Композиттік тозу құбырының материалдары мен сипаттамалары қандай?

Композиттік тозу құбырыбірнеше материалдарды біріктіру арқылы жасалған құбыр өнімінің түрі және материалдың тозуына қарсы тұру үшін арнайы қолданылады. Әртүрлі материалдардың артықшылықтарын біріктіре отырып, ол құбырдың негізгі тасымалдау функциясын қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік және жоғары температураға төзімділік сияқты негізгі қасиеттерді айтарлықтай арттырады. Ол тау-кен өнеркәсібі, энергетика, металлургия және химия өнеркәсібі сияқты материалды тасымалдау жағдайлары қиын салаларда кеңінен қолданылады.

1. Өзек құрылымы және материал құрамы

Композиттік тозу құбырының негізгі ерекшелігі әдетте екі бөліктен тұратын «композициялық құрылым» болып табылады: негізгі қабат және тозуға төзімді қабат. Кейбір сценарийлерде күрделі жұмыс жағдайларының талаптарын қанағаттандыру үшін өтпелі қабат немесе коррозияға қарсы қабат қосылады:

1-1: Негізгі қабат (матрицалық қабат) : Ол негізінен қысымды қолдау және көтеру үшін қызмет етеді. Әдетте қарапайым көміртекті болат (мысалы, Q235), төмен легирленген болат және басқа металл материалдар таңдалады. Материалдың бұл түрі тамаша механикалық және дәнекерлеу қасиеттеріне ие, ол тасымалдау қысымында құбырдың құрылымдық тұрақтылығын қамтамасыз ете алады, сонымен қатар құбырдың басқа компоненттерімен қосылуға ыңғайлы.

1-2: Тозуға төзімді қабат (жұмыс қабаты): Ол тасымалданатын материалдармен тікелей жанасады және құбырдың тозуға төзімділігін анықтайтын негізгі фактор болып табылады. Жалпы тозуға төзімді материалдарға жоғары хромды қорытпалы шойын, керамика (глинозем, кремний карбиді), тозуға төзімді резеңке және полимерлі материалдар (мысалы, ультра жоғары молекулалық полиэтилен UHWPE) және т.б. жатады. Әр түрлі тозуға төзімді материалдарды таңдау қаттылық, ағынның жылдамдығы және бөлшектердің мөлшері, материалдың тығыздығы сияқты параметрлер негізінде анықталуы керек.

1-3: Өтпелі қабат (қосымша) : Негізгі қабат пен тозуға төзімді қабат материалы арасындағы байланыс нашар болған кезде, өтпелі қабат (мысалы, никель негізіндегі қорытпалар, мыс қорытпалары және т.б.) қосылады. Оның функциясы екі материал арасындағы металлургиялық немесе физикалық байланыстыру әсерін жақсарту және тозуға төзімді қабаттың құлауын болдырмау болып табылады.

2. Негізгі өнімділік сипаттамалары

Дәстүрлі бір материалдан жасалған құбырлармен (мысалы, қарапайым болат құбырлар және құйма тас құбырлар) салыстырғанда, композиттік тозу құбырларының келесі маңызды артықшылықтары бар:

2-1: Тозуға тамаша төзімділік: Тозуға төзімді қабат материалының қаттылығы қарапайым болаттан әлдеқайда жоғары (мысалы, жоғары хромды қорытпалы шойынның қаттылығы HRC60-тан жоғары, ал алюминий тотығы керамикасының қаттылығы HV1200-ден жоғары болуы мүмкін). Ол рудалар, көмір ұнтағы және күл шлактары сияқты материалдардың эрозиясына және тозуына тиімді қарсы тұра алады. Оның қызмет ету мерзімі әдетте қарапайым болат құбырларға қарағанда 5-10 есе, ал кейбір сценарийлерде ол 20 есеге жетуі мүмкін.

2-2: Өте жақсы кешенді механикалық қасиеттер: Негізгі қабаттың металл материалы құбырдың қысымға төзімділігін және соққыға төзімділігін қамтамасыз етеді, таза керамикалық құбырлардың нәзік және төмен қысымға төзімді таза резеңке құбырларының кемшіліктерін болдырмайды. Ол жоғары қысымды және жоғары әсерлі тасымалдау жағдайларына бейімделе алады.

2-3: Коррозияға төзімділік және жоғары температураға төзімділік: Тозуға төзімді қабат материалдарын таңдауға байланысты композиттік құбырлар белгілі коррозияға төзімділікке ие болуы мүмкін (мысалы, жоғары молекулалық тозуға төзімді қабат қышқылдар мен сілтілерге төзімді, керамикалық қабат химиялық коррозияға төзімді) және жоғары температураға төзімділігі жоғары температураға төзімді (барлық төзімді қабат сияқты). 800 ° C), оларды коррозиялық материалға немесе жоғары температуралы тасымалдау сценарийлеріне (мысалы, электр станцияларында күлді тасымалдау және металлургияда жоғары температуралы қожды тасымалдау) қолайлы етеді.

2-4: Жеңіл және арзан: Қалың қабырғалы құйма тас құбырлармен немесе бірдей тозуға төзімділігі бар таза легирленген құбырлармен салыстырғанда, композиттік тозу құбыры жалпы салмақты азайтады, сонымен бірге материалдарды «талап бойынша бөлу» (жұмыс қабатында жоғары бағадағы тозуға төзімді материалдарды ғана пайдалану) арқылы өндіріс құнын бақылайды және орнату мен тасымалдауға ыңғайлы.