Хайлшийн цооног нь өндөр температуртай ажиллахад яагаад тохиромжтой вэ?

Өндөр температуртай цооногийн системд тулгарах бэрхшээлүүд

Халуун хоолойн системтэй ажиллахдаа инженерүүд материалууд халууны өөрчлөлтөнд тэлж, агшиж буй үед юу болох талаар мэдэж байх ёстой. Термал тэлэлт нь эдгээр системүүдийн хувьд хамгийн том асуудлын нэг юм. Температур өсөхөд хоолойнууд урт, өргөн болох бөгөөд системийн олон цэгт хүчлэг үүсгэх бөгөөд эцэст нь системийн аливаа хэсэгт гэмтэл үүсгэж болно. Тэлэлтийн холболт эсвэл системийн байгуулалтанд хөдөлгөөнт холболт зэрэг тохируулга хийгээгүй тохиолдолд хоолойн холболтууд даралтанд муудаж буйг бодит амьдралын туршлага харуулж байна. Металл тус бүр халууны үйлчилгээтэй өөр өөрөөр харилцан үйлчилдэг. Жишээлбэл, ган нь зөөлөн ган эсвэл хүрэлтэй харьцуулахад өөр хурдаар тэлдэг тул төсөл зохиомжийн анхны үед зөв материалын холимог сонгох нь маш чухал байдаг. Энэ асуудлыг зөв шийдсэн тохиолдолд систем ажиллаж эхэлсний дараа гарч болох байсан олон асуудлыг урьдчилан сэргийлэх боломжтой болдог.

Өндөр температуртай шугамын системийн өөр нэг чухал асуудал нь тэдгээрийн хэт зуурамтгай байдалд хэрхэн тэсвэл зохих юм. Яг одоо юу болох вэ гэхээр, материалыг тогтмол даралтанд оруулбал цаг сохиурдах үедээ байнга хэлбэрээ алдаж эхэлдэг. Түүнд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг нь их халуун байх үе юм. Хайлшлуулсан гангаар хийсэн цилиндрүүд нь энэ асуудлыг ер нь сайн шийддэг бол нөгөө талаар хром, молибден их агуулсан цилиндрүүд илүү сайн ажилладаг. Температур 500 градус Цельсийг давж болоход хэт зуурамтгай байдал нь бодит аюул болон хувирдаг, учир нь энэ хэлбэр алдагдаж буй хурд маш их өсдөг. Энэ нь инженерүүд системийг бүх хүнд нөхцөл байдалд тэсвэрлэхийн тулд зохистой материалыг сонгоход, даралтыг зохистой удирдахад илүү анхаарал хандуулах шаардлагатай гэдгийг харуулж байна.

Хэрэв температур хэт өндөр бол хоолойд исэлдэлт, дээд түвшинд задрал эхэлдэг. Энэ нь бүх системд аюул болж хувирдаг. Зүгээр л халуун байх нь л исэлдэлтийг муудаг болгоход хүрэлцээнэ, түүн дээр хүчилтөрөгч их байвал хоолой хурдан задарч байна. Исэлдэлт ихтэй орчинд хэрэглэхэд коррозид тэсвэртэй материалыг сонгох нь маш чухал. Ийм нөхцөлд цинкийн хавтан нилээн сайн ажилладаг. Регуляр шалгалт, үйлчилгээ хийлгэх нь ч мухардаж чухал юм. Бидний бодит жишээнд зохистой үйлчилгээ хийлгэснээр хоолойн систем хэдэн дахин урт хугацаагаар ажилласан байдаг.

Материалын халуун байх үедээ бат бөх байдал нь аюулгүй ажиллагаа болон үйлдвэрлэлийн тохиромжтой ажиллагаанд маш их ач холбогдолтой байдаг. Температур өсөхөд метал бат бөх чанараа алддаг тул янз бүрийн материалууд дулааны стресст яаж тэсвэрлэх чадвартай байгааг нарийвчлан мэдэх нь аюулгүй байдал, мөн зохистой үйл ажиллагааны хувьд маш чухал юм. Жишээ нь хайлшт гангаар хийсэн хоолойнуудыг ердийн нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн хоолойнуудтай харьцуулж үзвэл хайлшт ган нь ихэвчлэн давтан халаах болон хөргөх үедээ бат бөх чанарыг нь илүү сайн хадгалж чаддаг. ASME B31.1-д байдаг адил үйлдвэрийн дүрэм журмын хүрээнд материалын ажлын температур дээр аюулгүй ажиллах шаардлагыг тогтоож өгдөг. Эдгээр стандартууд нь үйлдвэрлэгчдэд ажлын явцад халах үед материал нь ашиглалтын дагуу ажиллахад хангалттай бат бөх чанартай байх зүйлийг сонгоход тусалдаг.

Хайлшлог цохны найрлага ба температурын ажиллагаа

Үндсэн хайлшлолын элементүүд: Хром, молибден, никель

Хайлш цохилтын ажиллагаа нь хром, молибден, никель гэсэн гурван түлхүү металл дээр ихээр хамаардаг. Хром нь исэлдэлтийн эсрэг тэсвэртэй байдаг тул цохилтуудыг өндөр температуртай нөхцөлд ашигласан ч урт хугацаанд хадгалах боломжийг олгодог. Молибденд хүрвэл энэ элемент нь хэлбэрээрээ бат бөх чанарыг сайжруулдаг. Үүнийг дагаад цохилт давж байгаа даралтыг удаан хугацаанд тэсвэрлэж, хэлбэрээ алдалгүй байлгах нь цехийн ажиллуулагчдын удаан үйлдвэрлэлийн явцад анхаарах ёстой асуудал болдог. Никель ч мөн өөрийн хувь нэмрээ оруулдаг бөгөөд хайлшнуудыг илүү бат, сунамхай болгодог. Энэ нь хүйтэн орчинд ажиллах үед хатуу болох асуудлыг шийдвэрлэхэд онцгой ач холбогдолтой. Металл тус бүрийн цохилтын чанарыг хэрхэн нөлөөлж байгааг мэдэж байвал инженерүүд ажлын шаардлагад нийцүүлэн тэдгээрийг янз бүрийн харьцаагаар холих боломжтой. Энэ нь үйлдвэрлэгчдэд шилэн систем эсвэл хүйтэн хадгалах төхөөрөмжинд суурилуулж ашиглахад тохиромжтой материалыг бүтээх боломжийг олгодог.

Температурын эш болон нүүрстөрөгчийн цоргоны харьцаа

Хайлшийн гуурсын хувьд нүүрстөрөгчийн чанартай зэсэн гуурсаас илүү өндөр температурын нөхцөлд тэсвэртэй байдаг. Нүүрстөрөгчийн чанарын зэсэн гуурс өндөр температурт хрупк болж, бат бөх чанарыг алддаг. Янз бүрийн төрлийн хайлш тус бүр өөр өөрийн температурын хязгаартай байдаг бөгөөд ийм тоон мэдээллийг мэдэх нь системд их халуун нөхцөлд ажиллах үед гарч болох асуудлыг зогсооход маш чухал юм. Үйлдвэрлэлийн мэдээллээс харахад нүүрстөрөгчийн гуурсыг хайлшийн гуурсаар солиход цахилгаан станц, төстэй байгууламжид тоног төхөөрөмжийн нас 30%-иар нэмэгддэг. Өндөр температурын нөхцөлд ажиллах тоног төхөөрөмжийн хэсгүүдийг төлөвлөж буй инженерүүдийн хувьд хайлшийн гуурс нь илүү тохиромжтой сонголт юм. Учир нь энгийн зэсэн гуурс удаан ажилласны дараа задардаг бол хайлшийн гуурс ийм нөхцөлд зориулагдсан байдаг.

Дулааны хөгжил ба деформацид тэсвэртэй чанар

Хоолойн системүүд температурын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй дахин давтагдах хүчдлийг авч байх үед термик доторх элэгдэл нь том асуудал болон үлддэг. Хайлшийн хоолой нь тэдгээрийн зөөлөн ган хувилбаруудаас илүү сайн хүчдлийг тэсвэрлэдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн онцгой материал шинж чанаруудын улмаас байдаг. Инженерүүд хоолойн материалыг хэрхэн сонгох, хэрхэн боловсруулах дизайн хийхэд сайн анхаарал тавьснаар халалт, хөргөлтийн үр дүнд үүсэх гажуу байдлыг урьдчилан сэргийлэхэд том нөлөө үзүүлдэг. Үйлдвэрлэлийн олон тайлангийн дүгнэлтээр хайлшлаг материал нь термик элэгдэлтэй холбоотой гэмтлийг ач холбогдолтойгоор бууруулдаг. Энэ бол илүү бат бөх байдлыг хангаж чадна гэсэн үг бөгөөд энэ нь цахилгаан станцууд, химийн үйлдвэрт мэтийн салбаруудад ажиллагааг нь тасралтгүй явуулахад чухал ач холбогдолтой.

Хайлш vs. Нержавейка хоолой: Хугарлын эсэргүүцэл

Хайлшийн гангаар хийсэн цилиндрүүд нь энгийн нержавеюшчая гангаар хийсэн цилиндрүүдтэй харьцуулахад дулааны урт хугацаанд ажиллах үед хэлбэрээ хадгалах чадвартай байдаг. Энэ нь маш их халуун байдаг нөхцөл байдалд маш их ач холбогдолтой байдаг. Нэмэлт бат бөх чанар нь хайлшийн гангаар хийсэн цилиндрүүд нь жилээр халууны болон даралтын нөлөөнд хэлбэрээ хадгалах чадвартай бөгөөд энэ нь цахилгаан станцууд болон төстэй байгууламжуудад байнга тохиолддог юм. Лабораторийн шинжилгээнүүд зарим тодорхой төрлийн хайлш нөхцөл байдалд бүр шинэ дэвшилтэт нержавеюшчая гангаас ч илүү сайн ажилладгийг харуулжээ. Цахилгаан үүсгэвэр үйлдвэрлэл эсвэл бусад аж үйлдвэрийн салбарт ажилладаг хүмүүст энэ төрлийн бат бөх чанар нь маш их ялгааг оруулдаг. Хугацааны явцад материалын бат бөх чанарыг хадгалж байх нь зөвхөн сайн инженерийн практиктай л биш, үйл ажиллагааны чанарыг бүрэн хангахад шууд нөлөөлдөг.

Цинклэг цилиндрээс илүү исэлдэхгүй чанартай

Хайлш цохилт нь ихэвчлэн исэлдэхийг эсэргүүцэх чадвараараа цинклэсэн цохилтоос давуу талтай. Цинклэсэн ган нь урт хугацаанд халуунд өртөх үед дээд зэргээр шүлсэхэд муу тэсвэрлэнэ. Томоохон үйлдвэрүүдэд цохилтууд эрт хугацаанд гэмтэж эхэлсэн тохиолдлуудыг бид харсан. Нөгөө талаар коррозид тэсвэртэй нержавеющий ган зэрэг хайлш цохилтонууд нь онцгой давхаргатай байдаг. Эдгээр цохилтууд нь хатуу химийн орчинд арван гаруй жил илүү урт хугацаагаар ашиглагдах бөгөөд тогтмол үзлэг хийх шаардлагагүй байдаг. Тодорхойлбол хайлш цохилтонууд нь анхны үнээрээ илүү үнэтэй байдаг ч ихэнх үйлдвэрлэгчид урт хугацаанд мөнгө хэмнэнэ гэдгийг олж мэдсэн. Цохилтын урвал багасах нь зогсоолт хийх, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулна. Цааш нь хайлш цохилтын системд шилжсэнээр солих зардлыг хамаа хэмжээгээр бууруулж болох тухай мэдээллүүд байдаг боловч анхны үнэ илүү байсан ч.

Зардал үр ашигтай байдал vs. Тагтаа / Нийлмэл шийдэл

Тэмпер, давхар хэсгүүд нь зарим онцгой давуу талуудыг санал болгодог ч үнэн зөвхөн хайлш сувагтай харьцуулахад ихэвчлэн илүү их анхны зардал гардаг бөгөөд тасралтгүй үйлчилгээ шаарддаг. Хайлш сувгууд нийтлэгдсэн бусад хувилбаруудаас илүү сайн ажилладаг бөгөөд тухайн үйлдвэрлэлийн нөхцөл байдал халуун байх үед илүү тэсвэртэй байдаг. Иймээс олон үйлдвэрүүд урт хугацааны үйл ажиллагаандаа хайлш сувгийг л ашигладаг. Цаг хугацааны туршид үзүүлэлтүүдийг харьцуулахад хайлш сувгууд нь илүү урт нас, тэсвэртэй байдалтай байдаг тул ихэвчлэн тэдгээрийг сонгодог. Халууныг тэсвэрлэх чадвар нь хамгийн чухал байдаг үйлдвэрлэлийн олон салбарт хайлш сувгийг ашиглах нь тогтвортой үр дүнгийн талаар анхааралтай үйлдвэрлэгчдийн сонголт болоод байна.

Эцсийн орчны үйлдвэрлэлийн өргөтгөл

Цахилгаан станцын котлууд болон уурын шугамууд

Хайлш цахилгаан станцуудад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд түүнд уурын сав, уурын шугамд онцгон хатуу нөхцөлд ажилладаг. Эдгээр цахилгаан станцууд маш өндөр температур, даралтанд тэсвэртэй байдаг нь тэдгээрийн хүч, дулааны хор хөнөөлд тэсвэртэй байдагаар тайлбарлагдана. Чанарын хайлш материалыг уурын системд ашиглавал бүх зүйл сайн ажиллах чадварыг сайжруулж аюулгүй байдлыг хангаж байгаа нь судалгаагаар батлагдсан. ASME-ийн уурын сав, даралтанд орсон сав багажны код нийлмэл цахилгаан станцуудын шаардлагатай хэсэгт тусгайлан дурьдсан байдаг. Цахилгаан станцын инженерууд ихэнхдээ хайлш цахилгаан станцуудыг ашиглах нь зөвхөн дүрэм журмыг биелүүлэхээс илүү удаан хугацаанд найдвартай ажиллагааг хангах, осол амьсгалыг урьдчилан сэргийлэх зорилготой сайн дасал болохыг хэлж өгдөг.

Нефтехимийн боловсруулах процессууд

Химийн түүхий тос боловсруулах ертөнцөд хайлш цахилгаан нь бусад сонголтуудаас илүү дулааны хүч нь ихтэй бөгөөд корроз үүсгэхгүй байх чадвараараа чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр боловсруулалтын үед материалууд ерөнхийдөө өдөртөө хүнд нөхцөлд ордог бөгөөд энэ нь хамгийн сайн хоолойн систем байх нь сонголттой биш, харин заавал шаардлагатай гэсэн үг юм. Хайлш цахилгаан нь хугацааны явцад бусад хувилбаруудаас илүү сайн ажилладаг байжээ. Ихэнх том боловсруулах үйлдвэрүүд нь API (Америкийн түүхий тосны институтийн) байгууллагын тавьсан суурь аюулгүй байдлын шаардлагыг хангахын тулд шинэ талбай нээх үед хайлш цахилгааныг л сонгодог. Тэдгээрийн хүнд нөхцөлд удаан үйлчилдэг чадвар нь анхны зардал нь хямд сонголтоос илүү үнэтэй байсан ч хөрөнгө оруулалтанд зохих үнэ цэнэтэй байдаг.

Шатахууны өндөр даралттай дамжуулалт

Хайлшийн гуурсыг даралт ихтэй нөхцөлд ашиглахад тэсвэртэй бөгөөд хугарахгүй маш их хүчийг даах чадвартай тул онцлогтой. Энэ нь системийн дамжуулалт алдагдах эсвэл илүү муу үр дагавартай эвдрэл үүсэхээс сэргийлнэ. Ийм гуурсыг нефть, хийг замаар тээвэрлэхэд маш хүнд нөхцөл байдалд зориулан үйлдвэрлэдэг. Үйлдвэрлэгчид тэдгээрийг үйлчилгээнд хийхээсээ өмнө бодит ертөнцийн хүчтэй хөрсний температур, даралтын мөчийн хэлбэлзэл зэрэг маш хүнд нөхцөлд тэсвэр шалгах олон туршилтанд хамруулдаг. Салбарын сүүлийн өгөгдлүүдээс үзвэл хайлшийн гуурс ашиглаж байгаа талбайд газаар тээвэрлэлтийн стандарт материалд тулгуурласан талбайнхангаас цөөн тохиолдолд тэмдэглэгдсэн байдаг. Тоон мэдээ нь салбарын ихэнх том ажиллуулагчид өөртөө шийдвэрлэх шаардлагатай дэд бүтцийнхээ хувьд хайлшийн гуурсын шийдэл рүү шилжсэн байдал нь тодорхой харагддаг.

Стандарт ба материал сонгох арга зүйн гарын авлага

ASME B31.1 ба ASTM техникийн үзүүлэлтүүд

ASME B31.1 стандарт нь цохилтот системийг зөв байдлаар зохион бүтээж, суурилуулах арга зүйн чухал зааварчилгаа өгдөг бөгөөд энэ нь олон төрлийн инженерийн орчинд аюулгүй байдлыг хангаж өгдөг. Мэргэжлийн хүмүүс энэ стандартыг маш сайн мэддэг нь, хувьсах нөхцөл байдалд ч цохилтот систем аюулгүй ажиллахын тулд юу шаардлагатайг тодорхой зааж өгдөг. Гэсэн хэдий ч ASTM-ийн стандартыг мөн адил сайн дагаж мөрдөх нь чухал юм. Учир нь эдгээр стандартууд нь материалын ямар төрлийг ашиглахыг тодорхойлж өгдөг бөгөөд индустрийн шаардлагыг хангаж, олон улсын стандарттай нийцдэг. Хэрэв үйлдвэрлэгчид ASME болон ASTM стандартуудад нийцсэн баталгаажилт авсан бол тэдний мэргэжлийн итгэл найдвар нэмэгдэж, хэрэглэгчид тэдгээрийн материалын чанарыг итгэлтэй хүлээн зөвшөөрнө. Энэ нь цохилтот системийн гэмдэл нь болзошгүй биш байдал нь онцгой аюултай байж болох цөмийн цахилгаан станцууд эсвэл химийн боловсруулалтын үйлдвэрт онцгой чухал ач холбогдолтой.

Хайлшийн анги сонгох (P91/P92 vs. Стандарт нүүрстөрөгч)

Цахилгаан болон химийн уурхайнуудад хэрэглэх зориулалтаар хоолойн системийг угсралтын үед энгийн нүүрстөрөгчийн гангаас илүү сайн чанарын хайлшийг сонгох нь маш чухал. Жишээлбэл, P91 эсвэл P92 гангууд нь хэт их даарц болон дулааны нөхцөлд тэсвэртэй байдаг тул ийм төрлийн аж ахуйн нэгжүүдэд өргөн ашиглагддаг. Эдгээр хайшлууд нь хэт их хүч нөлөөлж байх үед ч гэсэн задрахгүй бөгөөд давтан халах, хөрөх циклүүдээс хамгаалдаг. Иймд эдгээр нь тогтмол даралт, халууны хязгаартай орчинд ашиглахад тохиромжтой. Туршлагын үр дүнгээс харахад P91 ба P92 хайлш нь бусад төрлийн гангууд хайлдаг нөхцөлд ч тэсвэртэй байдаг нь харагдаж байна. Инженерүүд тийм төрлийн хоолой сонгохдоо тухайн хоолой хэрэглэгдэх орчныг сайн судлах шаардлагатай. Зөв сонгосноор урт хугацаанд ашиглах боломжтой бөгөөд аюултай эвдрэл, гэмтлийг багасгах боломжтой.

Өндөр температурт ажиллагааны амьдралын циклийн зардлын шинжилгээ

Эд ангийн амьдралын циклийн зардлыг шинжлэх нь олон салбаруудад материалын үнэ хэд болж өөрчлөгдөхийг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой юм. Жишээ нь хайлш цагаан утасны хувьд эхэндээ илүү үнэтэй байж болох боловч солих шаардлагагүй, засвар үйлчилгээ бага шаардах тул урт хугацаанд мөнгө хэмнэнэ. Эрчим хүчний үйлдвэр, химийн боловсруулах үйлдвэр шиг халуун цаг агаарын нөхцөлд ажилладаг олон салбарын жишээнүүд нь хайлш цагаан утас нь санхүүгийн хувьд илүү сайн байдагийг харуулж байна. Эдгээр цагаан утас элэгдэлд тэсвэлтэй бөгөөд жилээс жилд нэгэн зэрэг ажиллагаагаа хангаж байдаг. Тиймээс таамагдахгүйгээр зогсох, ажил үйлдвэрийг таслах шаардлагыг багасган, үйл ажиллагааг гүнзгийрүүлэн явуулахад тусдаг тул нэмэлт мөнгө авах үнэ цэнэтэй юм.