EN
Өндірістік желдеткіштер үшін қолданылатын металдардың беріктігі
Коррозияға төзімділік: тікелей салыстыруда аустенитті болат, алюминий және цинктелген көміртекті болат
Өнеркәсіптік металдық желдеткіштер үшін коррозияға қарсы күресу міндетті, ал оның негізгі себептері — ылғал, қатты химиялық заттар және ауадағы ластанған бөлшектер. 316-шы маркалы шойын болаты — коррозияға қарсы қорғанудың ең тиімді материалдарының бірі, себебі ол 316-шы маркалы шойын болат негізінде жасалған, онда хром, никель және молибден металдары бар; бұл металдар өздері бойынша шойын болатқа қарағанда коррозияға төзімділік көрсетпейді, ал 316-шы маркалы шойын болат хлоридтер мен қышқылдарға қарсы төзімділік көрсететін сирек кездесетін материалдардың бірі болып табылады, сондықтан ол коррозияға қарсы күресу үшін негізгі таңдау болып табылады. 316-шы маркалы шойын болат тамақ өңдеу зауытында, фармацевтикалық зауытта және теңіз көлігінің қолданылатын орындарында ең тез бұзылуға ұшырайды. Алайда алюминий коррозияға қарсы төзімділігі жағынан күштірек, өйткені оның қорғанысы — алюминий оксидінің қабатын түзуге қабілеттілігінде. Гальванизацияланған көміртекті болат үшін қорғаныс ретінде цинк қабаты қолданылады, яғни болат цинкке батырылып, кейіннен гальванизацияланған көміртекті болатты дайындау үшін ASTM A123 стандартына сай өңделеді; pH-ы 4–13 аралығындағы ортада цинктің «катастрофалық» бұзылуы басталады, нәтижесінде бетінде шұңқырлар пайда болады және ақ шіріген ізлер қалады, бұл коррозияның белгілері болып табылады.
Термопластикаға қарағанда, бұл металдар жоғары температурада беріктігін жоғалтпайды, ал термопластикалар еріп кетуі мүмкін және құрылымдық тұтастығын жоғалтады.
Тербелістерге, соққыларға және үздіксіз механикалық кернеуге ұшыраған кездегі құрылымның тұтастығы
Металл бөлшектердің үздіксіз қозғалысқа ұшырайтын құрылымы жағдайында инженерлер олардың ұзақ мерзімді пайдалануы үшін кейбір қорытпалардың нақты сипаттамаларын зерттейді. Мысалы, айналатын құрылғыларда (құйманы шығаратын желдеткіш жүйелерінде) 3500 айн/мин жылдамдықпен үздіксіз жұмыс істеген кезде дұрыс пішіндегі пышақтардың қалыпты түрін сақтау үшін шойын болатының усталыққа төзімділігі пайдалы болады. Стандарттарға сәйкес, болатқа қарағанда шойын алюминий вибрацияларды одан да жақсы сіңіреді. Бұл көрсеткіштегі 40%–тік жақсарту подшипниктердің тозуын азайтады және жылу алмасу мен суыту жүйелеріндегі резонанстық проблемалардың санын төмендетеді. Құрылымдардың беріктігін сақтау қажет болған жағдайда толық тереңдікке дейін дәнекерленген қосылыстар айқын түрде болттық қосылыстардан тиімдірек. Қайталанатын кернеуге төзімділік жағынан болттар, әлі де, сол деңгейдегі сенімділікті қамтамасыз ете алмайды. Тәжірибелік сынақтар көрсеткендей, жақсы жобаланған көміртекті болат рамасы 5g-ге тең үлкен соққыларға төзіп, тұрақты деформацияға ұшырамай қалуы мүмкін. Дегенмен, бұған бір шарт бар: дәнекерлеу жұмыстарының жылу әсерінің аймағы. Егер оны дұрыс бақыламаса, кернеулік коррозиялық трещиналар пайда болады; көптеген зауыттар бұл мәселені ISO 5817 стандарттарына сай болу үшін үшінші тараптың тексеруін қолдану арқылы болдырмақшы болады.
Агрессивті орталардағы металл желдеткіштердің жылулық және химиялық төзімділігі
Қорытпалар бойынша жоғары температура шектері: 316 маркалы коррозияға төзімді болат пен шынықтырылған алюминий
Пештерде, балқыту кезінде және электр энергиясын өндіруде қолданылатын материалдарды бағалаған кезде жылулық тұрақтылық өте маңызды. 316 маркалы шойынсыз болат осы жағдайларда тиімді, себебі ол 650 °C (1472 °F) температурада өзінің беріктігінің 90%-ын сақтайды; сонымен қатар хромының мазмұны арқасында 800 °C (1472 °F) асатын температураларға шыдай алады, өйткені хром бетінде қорғаныш оксидтерін түзеді және кристалдық шекараларды нығайтады. Ал құйма алюминийге қарағанда жылулық тұрақтылығы әлдеқайда төмен. Шынында да, 300 °C (572 °F) жоғары температурада алюминий құрылымдық тұрғыдан әлсізденеді, ал температура 400 °C-тан асқан кезде тотығу жылдамдығы алюминийдің қаттылығын төмендетуге жеткілікті. Сонымен қатар алюминий беріктіктің жылулық жоғалтуына ұшырайды: 260 °C температурада ол созылу беріктігінің 40%-ын жоғалта алады, ал 316 маркалы шойынсыз болат өзінің бастапқы қасиеттерінің толығымен сақтай алады. Балқыту зауыттарындағы шығару газы 700 °C-тан жоғары температурада жұмыс істейтіндіктен, осындай сенімді және қатаң талаптар қойылатын қолданыстар үшін шойынсыз болатты қолдану — басқа таңдау жоқ.
Қышқылдар, сілтілер және еріткіштермен химиялық заттардың үйлесімділігін сынау (ASTM G31)
Химиялық әсерге ұшырау дегеніміз — болжам жасау емес, ал сынау. ASTM G31 G31 батыру сынағы — оң нәтижелер алуға мүмкіндік беретін оңтайлы сынау түрі, оның көмегімен көптеген эмпирикалық нәтижелер алуға болады. Бұл сынау жылдар бойы қызмет етуін модельдейді және салмақтың азаюын, шұңқырлануды, терең шұңқырлануды және беттің нашарлауын зерттейді. Кейбір нәтижелер:
316 маркалы коррозияға төзімді болат 20% дейінгі сұйылтылған күкірт қышқылы мен каустик сода ерітінділеріне төзімді, бірақ хлоридті шұңқырлануға қабілетті (бұл теңіз жағалаулары мен қарды ерітетін тұздар орналасқан аймақтарда маңызды фактор).
Алюминий қорытпалары төмен pH-тің тұз қышқылымен (сондай-ақ pH конденсаттарымен) әсер етіп, катастрофалық коррозияға ұшырайды, бірақ аммиак булары мен азот қышқылымен әрекеттесуге төзімді.
Бұл орталарда алюминий өнеркәсіптік стандартқа сәйкес келмейді. Қабылданатын (өнеркәсіптік) пайдалану кезіндегі салмақтың жоғалуы = 0,5 мм/жылдан (артық). Сынақ нәтижелері = 316 маркалы шымыр болаттан жасалған үлгінің жоғалуы = 50°C температурада (суға 2,5% қосылған) сірке қышқылында (кемі) 0,1 мм/жыл, ал осы шарттарда алюминийден жасалған үлгінің жоғалуы (кемі) 1,2 мм/жыл.
Алюминий аммиак пен азот қышқылы, хлоридтер және (жоғары) рН ортасында катастрофалық коррозияға ұшырайды.
Кернеулі коррозиялық трещиналар, дәншекаралық бұзылулар және басқа ақаулар ASTM G31 стандарты бойынша сынақ нәтижелерін қолдану арқылы, сонымен қатар нақты объектіге тән ластанушы заттардың сипаттамаларын (мысалы, іздеу деңгейіндегі галогенидтер, органикалық еріткіштер және аралас қышқыл конденсаттары) ескере отырып, болдырмауға болады.
Әртүрлі өнеркәсіптік қолданыстағы металды желдеткіштердің өнімділігі мен қауіпсіздігінің сипаттамалары
Ауа ағыны, статикалық қысым және бөлшектердің шамасы бойынша центрифугалды және осьтік металды желдеткіштердің салыстырмалы сипаттамасы
Аэродинамикалық пішініне негізделе отырып, өнеркәсіптік металдық желдеткіштер әртүрлі топтарға бөлінеді және әртүрлі жүйелердің техникалық сипаттамаларына сәйкес құрылады. Центробеждік желдеткіштер өте жоғары статикалық қысымдарды құрайды, кейде су бағанасының 100 дюймынан асады. Бұл оларды: зиянды газдарды соратын шкафтар, тозаң жинау жүйелері және ұзын құбырлармен жабдықталған шығару жүйелері сияқты кедергіге толы жүйелер үшін маңызды етеді. Бұл желдеткіштер импеллердің айналуы арқылы жұмыс істейді, ал импеллер центробеждік күшті пайдаланып, бөлшектерді сыртқа ығысады. Бұл сыртқа ығысу желдеткіштің қанаттарын ұзақ уақыт бойы таза ұстайды және олардың қызметін тозаңды немесе абразивті ауа ағынына ұзақ уақыт ұшырағанда да оптималды етеді. Керісінше, осьтік желдеткіштер төмен статикалық қысымда – әдетте су бағанасының 4 дюймында немесе одан төмен – жұмыс істеуге арналған. Осьтік желдеткіштер көлемдік ауа ағынын жоғары деңгейде қамтамасыз етуге құрылған, кейде минутына 100 000 куб футтан асады. Бұл желдеткіштер ашық аумақтарды желдету, су салқындатқыштары немесе таза бөлмелерге жаңа ауа беру үшін жақсы жарамды. Центробеждік желдеткіштерден айырмашылығы, осьтік желдеткіштер тек төмен тозаңды ауа ағындары үшін ғана құрылған және тозаңды ауа ағындарында жақсы жұмыс істемейді. Сондықтан осьтік желдеткіштер центробеждік желдеткіштерден өзгеше материалдардан жасалады, әдетте ауа ағынының механикалық талаптарына сай қаптамалармен жабдықталады және ауа ағынынан тозаңды алып тастау үшін нақты анықталған техникалық қызмет көрсету режимдерімен жабдықталады; бұл тозаңды ауа ағынынан толық бөлу әдетте талап етілетін орынның жоғарысында орындалады.
Қауіпті орталарда қауіпсіздік бойынша негізгі айырым — центробирлық желдеткіштердің искра тудыру ықтималдығы төмен болса, осьтік желдеткіштер кездейсоқ ластану нәтижесінде тепе-теңдіктен шығуы мүмкін, сондықтан олар өрт қаупін туғызуға қатты қаупі бар.
Жұмыс көрсеткіші Центробирлық метал желдеткіштер Осьтік метал желдеткіштер
Ауа ағынының көлемі Орташа-жоғары (₀50 000 CFM) Жоғары (100 000 CFM)
Статикалық қысым Жоғары (>100" WG) Төмен-орташа (<4" WG)
Бөлшектерді өңдеу Жоғары деңгейде (центробирлық лақтыру) Қапталған пышақтар қажет
Таңдау жүйенің кедергісіне, ластанушы заттардың түрі мен концентрациясына және қажетті қауіптілік сертификаттарына сәйкес келуі тиіс — әйтпесе, дұрыс таңдалмаған жағдайда энергияның тиімсіздігі, қысқа мерзімді тозу немесе жанғыш ұнтақтың тұтануы орын алуы мүмкін.
Метал желдеткіштердің реттеуші нормаларға сәйкестігі мен қауіпсіз орнатылуы
ANSI/AMCA 210-23 Пайдалану коэффициенті стандарттары және ATEX/IECEx сертификаты
Біздің қауіпсіздікті және сақталуын өлшеу мен қамтамасыз ету әдістері заңды талаптарға және салалық стандарттарға сәйкестікке негізделген. Осындай салалық стандарттардың бір мысалы — ANSI/AMCA 210-23. Бұл стандарт жабдықтардың ауа ағынын, статикалық қысымын және электр энергиясын тұтынуын сынақтан өткізу бойынша нормалар мен әдістемелерді белгілейді. Бұл сынақтар қондырғылардың басқарушылары үшін пайдалы, себебі олар әртүрлі жабдық нұсқаларын салыстыруға мүмкіндік береді және ұзақ мерзімді жұмыс істеу шығындарының тиімділігін есептеуге көмектеседі, әсіресе ірі өнеркәсіптік қондырғылар үшін. Кейбір жұмыс орындары химиялық өңдеу, дәнді дақылдарды сақтау және автокөліктерді бояу сияқты потенциалды жанғыш орталарға байланысты арнайы назар аударуды талап етеді. Мұндай жағдайларда ATEX және IECEx рұқсаттары қажет. Бұл рұқсаттар желдеткіштің, электр қозғалтқыштың және орнатылатын бөліктердің барлық компоненттерін зерттейді, яғни оларда тұтану көзі болмауын және барлық орнатылу талаптарына сәйкестікті қамтамасыз етеді. Бұл рұқсаттар искралар, артық қысым немесе ыстық беттер салдарынан тұтану немесе жану мүмкіндігінің болмауын қамтамасыз етеді. Компаниялар бұл стандарттарға сәйкессіздік кезінде қаржылық жауапкершілікке ие болады, сондықтан сәйкестік міндетті талап болып табылады.
OSHA 2022 жылы қауіпті орталардағы қауіпсіздік бұзушылықтары үшін 500 000 доллардан астам айыппұл салды.
Соңғы шара ретіндегі қауіпті факторлардың болдырмауы: қауіпті аймақтардағы искра бақылауы мен жерге қосу
Жанғыш булттар немесе жанғыш тозаңдар болатын аймақтарда жұмыс істеген кезде инженерлік бақылау әдістерінің бірнеше қабаты қажет. Мысалы, мыс-қорғасын немесе бериллий-мыс сияқты искраға төзімді материалдардан жасалған импеллерлер жанғыш тозаң немесе булттың тұтануына әкелуі мүмкін қауіпті темірлі контакт нүктесін жояды. Тиімді жерге қосу жүйесі үшін дұрыс байланыстыру қажет. Статикалық зарядтардың пайда болуын болдырмау керек. NFPA 77 стандартына сәйкес, кез келген жеке нүктедегі байланыс кедергісі 10 Омнан кем болуы керек. Бұл талаптың орындалуы көмір өңдеу зауыттарында өрт оқиғаларының қатты азаюына әкелді. NFPA 2022 құжаттамасында сақталмаған талаптардың азаюы салдарынан өрт оқиғалары 72%-дан астам азайғаны көрсетілген. Бұл зауыттардағы өрт оқиғалары осы нұсқауларға сәйкес келмеуінің тура салдары болып табылады. Техникалық қызмет көрсету жұмыстарының құжаттамасын жасау — тағы бір өте маңызды аспект. OSHA 1910.106 және NFPA 499 стандарттары пайдаланушыдан техниктердің жүйенің бүтіндігін, желдеткіштің қанаттарының артық шуға ұшырамағанын, жүйенің тозаңның ішке енуіне қарсы герметизацияланғанын және тозаңның ішке енуін тоқтату үшін жүйенің қажетті тәртіппен қызмет көрсетілетінін растауын талап етеді. Бұл практика тек жақсы практика емес, сонымен қатар міндетті практика болып табылады.
ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР
Өнеркәсіптік желдеткіштердің құрылысында қандай металдар жиі қолданылады?
Өнеркәсіптік желдеткіштердің құрылысында жиі қолданылатын металдар — 316 маркалы шымыр болат, алюминий және цинктелген көміртекті болат, себебі олар әртүрлі жағдайларда коррозияға төзімділік пен беріктік/тұрақтылыққа ие.
316 маркалы шымыр болат өнеркәсіптік қолданыста жоғары температураны қалай төзеді?
316 маркалы шымыр болат жылуға төзімді оксидтер түзеді, ал коррозия шымыр болатта басқаша дамиды және 316 маркалы болат өзінің беріктігінің 90%-ын 650 °C-қа дейін сақтайды.
Неге алюминий күшті қышқылдармен қолдануға жарамсыз?
Неге алюминий күшті қышқылдармен қолдануға жарамсыз?
Төмен pH-ті қышқылды ортада алюминий тез және толық коррозияға ұшырайды.
Жанғыш орталарда метал желдеткіштерін орнату үшін қандай қауіпсіздік стандарттары қажет?
Жанғыш орталарда метал желдеткіштері ATEX және IECEx сертификаттарына ие болуы керек, мұнда іске қосу қаупін жою үшін белгілі бір компоненттері тексеріледі.
Центробеждік және осьтік желдеткіштер өнеркәсіптік қолданыста қалай ерекшеленеді?
Центробежті желдеткіштер статикалық қысымның жоғары болуы (кедергіге қарағанда) үшін, ал осьтік желдеткіштер статикалық қысымның төмен, ауа ағынының көлемінің жоғары болуы үшін қолданылады (мысалы, су салқындатқыштарында және ашық аумақтарды желдетуде).