Pituduh gambar ieu nembongkeun sababaraha masalah umum anu bisa lumangsung kalawan bahan polimér jeung elastomeric nu béda ti nu lumangsung kalawan segel logam sareng komponenana.
Gagalna komponén polimér (plastik sareng elastomérik) sareng akibatna tiasa parah sapertos gagalna alat logam.Inpormasi anu disayogikeun ngajelaskeun sababaraha sipat anu mangaruhan komponén polimér alat anu dianggo dina fasilitas industri.Inpo ieu manglaku ka sababaraha warisanO-cingcin, pipa dijejeran, plastik bertulang serat (FRP) jeung pipa dijejeran.Conto sipat sapertos penetrasi, suhu gelas, sareng viscoelasticity sareng implikasina dibahas.
Dina 28 Januari 1986, musibah pesawat ulang-alik Challenger ngajempolan dunya.Ledakan lumangsung alatan O-ring teu ngégél bener.
Kasalahan anu dijelaskeun dina tulisan ieu ngenalkeun sababaraha ciri sesar non-logam anu mangaruhan alat anu dianggo dina aplikasi industri.Pikeun unggal kasus, sipat polimér penting dibahas.
Elastomer boga suhu transisi kaca, nu dihartikeun salaku "suhu di mana hiji bahan amorf, kayaning kaca atawa polimér, robah tina kaayaan kaca regas kana kaayaan ductile" [1].
Elastomer gaduh set komprési - "didefinisikeun salaku persentase galur anu elastomer teu tiasa pulih saatos waktos anu tetep dina ékstrusi sareng suhu anu dipasihkeun" [2].Numutkeun panulis, komprési nujul kana kamampuhan karét pikeun balik deui ka bentuk aslina.Dina loba kasus, gain komprési ieu offset ku sababaraha ékspansi anu lumangsung salila pamakéan.Sanajan kitu, sakumaha conto di handap nembongkeun, ieu teu salawasna kasus.
Kasalahan 1: Suhu ambient low (36 ° F) saméméh peluncuran nyababkeun Viton O-ring teu cukup dina Space Shuttle Challenger.Salaku nyatakeun dina rupa investigations kacilakaan: "Dina hawa handap 50 ° F, Viton V747-75 O-ring teu cukup fléksibel pikeun ngalacak bubuka celah test" [3].Suhu transisi kaca ngabalukarkeun Challenger O-ring gagal pikeun ngégél leres.
masalah 2: anjing laut ditémbongkeun dina Gambar 1 jeung 2 utamana kakeunaan cai jeung uap.Segel dirakit dina situs nganggo étiléna propiléna diene monomér (EPDM).Nanging, aranjeunna nuju nguji fluoroelastomer (FKM) sapertos Viton) sareng perfluoroelastomer (FFKM) sapertos Kalrez O-rings.Sanajan ukuranana rupa-rupa, kabéh O-cingcin ditémbongkeun dina Gambar 2 dimimitian kaluar ukuran sarua:
Aya naon?Pamakéan uap tiasa janten masalah pikeun elastomer.Pikeun aplikasi uap di luhur 250 ° F, ékspansi sareng kontraksi deformasi FKM sareng FFKM kedah dipertimbangkeun dina itungan desain bungkusan.Elastomer béda boga kaunggulan jeung kalemahan tangtu, sanajan nu mibanda résistansi kimiawi tinggi.Sagala parobahan merlukeun perawatan ati.
Catetan umum ngeunaan elastomer.Sacara umum, pamakéan elastomer dina suhu luhur 250 ° F jeung handap 35 ° F husus sarta bisa merlukeun input desainer.
Kadé nangtukeun komposisi elastomeric dipaké.Fourier transform infra red spéktroskopi (FTIR) bisa ngabedakeun antara béda signifikan tina elastomer, kayaning EPDM, FKM jeung FFKM disebutkeun di luhur.Nanging, uji pikeun ngabédakeun hiji sanyawa FKM sareng sanyawa sanés tiasa janten tantangan.O-cingcin anu dilakukeun ku pabrik anu béda-béda tiasa gaduh pangisi, vulkanisasi, sareng perlakuan anu béda.Sadaya ieu gaduh dampak anu signifikan dina set komprési, résistansi kimia sareng ciri suhu rendah.
Polimér gaduh ranté molekular anu panjang, ngulang anu ngamungkinkeun cairan tangtu nembus aranjeunna.Teu kawas logam, nu boga struktur kristalin, molekul panjang intertwined saling kawas untaian spaghetti asak.Sacara fisik, molekul leutik pisan sapertos cai/uap sareng gas tiasa nembus.Sababaraha molekul cukup leutik pikeun pas ngaliwatan sela antara ranté individu.
Gagal 3: Ilaharna, ngadokumentasikeun investigasi analisis kagagalan dimimitian ku meunangkeun gambar bagian-bagianna.Sanajan kitu, sapotong datar, fléksibel, béngsin-smeuling tina palastik narima on Jumaah geus robah jadi pipa buleud teuas ku Senén (waktos poto dicokot).Komponén éta dilaporkeun nyaéta jaket pipa poliétilén (PE) anu dianggo pikeun ngajagaan komponén listrik di handapeun tingkat taneuh di SPBU.Sapotong palastik fléksibel datar anu anjeun tampa henteu ngajaga kabel.Penetrasi béngsin nyababkeun parobahan fisik, sanés kimiawi - pipa poliétilén henteu terurai.Sanajan kitu, perlu nembus pipa kirang softened.
Kasalahan 4. Seueur fasilitas industri nganggo pipa baja anu dilapis Teflon pikeun ngolah cai, pengobatan asam sareng dimana ayana kontaminasi logam teu kalebet (contona, dina industri pangan).Pipa anu dilapisan Teflon ngagaduhan liang anu ngamungkinkeun cai nyerep kana rohangan annular antara baja sareng lapisan pikeun solokan.Sanajan kitu, pipa dijejeran boga umur rak sanggeus pamakéan berkepanjangan.
Gambar 4 nembongkeun pipa Teflon-dijejeran nu geus dipaké pikeun suplai HCl pikeun leuwih sapuluh taun.Seueur jumlah produk korosi baja akumulasi dina rohangan annular antara liner sareng pipa baja.produk nu kadorong pinding ka jero, ngabalukarkeun karuksakan ditémbongkeun saperti dina Gambar 5. Korosi tina baja terus dugi pipe mimiti bocor.
Salaku tambahan, ngarayap lumangsung dina permukaan flange Teflon.Ngarayap dihartikeun salaku deformasi (deformasi) dina beban konstan.Sapertos logam, ngarayap polimér naék kalayan ningkatna suhu.Nanging, teu sapertos baja, ngarayap lumangsung dina suhu kamar.Paling dipikaresep, sakumaha cross-bagian tina beungeut flange nurun, nu bolts tina pipa baja overtightened dugi retakan ring muncul, ditémbongkeun dina poto.Retakan sirkular salajengna ngalaan pipa baja kana HCl.
Gagal 5: Lapisan poliétilén kapadetan luhur (HDPE) biasana dianggo dina industri minyak sareng gas pikeun ngalereskeun garis suntik cai baja anu corroded.Sanajan kitu, aya sarat pangaturan husus pikeun relief tekanan liner.angka 6 jeung 7 nembongkeun liner gagal.Ruksakna liner klep tunggal lumangsung nalika tekanan annulus ngaleuwihan tekanan operasi internal - liner nu gagal alatan penetrasi.Pikeun liner HDPE, cara anu pangsaéna pikeun nyegah kagagalan ieu nyaéta pikeun nyegah depressurization gancang tina pipa.
Kakuatan bagian fiberglass turun sareng dianggo deui.Sababaraha lapisan tiasa delaminate sareng rengat kana waktosna.API 15 HR "High Pressure Fiberglass Linear Pipe" ngandung pernyataan yén parobahan 20% dina tekanan nyaéta wates uji sareng perbaikan.Bagian 13.1.2.8 Kanada Standar CSA Z662, Perminyakan jeung Gas Pipeline Systems, nangtukeun yén fluctuations tekanan kudu dijaga handap 20% tina rating tekanan produsén pipe urang.Upami teu kitu, tekanan desain tiasa dikirangan dugi ka 50%.Nalika ngarancang FRP sareng FRP nganggo cladding, beban siklik kedah dipertimbangkeun.
Kasalahan 6: Sisi handap (jam 6) pipa fiberglass (FRP) anu dianggo pikeun nyayogikeun cai uyah ditutupan ku poliétilén dénsitas luhur.Bagian anu gagal, bagian anu saé saatos gagal, sareng komponén katilu (ngalambangkeun komponén pasca-manufaktur) diuji.Dina sababaraha hal, cross-bagian tina bagian gagal ieu dibandingkeun jeung cross-bagian tina pipa prefabricated tina ukuran anu sarua (tingali Gambar 8 jeung 9).Catet yén cross-bagian gagal boga retakan intralaminar éksténsif anu teu aya dina pipa fabricated.Delamination lumangsung dina duanana pipa anyar jeung gagal.Delamination ilahar dina fiberglass kalawan eusi kaca tinggi;Eusi gelas anu luhur masihan kakuatan anu langkung ageung.Pipa éta tunduk kana fluctuations tekanan parna (leuwih ti 20%) sarta gagal alatan loading siklik.
Gambar 9. Di dieu aya dua deui cross-bagian orat rengse dina dénsitas tinggi polyethylene-dijejeran pipe fiberglass.
Salila instalasi dina situs, bagian leutik pipa disambungkeun - sambungan ieu kritis.Ilaharna, dua potongan pipa anu butted babarengan jeung celah antara pipa ieu ngeusi "putty".Sendi nu lajeng dibungkus dina sababaraha lapisan tulangan fiberglass lega-lebar tur impregnated kalawan résin.Beungeut luar gabungan kudu boga palapis baja cukup.
Bahan nonlogam sapertos liner sareng orat kaca nyaéta viscoelastic.Sanajan ciri ieu hese ngajelaskeun, manifestasi na anu umum: karuksakan biasana lumangsung salila instalasi, tapi leakage teu lumangsung langsung."Viscoelasticity mangrupikeun sipat bahan anu nunjukkeun sipat kentel sareng elastis nalika cacad.Bahan kentel (sapertos madu) nolak aliran geser sareng deformasi sacara linier dina waktos nalika setrés diterapkeun.bahan elastis (kayaning waja) bakal deform langsung, tapi ogé gancang balik deui ka kaayaan aslina sanggeus stress dileungitkeun.Bahan viscoelastic gaduh duanana sipat sahingga némbongkeun deformasi waktu-variasi.Élastisitas ilaharna hasil tina manjang beungkeut sapanjang planes kristalin dina urutan padet, sedengkeun viskositas hasil tina difusi atom atawa molekul dina hiji bahan amorf "[4].
Komponén fiberglass sareng plastik peryogi perawatan khusus nalika instalasi sareng penanganan.Upami teu kitu, aranjeunna tiasa rengat sareng karusakan moal katingali dugi ka lami saatos uji hidrostatik.
Kalolobaan kagagalan lapisan fiberglass lumangsung alatan karuksakan salila instalasi [5].Uji hidrostatik diperyogikeun tapi henteu ngadeteksi karusakan minor anu tiasa lumangsung nalika dianggo.
Angka 10. Ditémbongkeun di dieu nyaéta interfaces jero (kénca) jeung luar (katuhu) antara bagéan pipe fiberglass.
cacad 7. Gambar 10 nembongkeun sambungan dua bagian tina pipa orat.angka 11 nembongkeun bagian cross sambungan.Beungeut luar pipa teu cukup bertulang jeung disegel, sarta pipa peupeus salila transportasi.Rekomendasi pikeun tulangan sendi dirumuskeun dina DIN 16966, CSA Z662 sareng ASME NM.2.
Pipa poliétilén kapadetan luhur hampang, tahan korosi, sareng biasana dianggo pikeun pipa gas sareng cai, kalebet selang seuneu dina situs pabrik.Kaseueuran gagal dina jalur ieu aya hubunganana sareng karusakan anu ditampi nalika karya penggalian [6].Sanajan kitu, kagagalan slow crack growth (SCG) ogé bisa lumangsung dina stresses rélatif low jeung galur minimal.Numutkeun laporan, "SCG mangrupakeun mode gagalna umum dina pipa poliétilén jero taneuh (PE) kalayan umur desain 50 taun" [7].
Sesar 8: SCG geus kabentuk dina selang seuneu sanggeus leuwih ti 20 taun pamakéan.Narekahan na boga ciri handap:
Gagalna SCG dicirikeun ku pola narekahan: mibanda deformasi minimal sarta lumangsung alatan sababaraha cingcin concentric.Sakali wewengkon SCG naek kana kurang leuwih 2 x 1,5 inci, retakan propagates gancang sarta fitur makroskopis jadi kirang atra (Angka 12-14).Jalur tiasa ngalaman parobahan beban langkung ti 10% unggal minggu.Sendi HDPE heubeul geus dilaporkeun leuwih tahan ka gagal alatan fluctuations beban ti sendi HDPE heubeul [8].Sanajan kitu, fasilitas aya kudu mertimbangkeun ngembangkeun SCG sakumaha HDPE selang seuneu umur.
angka 12. Poto ieu nembongkeun dimana T-cabang intersects jeung pipa utama, nyieun retakan dituduhkeun ku panah beureum.
Sangu.14. Di dieu anjeun bisa nempo nutup nepi beungeut narekahan cabang T ngawangun kana pipa T ngawangun utama.Aya retakan atra dina beungeut jero.
Wadah Bulk Panengah (IBCs) cocog pikeun nyimpen sareng ngangkut bahan kimia sajumlah leutik (Gambar 15).Aranjeunna tiasa dipercaya sahingga gampang hilap yén kagagalanna tiasa nyababkeun bahaya anu signifikan.Nanging, kagagalan MDS tiasa nyababkeun karugian kauangan anu signifikan, sababaraha diantarana ditaliti ku panulis.Kaseueuran kagagalan disababkeun ku penanganan anu teu leres [9-11].Sanaos IBC katingalina saderhana pikeun mariksa, retakan dina HDPE disababkeun ku penanganan anu teu leres sesah dideteksi.Pikeun manajer aset di perusahaan anu sering nanganan wadah bulk anu ngandung produk picilakaeun, pamariksaan éksternal sareng internal anu teratur sareng lengkep wajib.di Amérika Serikat.
Karusakan sareng sepuh ultraviolét (UV) umumna dina polimér.Ieu ngandung harti urang kudu taliti turutan parentah gudang O-ring jeung mertimbangkeun dampak dina kahirupan komponén éksternal kayaning tank luhur kabuka sarta linings balong.Bari urang kudu ngaoptimalkeun (ngaleutikan) anggaran pangropéa, sababaraha inspeksi komponén éksternal perlu, utamana maranéhanana kakeunaan cahya panonpoé (Gambar 16).
Karakteristik sapertos suhu transisi kaca, set komprési, penetrasi, ngabdi suhu kamar, viscoelasticity, rambatan retakan slow, jsb nangtukeun ciri kinerja palastik jeung bagian elastomeric.Pikeun mastikeun pangropéa anu efektif sareng éfisién komponén kritis, sipat-sipat ieu kedah dipertimbangkeun, sareng polimér kedah sadar kana sipat-sipat ieu.
Nu nulis hoyong hatur klien wawasan sareng kolega pikeun babagi papanggihan maranéhanana jeung industri.
1. Lewis Sr., Richard J., Hawley's Concise Dictionary of Chemistry, édisi ka-12, Thomas Press International, London, UK, 1992.
2. sumber Internét: HTTPS://promo.parker.com/promotionsite/oring-ehandbook/us/en/ehome/laboratory-compression-set.
3. Lach, Cynthia L., Pangaruh Suhu jeung O-Ring Surface Treatment dina Kamampuhan Sealing of Viton V747-75.NASA Téknis Paper 3391, 1993, https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940013602.pdf.
5. Praktek Pangalusna pikeun Produsén Minyak sareng Gas Kanada (CAPP), "Ngagunakeun Pipa Komposit Bertulang (Non-Logam)," April 2017.
6. Maupin J. jeung Mamun M. Gagalna, Analisis Resiko jeung Hazard of Pipa Plastik, DOT Project No. 194, 2009.
7. Xiangpeng Luo, Jianfeng Shi jeung Jingyan Zheng, Mékanisme Pertumbuhan Retak Slow dina Poliétilén: Métode Unsur Terhingga, 2015 Kapal Tekanan ASME sareng Konférénsi Piping, Boston, MA, 2015.
8. Oliphant, K., Conrad, M., sarta Bryce, W., kacapean tina pipa cai palastik: Review Téknis sarta Rekomendasi pikeun Desain kacapean pipa PE4710, Laporan Téknis atas nama Asosiasi Pipa Plastik, Méi 2012.
9. Pedoman CBA/SIA pikeun Panyimpenan Cairan dina Wadah Bulk Panengah, ICB Edisi 2 Oktober 2018 Online: www.chemical.org.uk/wp-content/uploads/2018/11/ibc-guidance-issue-2- 2018-1.pdf.
10. Beale, Christopher J., Jalan, Piagam, Cukang lantaranana bocor IBC dina Tutuwuhan Kimia - Hiji Analisis Pangalaman Operasi, Seminar Series No.. 154, IChemE, Rugbi, UK, 2008, online: HTTPS: //www.icheme.org/media/9737/xx-paper-42.pdf.
11. Madden, D., Miara Totes IBC: Lima Tips Pikeun Ngadamel Tukang, dipasang dina Wadah Bulk, Totes IBC, Kelestarian, dipasang dina blog.containerexchanger.com, 15 September 2018.
Ana Benz nyaéta Kapala Insinyur di IRISNDT (5311 86th Street, Edmonton, Alberta, Kanada T6E 5T8; Telepon: 780-577-4481; Email: [email protected]).Anjeunna damel salaku spesialis korosi, gagal sareng pamariksaan salami 24 taun.Pangalaman anjeunna kalebet ngalaksanakeun pamariksaan nganggo téknik pamariksaan canggih sareng ngatur program pamariksaan pabrik.Mercedes-Benz ngalayanan industri pangolahan kimia, pabrik pétrokimia, pabrik pupuk sareng pabrik nikel di sakuliah dunya, ogé pabrik produksi minyak sareng gas.Anjeunna nampi gelar rékayasa bahan ti Universidad Simon Bolivar di Venezuela sareng gelar master dina rékayasa bahan ti Universitas British Columbia.Anjeunna ngagaduhan sababaraha sertifikasi uji coba non-destructive Dewan Umum Kanada (CGSB), ogé sertifikasi API 510 sareng sertifikasi CWB Group Level 3.Benz mangrupikeun anggota Cabang Eksekutif NACE Edmonton salami 15 taun sareng sateuacana ngajabat dina sababaraha posisi sareng Edmonton Branch Canadian Welding Society.
NINGBO BODI SEALS CO., LTD ngahasilkeun sagala rupaFFKM ORING,FKM ORING KIT ,
WILUJENG ngahubungan kami di dieu, hatur nuhun!
waktos pos: Nov-18-2023