通过材料科学改造的可靠性

可靠性的关键

Jussi赫尔曼材料工程经理,是一个材料科学方面的专家。最初,他开始他的职业生涯在科学、标题的一组阿尔托大学的科学家正在研究耐磨材料为各种应用程序(采矿、等等)。自2002年以来,他一直为美卓内多个部门工作,现在最终搬到美卓流控制,内尔。“可靠性在很大程度上要求材料科学”。赫尔曼先生说。“不用说,安全是第一位,但接下来的一个工业流量控制解决方案的重要特征是可靠性。该参数允许不间断生产没有故障和失败。”

不用说,安全是第一位,但是第二工业流量控制解决方案的重要特征是可靠性。

经常多次,材料磨损是这些失败的根源,从而导致意外宕机和生产损失。此外,这些失败有额外的缺点,比如材料和能源消耗(备件的生产和运输,ed),本来是可以避免的。此外,表现不佳的流控制设备通常意味着增加逃亡的排放在生产、维修和增加职业健康危害,尤其是预测计划和准备是不可能的。

金属基复合材料

陶瓷材料在磨损保护,传统上扮演着重要的角色,赫尔曼先生。“各种陶瓷材料一直被用作防护内衬阀门,在许多挑战穿应用,陶瓷阀门提供了最好的性能。然而,单片陶瓷有其固有的局限性,如热液降解、热冲击阻力有限,缺乏导电性。金属基复合材料(MMC)包上陶瓷的硬度和韧性的金属为终端用户提供最好的可靠性和性能。在MMC,陶瓷是嵌入金属,和贡献特别是耐磨性,而金属机械负载和提高抗冲击性。

具有挑战性的

nel有专业技术,如先进的粉末冶金所需的金属基复合材料(MMC)集成到产品。这些MMC的使用作为一个在多材料结构内层,外层是一个标准化的建筑材料。这种组合是必要的,因为阀门的压力设备,和压力保留部分必须满足PED-requirements韧性。

“工程过程的一个典型的挑战是,金属和MMC的反应不同的热膨胀”,赫尔曼先生说。“这一现象会导致过高的内部压力,除非材料是仔细匹配。我们已经开发出一些MMC-grades优化制造业和作战功能。”

常见的问题

回到磨损和腐蚀的主题,赫尔曼先生说,这是一个常见的问题在不同的行业。“尽管纸浆和纸张的产品——或者石油和天然气工业是非常不同于矿业和金属冶炼行业,生产设施与类似的挑战找到有效的斗争严重磨损和腐蚀防护。”

据赫尔曼先生,这是至关重要的检测早期磨损的迹象主动阀来解决这个问题。在工艺条件方面,有几个好的风险指标:高压温度循环(波动),高操作,滑动接触,或高噪音。不用说,磨损问题更有可能出现在腐蚀性介质的情况下,固体在媒体,当聚合或结晶发生在中。

在阀门穿风险指标

• 高压
• 高压力差
• 高/低温度
• 高操作
• 滑动接触
• 噪音超过85分贝
• 腐蚀介质
• 固体介质中
• 聚合介质
• 结晶介质

TCO

nel实现了各种基于MMC的解决方案在这个领域十多年。非常成功的实现的一个例子是在流体在一个炼油厂催化裂化装置。原CrMo材料用于处理催化罚款(200摄氏度以上)在一至三个月操作失败。nel MMC-solution——在这种情况下,5 - 15毫米MMC铠装上穿密集的表面从3到25个月延长了寿命。“六个月后检查表明,MMC没有经历任何尺寸的变化。此外,维护和HSE-activities减少90%。换句话说,MMC的应该是额定的TCO的投资成本只有一面奖牌。”

赫尔曼先生指出,全面预防/消除磨损并不总是可能的。因此,它通常是使用有助于平衡目标和风险容许磨损的概念。“有各种参数,确定可容忍的磨损率(毫米/年):目标系统的剩余使用寿命(原则),系统的复杂性和成本维修或更换,后果和中断正常运行时间和成本的安全裕度偶尔加速磨损。对于每个案例,过程所有者需要计算什么是最好的解决方案。”

文本通过吕西安Joppen,主编阀门的世界。

这篇文章最初发表在阀世界杂志,2021年7月的问题。