الصين مصنع مجموعة اورينج فيتون

يوضح هذا الدليل المصور بعض المشكلات الشائعة التي يمكن أن تحدث مع المواد البوليمرية والمواد المرنة والتي تختلف عن تلك التي تحدث مع الأختام والمكونات المعدنية.
يمكن أن يكون فشل مكونات البوليمر (البلاستيك والمرن) وعواقبه خطيرًا مثل فشل المعدات المعدنية.تصف المعلومات المقدمة بعض الخصائص التي تؤثر على مكونات البوليمر للمعدات المستخدمة في المنشآت الصناعية.تنطبق هذه المعلومات على بعض التراثحلقات Oوالأنابيب المبطنة والبلاستيك المقوى بالألياف (FRP) والأنابيب المبطنة.وتناقش أمثلة على خصائص مثل الاختراق، ودرجة حرارة الزجاج، واللزوجة المرنة وآثارها.
في 28 يناير 1986، صدمت كارثة مكوك الفضاء تشالنجر العالم.حدث الانفجار لأن الحلقة O لم تغلق بشكل صحيح.
تقدم الأخطاء الموضحة في هذه المقالة بعض خصائص الأخطاء غير المعدنية التي تؤثر على المعدات المستخدمة في التطبيقات الصناعية.لكل حالة، تتم مناقشة خصائص البوليمر الهامة.
تتمتع اللدائن المرنة بدرجة حرارة انتقال زجاجي، والتي يتم تعريفها على أنها "درجة الحرارة التي تتغير عندها مادة غير متبلورة، مثل الزجاج أو البوليمر، من حالة زجاجية هشة إلى حالة مطيلة" [1].
تحتوي اللدائن المرنة على مجموعة ضغط - "يتم تعريفها على أنها النسبة المئوية للإجهاد الذي لا يمكن للمطاط الصناعي استعادته بعد فترة زمنية محددة عند قذف ودرجة حرارة معينة" [2].ووفقا للمؤلف، يشير الضغط إلى قدرة المطاط على العودة إلى شكله الأصلي.في العديد من الحالات، يتم تعويض كسب الضغط عن طريق بعض التوسعات التي تحدث أثناء الاستخدام.ومع ذلك، كما يوضح المثال أدناه، فإن هذا ليس هو الحال دائمًا.
الخطأ 1: أدى انخفاض درجة الحرارة المحيطة (36 درجة فهرنهايت) قبل الإطلاق إلى عدم وجود حلقات فيتون كافية على مكوك الفضاء تشالنجر.كما ورد في تحقيقات الحوادث المختلفة: "عند درجات حرارة أقل من 50 درجة فهرنهايت، لا تكون الحلقة الدائرية Viton V747-75 مرنة بما يكفي لتتبع فتح فجوة الاختبار" [3].تتسبب درجة حرارة التزجج في فشل حلقة تشالنجر O في الغلق بشكل صحيح.
المشكلة 2: تتعرض الأختام الموضحة في الشكلين 1 و2 بشكل أساسي للماء والبخار.تم تجميع الأختام في الموقع باستخدام مونومر إيثيلين بروبيلين ديين (EPDM).ومع ذلك، فهم يختبرون المطاط الفلوروي (FKM) مثل Viton) والإيلاستومر البيرفلوري (FFKM) مثل حلقات Kalrez.على الرغم من اختلاف الأحجام، إلا أن جميع الحلقات الدائرية الموضحة في الشكل 2 تبدأ بنفس الحجم:
ماذا حدث؟يمكن أن يكون استخدام البخار مشكلة بالنسبة لللدائن.بالنسبة لتطبيقات البخار التي تزيد عن 250 درجة فهرنهايت، يجب أن تؤخذ في الاعتبار تشوهات التمدد والانكماش FKM وFFKM في حسابات تصميم التعبئة.تتمتع اللدائن المختلفة بمزايا وعيوب معينة، حتى تلك التي تتمتع بمقاومة كيميائية عالية.أي تغييرات تتطلب صيانة دقيقة.
ملاحظات عامة على اللدائن.بشكل عام، يعد استخدام اللدائن عند درجات حرارة أعلى من 250 درجة فهرنهايت وأقل من 35 درجة فهرنهايت أمرًا متخصصًا وقد يتطلب مدخلات المصمم.
من المهم تحديد التركيبة المرنة المستخدمة.يستطيع التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR) التمييز بين أنواع مختلفة تمامًا من اللدائن، مثل EPDM وFKM وFFKM المذكورة أعلاه.ومع ذلك، قد يكون اختبار التمييز بين مركب FKM وآخر أمرًا صعبًا.قد تحتوي الحلقات O التي تصنعها شركات مصنعة مختلفة على مواد حشو وفلكنة وعلاجات مختلفة.كل هذا له تأثير كبير على مجموعة الضغط والمقاومة الكيميائية وخصائص درجات الحرارة المنخفضة.
تحتوي البوليمرات على سلاسل جزيئية طويلة ومتكررة تسمح لسوائل معينة باختراقها.على عكس المعادن، التي لها بنية بلورية، تتشابك الجزيئات الطويلة مع بعضها البعض مثل خيط من السباغيتي المطبوخة.من الناحية الفيزيائية، يمكن لجزيئات صغيرة جدًا مثل الماء/البخار والغازات أن تخترق الجسم.بعض الجزيئات صغيرة بما يكفي لتلائم الفجوات الموجودة بين السلاسل الفردية.
الفشل 3: عادة، يبدأ توثيق التحقيق في تحليل الفشل بالحصول على صور للأجزاء.ومع ذلك، فإن قطعة البلاستيك المسطحة والمرنة التي تفوح منها رائحة البنزين والتي تم استلامها يوم الجمعة تحولت إلى أنبوب مستدير صلب بحلول يوم الاثنين (وقت التقاط الصورة).ويقال إن المكون عبارة عن سترة أنابيب من البولي إيثيلين (PE) تستخدم لحماية المكونات الكهربائية تحت مستوى سطح الأرض في محطة وقود.القطعة البلاستيكية المرنة المسطحة التي تلقيتها لم تحمي الكابل.تسبب اختراق البنزين في تغيرات فيزيائية وليست كيميائية، إذ لم يتحلل أنبوب البولي إيثيلين.ومع ذلك، من الضروري اختراق الأنابيب الأقل ليونة.
الخطأ 4. تستخدم العديد من المنشآت الصناعية الأنابيب الفولاذية المطلية بالتفلون لمعالجة المياه والمعالجة الحمضية وحيث يتم استبعاد وجود الملوثات المعدنية (على سبيل المثال، في صناعة المواد الغذائية).تحتوي الأنابيب المطلية بالتفلون على فتحات تسمح بتصريف المياه إلى المساحة الحلقية بين الفولاذ والبطانة.ومع ذلك، تتمتع الأنابيب المبطنة بفترة صلاحية بعد الاستخدام لفترة طويلة.
يوضح الشكل 4 أنبوبًا مبطنًا بالتفلون تم استخدامه لتزويد حمض الهيدروكلوريك لأكثر من عشر سنوات.تتراكم كمية كبيرة من منتجات تآكل الفولاذ في المساحة الحلقية بين البطانة والأنابيب الفولاذية.قام المنتج بدفع البطانة إلى الداخل، مسببًا الضرر كما هو موضح في الشكل 5. ويستمر تآكل الفولاذ حتى يبدأ الأنبوب في التسرب.
بالإضافة إلى ذلك، يحدث الزحف على سطح شفة التيفلون.يتم تعريف الزحف على أنه تشوه (تشوه) تحت الحمل المستمر.كما هو الحال مع المعادن، يزداد زحف البوليمرات مع زيادة درجة الحرارة.ومع ذلك، على عكس الفولاذ، يحدث الزحف في درجة حرارة الغرفة.على الأرجح، مع انخفاض المقطع العرضي لسطح الحافة، يتم تشديد براغي الأنابيب الفولاذية حتى يظهر صدع الحلقة، كما هو موضح في الصورة.الشقوق الدائرية تعرض الأنابيب الفولاذية لحمض الهيدروكلوريك بشكل أكبر.
الفشل 5: تُستخدم بطانات البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بشكل شائع في صناعة النفط والغاز لإصلاح خطوط حقن المياه الفولاذية المتآكلة.ومع ذلك، هناك متطلبات تنظيمية محددة لتخفيف ضغط البطانة.يوضح الشكلان 6 و7 الخطوط الملاحية المنتظمة الفاشلة.يحدث تلف بطانة الصمام الواحد عندما يتجاوز ضغط الحلقة ضغط التشغيل الداخلي - تفشل البطانة بسبب الاختراق.بالنسبة لبطانات HDPE، فإن أفضل طريقة لمنع هذا الفشل هي تجنب انخفاض الضغط السريع للأنبوب.
تقل قوة أجزاء الألياف الزجاجية مع الاستخدام المتكرر.قد تتشقق عدة طبقات وتتشقق بمرور الوقت.يحتوي API 15 HR "الأنابيب الخطية المصنوعة من الألياف الزجاجية ذات الضغط العالي" على بيان مفاده أن التغير في الضغط بنسبة 20% هو حد الاختبار والإصلاح.يحدد القسم 13.1.2.8 من المعيار الكندي CSA Z662، أنظمة خطوط أنابيب البترول والغاز، أنه يجب الحفاظ على تقلبات الضغط أقل من 20% من تصنيف الضغط الخاص بالشركة المصنعة للأنابيب.وبخلاف ذلك، قد ينخفض ​​ضغط التصميم بنسبة تصل إلى 50%.عند تصميم FRP و FRP مع الكسوة يجب مراعاة الأحمال الدورية.
الخطأ 6: الجانب السفلي (الساعة 6) من أنبوب الألياف الزجاجية (FRP) المستخدم لتزويد المياه المالحة مغطى بمادة البولي إيثيلين عالي الكثافة.تم اختبار الجزء الفاشل والجزء الجيد بعد الفشل والمكون الثالث (الذي يمثل مكون ما بعد التصنيع).على وجه الخصوص، تمت مقارنة المقطع العرضي للمقطع الفاشل مع المقطع العرضي لأنبوب جاهز من نفس الحجم (انظر الشكلين 8 و9).لاحظ أن المقطع العرضي الفاشل يحتوي على شقوق واسعة داخل الصفائح غير موجودة في الأنابيب المصنعة.حدث التفريغ في كل من الأنابيب الجديدة والفاشلة.يعد التصفيح أمرًا شائعًا في الألياف الزجاجية ذات المحتوى الزجاجي العالي.المحتوى الزجاجي العالي يعطي قوة أكبر.تعرض خط الأنابيب لتقلبات شديدة في الضغط (أكثر من 20%) وفشل بسبب التحميل الدوري.
الشكل 9. هنا مقطعان عرضيان آخران من الألياف الزجاجية النهائية في أنبوب من الألياف الزجاجية عالي الكثافة مبطن بالبولي إيثيلين.
أثناء التثبيت في الموقع، يتم توصيل أجزاء أصغر من الأنابيب - وهذه التوصيلات بالغة الأهمية.عادة، يتم نطح قطعتين من الأنابيب معًا ويتم ملء الفجوة بين الأنابيب بـ "المعجون".يتم بعد ذلك تغليف المفاصل بعدة طبقات من تقوية الألياف الزجاجية واسعة العرض وتشريبها بالراتنج.يجب أن يكون السطح الخارجي للمفصل مغطى بطبقة فولاذية كافية.
المواد غير المعدنية مثل البطانات والألياف الزجاجية هي مواد لزجة مرنة.على الرغم من صعوبة تفسير هذه الخاصية، إلا أن مظاهرها شائعة: يحدث الضرر عادة أثناء التثبيت، لكن التسرب لا يحدث على الفور."المرونة اللزوجة هي خاصية للمادة التي تظهر خصائص لزجة ومرنة عند تشوهها.المواد اللزجة (مثل العسل) تقاوم تدفق القص وتتشوه خطيًا بمرور الوقت عند تطبيق الضغط.سوف تتشوه المواد المرنة (مثل الفولاذ) على الفور، ولكنها تعود أيضًا بسرعة إلى حالتها الأصلية بعد إزالة الضغط.تتمتع المواد اللزجة المرنة بكلتا الخاصيتين، وبالتالي تظهر تشوهًا متغيرًا بمرور الوقت.تنتج المرونة عادة من تمدد الروابط على طول المستويات البلورية في المواد الصلبة المرتبة، بينما تنتج اللزوجة من انتشار الذرات أو الجزيئات داخل مادة غير متبلورة "[4].
تتطلب مكونات الألياف الزجاجية والبلاستيكية عناية خاصة أثناء التركيب والتعامل.وإلا فإنها قد تتشقق وقد لا يصبح الضرر واضحًا إلا بعد فترة طويلة من الاختبار الهيدروستاتيكي.
تحدث معظم حالات فشل بطانات الألياف الزجاجية بسبب التلف أثناء التثبيت [5].يعد الاختبار الهيدروستاتيكي ضروريًا ولكنه لا يكشف عن الأضرار الطفيفة التي قد تحدث أثناء الاستخدام.
الشكل 10. تظهر هنا الواجهات الداخلية (اليسرى) والخارجية (اليمنى) بين مقاطع أنابيب الألياف الزجاجية.
العيب 7. يوضح الشكل 10 اتصال قسمين من أنابيب الألياف الزجاجية.يوضح الشكل 11 المقطع العرضي للاتصال.لم يتم تعزيز السطح الخارجي للأنبوب أو إغلاقه بشكل كافٍ، مما أدى إلى كسر الأنبوب أثناء النقل.يتم تقديم توصيات تقوية المفاصل في DIN 16966 وCSA Z662 وASME NM.2.
تتميز أنابيب البولي إيثيلين عالي الكثافة بخفة الوزن، ومقاومة للتآكل، وتستخدم بشكل شائع لأنابيب الغاز والمياه، بما في ذلك خراطيم الحريق في مواقع المصانع.ترتبط معظم حالات الفشل على هذه الخطوط بالأضرار التي لحقت أثناء أعمال الحفر [6].ومع ذلك، يمكن أن يحدث فشل نمو الشقوق البطيء (SCG) أيضًا عند ضغوط منخفضة نسبيًا وإجهادات قليلة.وفقًا للتقارير، "إن SCG هو وضع فشل شائع في خطوط أنابيب البولي إيثيلين (PE) تحت الأرض مع عمر تصميمي يصل إلى 50 عامًا" [7].
الخطأ 8: تشكل SCG في خرطوم الحريق بعد أكثر من 20 عامًا من الاستخدام.يتميز كسره بالخصائص التالية:
يتميز فشل SCG بنمط الكسر: فهو يحتوي على حد أدنى من التشوه ويحدث بسبب حلقات متعددة متحدة المركز.بمجرد زيادة مساحة SCG إلى حوالي 2 × 1.5 بوصة، ينتشر الشق بسرعة وتصبح السمات العيانية أقل وضوحًا (الأشكال 12-14).قد يواجه الخط تغييرات في التحميل تزيد عن 10% كل أسبوع.تم الإبلاغ عن أن مفاصل HDPE القديمة أكثر مقاومة للفشل بسبب تقلبات الحمل مقارنة بمفاصل HDPE القديمة [8].ومع ذلك، يجب على المرافق الحالية أن تفكر في تطوير SCG مع تقدم عمر خراطيم إطفاء الحريق HDPE.
الشكل 12. توضح هذه الصورة مكان تقاطع الفرع T مع الأنبوب الرئيسي، مما يؤدي إلى إنشاء الشق المشار إليه بالسهم الأحمر.
أرز.14. هنا يمكنك أن ترى عن قرب سطح الكسر للفرع على شكل حرف T إلى الأنبوب الرئيسي على شكل حرف T.هناك شقوق واضحة على السطح الداخلي.
تعتبر حاويات السوائب المتوسطة (IBCs) مناسبة لتخزين ونقل كميات صغيرة من المواد الكيميائية (الشكل 15).إنهم موثوقون للغاية لدرجة أنه من السهل أن ننسى أن فشلهم يمكن أن يشكل خطراً كبيراً.ومع ذلك، يمكن أن يؤدي فشل حركة الديمقراطيين الاشتراكيين إلى خسائر مالية كبيرة، وقد تم فحص بعضها من قبل المؤلفين.معظم حالات الفشل ناتجة عن التعامل غير السليم [9-11].على الرغم من أن IBC يبدو من السهل فحصه، إلا أنه من الصعب اكتشاف التشققات في HDPE الناتجة عن المعالجة غير السليمة.بالنسبة لمديري الأصول في الشركات التي تتعامل بشكل متكرر مع حاويات السوائب التي تحتوي على منتجات خطرة، فإن عمليات التفتيش الخارجية والداخلية المنتظمة والشاملة إلزامية.في الولايات المتحدة الأمريكية.
ينتشر الضرر الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية والشيخوخة في البوليمرات.وهذا يعني أنه يجب علينا اتباع تعليمات التخزين ذات الحلقات الدائرية بعناية والنظر في تأثير المكونات الخارجية على عمر المكونات الخارجية مثل الخزانات المفتوحة وبطانات البرك.في حين أننا نحتاج إلى تحسين (تقليل) ميزانية الصيانة، إلا أنه من الضروري إجراء بعض الفحص للمكونات الخارجية، خاصة تلك المعرضة لأشعة الشمس (الشكل 16).
تحدد الخصائص، مثل درجة حرارة التزجج، ومجموعة الضغط، والاختراق، وزحف درجة حرارة الغرفة، واللزوجة المرنة، وانتشار الشقوق البطيء، وما إلى ذلك، خصائص أداء الأجزاء البلاستيكية والمرنة.لضمان الصيانة الفعالة والكفؤة للمكونات الهامة، يجب أن تؤخذ هذه الخصائص في الاعتبار، ويجب أن تكون البوليمرات على دراية بهذه الخصائص.
يود المؤلفون أن يشكروا العملاء والزملاء الثاقبين لمشاركة النتائج التي توصلوا إليها مع الصناعة.
1. لويس الأب، ريتشارد ج.، قاموس هاولي الموجز للكيمياء، الطبعة الثانية عشرة، توماس برس إنترناشيونال، لندن، المملكة المتحدة، 1992.
2. مصدر الإنترنت: https://promo.parker.com/promotionsite/oring-ehandbook/us/en/ehome/laboratory-compression-set.
3. لاش، سينثيا إل، تأثير درجة الحرارة والمعالجة السطحية للحلقة الدائرية على قدرة الختم للفيتون V747-75.ورقة ناسا الفنية 3391، 1993، https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940013602.pdf.
5. أفضل الممارسات لمنتجي النفط والغاز الكنديين (CAPP)، "استخدام خطوط الأنابيب المركبة (غير المعدنية)"، أبريل 2017.
6. موبين ج. ومامون م. تحليل الفشل والمخاطر والمخاطر للأنابيب البلاستيكية، مشروع وزارة النقل رقم 194، 2009.
7. Xiangpeng Luo، Jianfeng Shi وJingyan Zheng، آليات نمو الشقوق البطيء في البولي إيثيلين: طرق العناصر المحدودة، مؤتمر ASME لأوعية الضغط والأنابيب لعام 2015، بوسطن، ماساتشوستس، 2015.
8. Oliphant, K., Conrad, M., and Bryce, W.، تعب أنابيب المياه البلاستيكية: مراجعة فنية وتوصيات لتصميم الإرهاق لأنابيب PE4710، تقرير فني نيابة عن جمعية الأنابيب البلاستيكية، مايو 2012.
9. إرشادات CBA/SIA لتخزين السوائل في حاويات السوائب المتوسطة، ICB الإصدار 2، أكتوبر 2018 عبر الإنترنت: www.chemical.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/ibc-guidance-issue-2- 2018-1.pdf.
10. بيل، كريستوفر ج.، واي، ميثاق، أسباب تسربات الـ IBC في المصانع الكيميائية - تحليل الخبرة التشغيلية، سلسلة الندوات رقم 154، IChemE، Rugby، المملكة المتحدة، 2008، عبر الإنترنت: https://www.icheme.org/media/9737/xx-paper-42.pdf.
11. مادن، د.، العناية بحقائب IBC: خمس نصائح لجعلها تدوم، منشورًا في حاويات السائبة، IBC Totes، الاستدامة، منشور على blog.containerexchanger.com، 15 سبتمبر 2018.
آنا بنز هي كبيرة المهندسين في IRISNDT (5311 86th Street، Edmonton، Alberta، Canada T6E 5T8؛ الهاتف: 780-577-4481؛ البريد الإلكتروني: [email protected]).عملت كأخصائية تآكل وأعطال وفحص لمدة 24 عامًا.وتشمل خبرتها إجراء عمليات التفتيش باستخدام تقنيات التفتيش المتقدمة وتنظيم برامج التفتيش على المصانع.تخدم مرسيدس بنز صناعة المعالجة الكيميائية ومصانع البتروكيماويات ومصانع الأسمدة ومصانع النيكل في جميع أنحاء العالم، بالإضافة إلى مصانع إنتاج النفط والغاز.حصلت على شهادة في هندسة المواد من جامعة سيمون بوليفار في فنزويلا ودرجة الماجستير في هندسة المواد من جامعة كولومبيا البريطانية.وهي حاصلة على العديد من شهادات الاختبار غير المدمرة من مجلس المعايير العامة الكندي (CGSB)، بالإضافة إلى شهادة API 510 وشهادة CWB Group Level 3.كان بنز عضوًا في فرع NACE التنفيذي في إدمونتون لمدة 15 عامًا وعمل سابقًا في مناصب مختلفة في جمعية اللحام الكندية في فرع إدمونتون.
NINGBO BODI SEALS CO.,LTD أنتجت جميع أنواعبعثة تقصي الحقائق أورينج,مجموعات FKM ORING,

مرحبا بكم في الاتصال بنا هنا، شكرا!