆக்சைடு படலத்தின் காரணமாக ஆக்சிஜனேற்ற ஊடகங்கள் மற்றும் கடல்நீர் பயன்பாடுகளுக்கு அடிக்கடி தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது, இருப்பினும் இது உலர் குளோரினால் பாதிக்கப்படக்கூடியது. அலாய் 20 மற்றொரு பொதுவான தேர்வாகும், இது குறிப்பாக அதிக வெப்பநிலை மற்றும் செறிவுகளில் சல்பூரிக் அமிலத் தாக்குதலை எதிர்க்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
எலாஸ்டோமர்கள் மற்றும் இரண்டாம் நிலை சீலிங் கூறுகள்
இரண்டாம் நிலை சீலிங் கூறுகள், பொதுவாக ஓ-ரிங்குகள், இயந்திர சீல் அமைப்புக்கும் பம்ப் கேசிங்கிற்கும் இடையில் நிலையான சீலை வழங்குகின்றன. ஒரு சீலின் வேதியியல் மற்றும் வெப்ப செயல்திறனில், எலாஸ்டோமர் தேர்வு பெரும்பாலும் ஒரு வரம்புக்குட்பட்ட காரணியாக அமைகிறது. ஃப்ளூரோஎலாஸ்டோமர்கள் (FKM), பொதுவாக வைட்டன் என்ற வர்த்தகப் பெயரில் அறியப்படுகின்றன, இவை பல லேசான அமிலங்கள் மற்றும் பெட்ரோலியம் சார்ந்த திரவங்களுக்குத் தரமானவையாக உள்ளன, ஆனால் கீட்டோன்கள், அமீன்கள் மற்றும் வலிமையான காரங்களில் விரைவாகச் சிதைந்துவிடுகின்றன.
தீவிர அரிப்புத் தடுப்பிற்கு, கல்ரெஸ் அல்லது கெம்ராஸ் போன்ற பெர்ஃப்ளூரோஎலாஸ்டோமர்கள் (FFKM) தேவைப்படுகின்றன. FFKM கலவைகள், PTFE-க்கு ஏறக்குறைய இணையான வேதியியல் தடுப்பாற்றலை வழங்குகின்றன, ஆனால் டைனமிக் சீலிங்கிற்குத் தேவையான மீள் தன்மை நினைவகத்தைத் தக்கவைத்துக் கொள்கின்றன. அவை 327°C (620°F) வரையிலான தொடர்ச்சியான இயக்க வெப்பநிலையில், கடுமையான கரைப்பான்கள், வலிமையான அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களைத் தாங்கக்கூடியவை. நிதி வரம்புகள் காரணமாக முழுமையான FFKM-ஐப் பயன்படுத்த முடியாதபோது, PTFE-ஆல் மூடப்பட்ட FKM அல்லது சிலிக்கான் O-வளையங்கள் ஒரு செலவு குறைந்த மாற்றாக அமைகின்றன. இவை, ஒரு எலாஸ்டோமர் மையத்தின் இயந்திரவியல் மீள்திறனுடன், PTFE உறையின் வேதியியல் மந்தத்தன்மையையும் வழங்குகின்றன.
| எலாஸ்டோமர் வகை | அதிகபட்ச தொடர்ச்சியான வெப்பநிலை | இரசாயன எதிர்ப்பு சுயவிவரம் | சார்பு செலவு பெருக்கி |
|---|---|---|---|
| FKM (ஃப்ளூரோஎலாஸ்டோமர்) | 204°C (400°F) | எண்ணெய்கள், இலேசான அமிலங்களுக்கு நல்லது; கீட்டோன்களுக்கு உகந்ததல்ல. | 1x (அடிப்படை நிலை) |
| ஈபிடிஎம் | 150°C (300°F) | அரிக்கும் பொருட்கள், சுடுநீருக்கு நல்லது; எண்ணெய்களுக்குப் பொருந்தாது. | 0.8x |
| PTFE-உறையிடப்பட்ட | 204°C (400°F) | சிறந்த உலகளாவிய எதிர்ப்புத்திறன்; குளிர் ஓட்டத்திற்கு ஆட்படக்கூடியது | 3x முதல் 5x வரை |
| FFKM (பெர்ஃப்ளூரோஎலாஸ்டோமர்) | 327°C (620°F) | கிட்டத்தட்ட உலகளாவிய எதிர்ப்புத்திறன்; மிக உயர்ந்த தூய்மை | 15x முதல் 30x வரை |
சேவை நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப சீல் பொருட்களை எவ்வாறு மதிப்பீடு செய்வது
சீல் பொருட்களை மதிப்பிடுவதற்கு, அடிப்படை இரசாயனப் பொருந்தக்கூடிய அட்டவணைகளைத் தாண்டி, இயக்கச் சூழலின் மாறும் நிலைமைகளைப் பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டும். அறை வெப்பநிலையில் இரசாயன ரீதியாக மந்தமாக இருக்கும் ஒரு பொருள், சீல் பரப்புகளில் உருவாகும் உராய்வு வெப்பத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போதோ அல்லது செயல்முறைக் கோளாறுகளின் போது திரவச் செறிவுகள் ஏற்ற இறக்கமடையும்போதோ விரைவான சிதைவுக்கு உள்ளாகலாம். பொறியாளர்கள், பயன்பாட்டின் முழுமையான வெப்ப இயக்கவியல் மற்றும் இரசாயனச் சூழலையும் மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்.
செறிவு, குளோரைடுகள் மற்றும் வெப்பநிலை போன்ற இயக்க மாறிகள்
வெப்பநிலை, செறிவு மற்றும் குறிப்பிட்ட அயனிகளின் இருப்பு ஆகியவை அரிப்பு விகிதங்களை வெகுவாக மாற்றுகின்றன. உதாரணமாக, 316 துருப்பிடிக்காத எஃகு சாதாரண வெப்பநிலை நீருக்கு முற்றிலும் ஏற்றது, ஆனால் குளோரைடு செறிவுகள் 1000 ppm-ஐத் தாண்டி, வெப்பநிலை 60°C (140°F)-க்கு மேல் உயர்ந்தால், அந்தப் பொருள் அழுத்த அரிப்பு விரிசல் (SCC) மற்றும் விரைவான குழி அரிப்புக்கு மிகவும் எளிதில் ஆளாகிறது. இதன் விளைவாக, சூடான உப்புநீர் அல்லது கடல்நீர் சம்பந்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு பெரும்பாலும் சூப்பர் டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு அல்லது டைட்டானியம் தேவைப்படுகிறது.
அமிலச் செறிவும் அதே அளவு முக்கியமானது. கந்தக அமிலம் ஒரு நேர்கோட்டு அல்லாத அரிப்புப் பண்பைக் காட்டுகிறது: நீர்த்த கந்தக அமிலம் பல உலோகங்களை மிகவும் அரிக்கும் தன்மை கொண்டது, இதற்கு ஹேஸ்டெல்லாய் அல்லது அலாய் 20 தேவைப்படுகிறது. அதேசமயம், செறிவுமிக்க கந்தக அமிலம் (>90%) ஒரு செயலற்ற சல்பேட் படலத்தை உருவாக்குவதால், சாதாரண கார்பன் எஃகுகளால் சில சமயங்களில் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் கையாள முடியும். இருப்பினும், செறிவுமிக்க அமிலம் காற்றில் இருந்து ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சினால், அந்த குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஏற்படும் நீர்த்தல், சீல் பாகங்கள் மீது உடனடியாகக் கடுமையான அரிப்புத் தாக்குதலைத் தொடங்கும்.
பொருள் பரிமாற்றங்கள் மற்றும் ஒப்பீட்டுக் காரணிகள்
சிறந்த பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில், ஒன்றுக்கொன்று முரண்படும் இயந்திரவியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைச் சமநிலைப்படுத்துவது பெரும்பாலும் அடங்கும். ஆல்ஃபா-சின்டர்டு சிலிக்கான் கார்பைடு இணையற்ற அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்கினாலும், அது மிகவும் உடையக்கூடியது. பம்பில் கடுமையான குழிவுறுதல் அல்லது தண்டு விலகல் ஏற்பட்டால், SiC முகப்புகள் பேரழிவை ஏற்படுத்தும் வகையில் முறிந்து போகலாம். அரிப்புடன் இயந்திரவியல் அதிர்ச்சியும் ஒரு முதன்மையான கவலையாக இருக்கும் பயன்பாடுகளில், பொறியாளர்கள் சற்று குறைவான வேதியியல் மந்தத்தன்மை கொண்ட, ஆனால் அதிக மீள்தன்மையுள்ள டங்ஸ்டன் கார்பைடு முகப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு சமரசத்தை ஏற்படுத்தலாம்.
வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றொரு முக்கிய ஒப்பீட்டுக் காரணியாகும். சீல் பரப்புகள் கணிசமான உராய்வு வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, திரவம் ஆவியாக மாறுவதைத் தடுக்க இந்த வெப்பம் செயல்முறைத் திரவத்தில் சிதறடிக்கப்பட வேண்டும். SiC சிறந்த வெப்பக் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, இது அலுமினா செராமிக் அல்லது கார்பனை விட மிக வேகமாக சீல் இடைமுகத்திலிருந்து வெப்பத்தை வெளியேற்றுகிறது. இந்தத் திறன் வெப்ப அதிர்ச்சியின் அபாயத்தைக் குறைத்து, இரண்டாம் நிலை எலாஸ்டோமர்களின் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது.
| முகப் பொருள் | விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை (கிலோ/மிமீ²) | வெப்பக் கடத்துத்திறன் (W/m·K) | அரிப்பு எதிர்ப்பு | உடையக்கூடிய தன்மை / முறிவு அபாயம் |
|---|---|---|---|---|
| கார்பன் கிராஃபைட் | 150 – 250 | 10 – 15 | மிதமானது முதல் நல்லது வரை | குறைந்த |
| டங்ஸ்டன் கார்பைடு (நிக்கல் பிணைப்பான்) | 1400 – 1600 | 80 – 90 | நல்லது | மிதமான |
| ஆல்பா-சின்டர்டு SiC | 2500 – 2800 | 120 – 130 | சிறந்தது (உலகளாவிய) | உயர் |
| அலுமினா செராமிக் (99.5%) | 1800 – 2000 | 25 – 35 | மிகவும் நல்லது | மிக அதிகம் |
ஒற்றை பொருள் மேம்பாடு போதுமானதாக இல்லாதபோது
சில தீவிரமான பயன்பாடுகளில், ஒரு இயந்திர முத்திரையின் உலோகவியல் மற்றும் முகப்புப் பொருட்களை மேம்படுத்துவது அதன் நம்பகத்தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கப் போதுமானதாக இல்லை. ஒரு திரவம் விதிவிலக்காக அபாயகரமானதாகவோ, நச்சுத்தன்மையுடையதாகவோ, அல்லது வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது பாலிமராக மாறும் தன்மையுடையதாகவோ இருக்கும்போது, அந்தப் பயன்பாட்டிற்கு ஒரு குறிப்பிட்ட வகை தேவைப்படுகிறது.இரட்டை இயந்திர முத்திரை அமைப்புஇரட்டை முத்திரைகள் இரண்டு தொகுதி முத்திரைப் பரப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் அவற்றுக்கு இடையில் ஒரு தடுப்பு அல்லது இடையகத் திரவத்தைச் செலுத்துகின்றன.
அமெரிக்கன் பெட்ரோலியம் இன்ஸ்டிடியூட்டின் (API) API திட்டம் 53A அல்லது 54 போன்ற தரநிலை குழாய் அமைப்புகளின் கீழ், உள் மற்றும் வெளி சீல்களுக்கு இடையில் ஒரு அழுத்தப்பட்ட தடுப்புத் திரவம் சுழற்சி செய்யப்படுகிறது. இந்தத் திரவமானது, பம்ப் ஸ்டஃப்பிங் பாக்ஸ் அழுத்தத்தை விட சுமார் 10% முதல் 15% (பொதுவாக 1.5 முதல் 2.0 பார்) அதிக அழுத்தத்தில் பராமரிக்கப்படுகிறது. தடுப்புத் திரவம் அதிக அழுத்தத்தில் இருப்பதால், உள் சீல் பரப்புகளில் ஏற்படும் எந்தவொரு கசிவும் செயல்முறைக்குள் பாய்கிறது. இதனால், அரிக்கும் தன்மையுடைய செயல்முறைத் திரவம் வெளி சீல் பாகங்களைத் தொடாமலும், வளிமண்டலத்திற்குள் தப்பிச் செல்லாமலும் இருப்பது உறுதி செய்யப்படுகிறது. இந்த உத்தியானது, வெளி சீல் வன்பொருளைத் தரமான, குறைந்த விலை கொண்ட பொருட்களிலிருந்து உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.
பொருள் தேர்வில் கொள்முதல் மற்றும் இணக்கக் காரணிகள்
அரிப்பை எதிர்க்கும் இயந்திரவியல் சீல்களைப் பெறுவதில், சிக்கலான விநியோகச் சங்கிலிகளைக் கையாளுதல், அரிதான மூலப்பொருட்களுக்கான நீண்ட விநியோக நேரங்களை நிர்வகித்தல் மற்றும் தொழில்துறை இணக்கத் தரநிலைகளைக் கண்டிப்பாகப் பின்பற்றுவதை உறுதி செய்தல் ஆகியவை அடங்கும். மூலப்பொருட்களின் கலவைகளை முறையாக ஆவணப்படுத்தவும் சரிபார்க்கவும் தவறினால், அது பேரழிவுத் தோல்விகளுக்கும் கடுமையான சட்டப் பொறுப்புகளுக்கும் வழிவகுக்கும், குறிப்பாக இது போன்ற கடுமையாக ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட துறைகளில்.எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுமருந்துப் பொருட்கள் மற்றும் இரசாயனச் செயலாக்கம்.
தரநிலைகள், ஆவணப்படுத்தல் மற்றும் தடமறிதல்
அதிக அபாயம் உள்ள பயன்பாடுகளுக்கு, சீலின் கட்டுமானத்தில் குறிப்பிடப்பட்ட பொருட்கள் உண்மையில் பயன்படுத்தப்பட்டன என்பதைச் சரிபார்க்க கடுமையான ஆவணங்கள் தேவைப்படுகின்றன. பெட்ரோலிய வேதியியல் துறையில், இயந்திர சீல்கள் அடிக்கடி API 682 4வது பதிப்பு தரநிலைகளுக்கு இணங்க வேண்டும், இது வெவ்வேறு சேவை நிலைமைகளுக்கு குறிப்பிட்ட பொருள் வகைகளை வரையறுக்கிறது. ஹைட்ரஜன் சல்பைடு (H2S) சம்பந்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு, சல்பைடு அழுத்த விரிசலைத் தடுக்க உலோகக் கூறுகள் NACE MR0175 / ISO 15156 தரநிலைகளுக்கு இணங்க வேண்டும்.
தடமறிதலை உறுதிப்படுத்த, கொள்முதல் பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் ஈரமாகும் அனைத்து உலோகப் பாகங்களுக்கும் பொருள் சோதனை அறிக்கைகளை (MTRs) கோருகின்றனர். மேலும், முத்திரையைப் பெற்றவுடன் நிறுவனங்கள் நேர்மறை பொருள் அடையாளச் சோதனையை (PMI) மேற்கொள்ளலாம். PMI ஆனது, உலோகக் கலவைகளின் தனிமக் கலவையைச் சேதப்படுத்தாமல் உறுதிப்படுத்த எக்ஸ்-கதிர் ஃபுளோரசன்ஸ் (XRF) பகுப்பாய்விகளைப் பயன்படுத்துகிறது. இதன் மூலம், கோரப்பட்ட ஹேஸ்டெல்லாய் C-276-க்கு பதிலாக ஒரு விநியோகஸ்தர் கவனக்குறைவாக 304 துருப்பிடிக்காத எஃகை மாற்றீடு செய்யவில்லை என்பதை உறுதி செய்கிறது.
வழங்குநரின் திறன் மற்றும் கொள்முதல் அபாயங்கள்
அரிதான உலோகக் கலவைகள் மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட எலாஸ்டோமர்களைப் பெறுவதில் உள்ளார்ந்த அபாயங்கள் உள்ளன.
சிறந்த பொருள் கலவையை எவ்வாறு தேர்ந்தெடுப்பது
முக்கியக் குறிப்புகள்
- அரிப்பைத் தடுக்கும் இயந்திர முத்திரைக்கான மிக முக்கியமான முடிவுகளும் காரணங்களும்
- உறுதியளிப்பதற்கு முன், விவரக்குறிப்புகள், இணக்கம் மற்றும் இடர் சோதனைகளைச் சரிபார்ப்பது அவசியம்.
- வாசகர்கள் உடனடியாகப் பின்பற்றக்கூடிய நடைமுறை அடுத்தகட்ட நடவடிக்கைகள் மற்றும் எச்சரிக்கைகள்.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
அரிப்பைத் தடுக்கும் இயந்திரவியல் சீலுக்கு, பொதுவாக எந்த சீல் முகப்புப் பொருள் சிறந்தது?
ஆல்ஃபா-சின்டர்டு சிலிக்கான் கார்பைடு பெரும்பாலும் ஒரு சிறந்த தேர்வாக விளங்குகிறது, ஏனெனில் இது சாதாரண கார்பன் பரப்புகளை விட பல அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலைகளைச் சிறப்பாகத் தாங்குகிறது.
டங்ஸ்டன் கார்பைடு அல்லது கார்பன் மேற்பரப்புகளை எப்போது தவிர்க்க வேண்டும்?
வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற அல்லது அதிக அரிக்கும் தன்மை கொண்ட திரவங்களில் சாதாரண கார்பனைத் தவிர்க்கவும். இரசாயனத் தாக்குதல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ள இடங்களில் டங்ஸ்டன் கார்பைடை எச்சரிக்கையுடன் பயன்படுத்தவும்; தேர்ந்தெடுப்பதற்கு முன் திரவப் பொருந்தக்கூடிய தன்மையைச் சரிபார்க்கவும்.
சிலிக்கான் கார்பைடு சீல்களின் அனைத்துப் பரப்புகளும் ஒரே மாதிரியான அரிப்புத் தடுப்புத் திறன் கொண்டவையா?
இல்லை. ஆல்ஃபா-சின்டர்டு SiC பொதுவாக ரியாக்ஷன்-பாண்டட் SiC-ஐ விட சிறந்த இரசாயன எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, குறிப்பாக வலிமையான அரிக்கும் பொருட்கள் மற்றும் சில தீவிரமான இரசாயனச் சூழல்களில்.
முகப்புப் பகுதிகளைத் தவிர, வேறு என்னென்ன சீல் பாகங்கள் அரிப்பை எதிர்க்க வேண்டும்?
உலோக பாகங்கள் மற்றும் எலாஸ்டோமர்களையும் சரிபார்க்கவும். ஸ்பிரிங்குகள், கிளாண்டுகள் மற்றும் ஓ-ரிங்குகள் ஆகியவை செயல்முறை திரவம், வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்துடன் பொருந்த வேண்டும், இல்லையெனில் உயர்தரமான மேற்பரப்புகளைக் கொண்டிருந்தாலும் கூட சீல் செயலிழக்கக்கூடும்.
விக்டர் சீல்ஸ், OEM பம்ப் மாடல்களுக்கு ஏற்ற அரிப்புத் தடுப்பு சீல்களைப் பொருத்த உதவுமா?
ஆம். விக்டர் சீல்ஸ், பல தொழில்துறை பம்ப் பிராண்டுகளுக்கு OEM-இணக்கமான மற்றும் மாற்று மெக்கானிக்கல் சீல்களை வழங்குகிறது, இது பராமரிப்புக் குழுக்கள் அரிக்கும் பணிகளுக்குப் பொருத்தமான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்க உதவுகிறது.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-13-2026



