Süsinikkiu soolastamisel ja veepuhastusel: soola, rõhu ja aja vastu võitlemine

Süsinikkiu soolastamisel ja veepuhastusel: soola, rõhu ja aja vastu võitlemine

Vee puhastusjaamad on praktikas korrosioonilaborid. Merevee, soolvee, hüpokloriidi annustamine ja sooja niiske rannikuõhu rünnakud metalli igas suunas korraga ja seadmed, mis kannatavad kõige rohkem on seadmed, mis peavad hoidma kõrge rõhu. Süsinikkiu komposiidid on sellesse ruumi liikunud vaikselt, kuid pidevalt ja tehaseoperaatorite jaoks on põhjused pigem praktilised kui moelised.

See artikkel kõnnib läbi, kus süsinikkiust kasutatakse soolastamisel ja veepuhastusel, miks komposiitmaterjal võidab nendes keskkondades ja mida ostja peaks enne selle täpsustamist kontrollima. Keskendub merevee pöördosmoosile ja laiemale puhastusjaamale, kuna seal on insenerinõuded kõige raskemad.

Siin on arutelu kujundus:

• Esimene osa - miks metall võitleb veetehases

• Korrosioonikeskkond üksikasjalikult

• Rõhk kui disaini juht

• Kaal ja paigaldamise karistus

• Teine osa - kus süsinikkiu sobib

• RO membraanrõhuseadmed

• Kõrgrõhutorud ja kollektorid

• Paagid, laevad ja soolvee käitlemine

• Eeltöötlusfiltrid ja meediapaagid

• Pumbad, võllid ja pöörlevad osad

• Konstruktsioonide remont ja renoveerimine

• Kolmas osa - Materiaalne külg

• Veo, lind ja kanga vormid

• Hübriid ja toetavad kiudud

• Neljas osa – tootmine ja kvaliteet

• Keeramine ja rõhuaasta marsruut

• Mida ostja peaks kontrollima

• Viies osa – kaubanduslik juhtum

Esimene osa - miks metall võitleb veetehases

Korrosiooniprobleemi mõistmine selgitab peaaegu igat soolatamisrajatise olulist otsust.

Korrosioonikeskkond üksikasjalikult

Merevee pöördosmoosi tehas käsitleb korraga mitmeid agressiivseid voole. Toorvee toob kloriide ja bioloogilist aktiivsust. Eeltöötlus lisab koagulante ja mõnikord kloori. Kõrgrõhusektsioon kandab kontsentreeritud soolavee kõrgetel temperatuuridel. Iga vool ründab metalli erinevalt ja ükski sulam ei käsitle neid kõiki majanduslikult.

Roostevabast terasest, mis jääb mereveele, on kallis ja ikka veel haavatav pitting ja prahu korrosioonile. Süsinikteras vajab katte, katoodilist kaitset ja pidevat kontrolli. Praktikas kulutavad taimed palju materjalivalikule ja kulutavad seejärel uuesti hooldusele.

Kiudtugevdatud polümeeriseadmed muudavad võrrandit, sest kandev struktuur ei ole metall. Nõuetekohaselt projekteeritud komposiidi rõhusaat ei roosta, ei kaeva ega mõjuta kloriidi rünnakut. Rannikurajatiste puhul muudab see üksik vara hoolduse eelarve.

Rõhk kui disaini juht

Merevee pöördosmoos käib survel, mis üllatab inimesi väljaspool tööstust. Sõltuvalt soolsusest ja membraani konfiguratsioonist töötab kõrgerõhu sektsioon tavaliselt kuskil umbes 800 ja 1200 psi vahel ning mõned soolvee ja ülikõrge rõhu etapid lähevad kõrgemale.

See rõhk on see, mis muudab membraankorpused tõsiseks struktuuriliseks tooteks, mitte lihtsaks toruks. Vastu peab olema aastaid tsüklilist rõhku ilma lekkimise, pragunemata või delamineerimiseta. See on täpselt see laadimise juhtum, kus süsinikkiuduga tugevdatud polümer toimib hästi, sest kiud kannab ringi pinget ja vaik kaitseb ja seob struktuuri.

Miks on oluline tsükliline rõhk

Soolavastastusnõud istuvad harva pideval rõhul. Käivitamine, sulgemine, puhastussüklid ja muutuv nõudlus loovad tuhandeid rõhutsükleid tehase eluiga. Composite korpused on projekteeritud ja katsetatud selle väsimuse käitumise, mis on üks põhjus, miks nad on muutunud vaikimisi valik membraani rõhusandid kogu maailmas.

Kaal ja paigaldamise karistus

Kaal on vaikne eelis. Süsinik- või klaasist tugevdatud korpus kaalub sama rõhu puhul osa oma terasekvivalentist. Tehases, kus on sadu laevu, mis on paigutatud riiulitel ja libustel, mõjutab see erinevus kogu konstruktsiooni projekteerimist.

Kergemad laevad tähendavad kergemaid tugiraamid, väiksemaid kraane paigaldamise ajal, lihtsamat käitlemist tihedates liugudes ja vähemat koormust hoone põrandatel. Avamerel ja laevadel soolastamisel, kus iga kilogramm maksab kütust ja stabiilsust, muutub see primaarseks valikukriteeriumiks, mitte boonuseks.

Teine osa - kus süsinikkiu sobib

Kaasaegses veejaamas on taotluste nimekiri pikem, kui enamik ostjaid ootavad.

RO membraanrõhuseadmed

See on lipulaev rakendus. Kiudtugevdatud polümeerist haavatud membraankorpused on nüüd merevee ja soolase vee pöördosmoosis standardsed. Keerimisprotsess asetab pideva kiudu täpsetele nurkadele, mis on vajalikud, et vastu panna ringile ja aksiaalsele pingele, ning saadud laev on sees ja väljas korrosioonikindel.

Kaasaegsed korpused on projekteeritud pika kasutusiga, suurte tsüklite arvuga ja ühilduvusega kogu puhastuskeemikaalide valikuga. Lõppude sulgemised, tihendid ja sadamaliidesed saavad sama tähelepanu kui barrel, sest enamik väljarikke esineb ühendustel, mitte laeva kehas.

Kõrgrõhulised torud ja manifoldid

Toru, mis ühendab kõrgerõhupumba laeva riiulitega ja viib soolvee ära, seisab silmitsi sama korrosiooni ja rõhu nõudmistega. Filament-haavatud komposiitoru ja üha rohkem süsinikkiust tugevdatud toru, käsitleb seda kohustust ilma seina paksuse lubasid, et teras nõuab korrosiooni.

Kuna komposiitoru on vastupidav nii sisemisele korrosioonile kui ka välisele rannikuatmosfäärile, püsib see tehase keerulistes piirkondades: pumba väljalaske, etappidevahelised kollektorid ja soolvee väljalaskeliinid, kus kloriidid ja kiirus ühenduvad.

Paagid, laevad ja soola käitlemine

Sool on taimes kõige agressiivsem voog ning see on ka kõige sagedamini säilitatud ja transporditud. Haavatud komposiitpaagid soolvee ja soolvee ladustamiseks vastustavad täielikult kloriidi rünnakule ja neid saab valmistada kohapeal või tarnida sektsioonides, mis on oluline, kui juurdepääsu teed on piiratud.

Samast loogikast saavad kasu degaasimisnõud, keemilised annustamispaadid ja vaheladustamine. Kui vedelik on soolane, sooja või keemiliselt töödeldud, eemaldavad komposiidid konstruktsioonist korrosioonimuutuja.

Eeltöötlusfiltrid ja meediapaagid

Liiv-, süsinik- ja multimeediafiltrid moodustavad suure osa mis tahes töötlemisrongist ja nende rõhupaagid võtavad vastupesutsüklidest ja kloriidi kokkupuutest lööki. Nende ülesannete täitmiseks kasutatavad komposiitfiltrilaadid on kergemad kui teras, rooste suhtes immuunsed ja tehase uuendamisel lihtsam neid asendada.

Pumbad, võllid ja pöörlevad osad

Süsinikkiust komposiite kasutatakse ka pumpade komponentide, käiguvõllide ja pöörlevate elementide jaoks, kus vähenenud inertsia ja korrosioonikindlus parandavad tõhusust. Vähem pöörlemismass tähendab kiiremat reageerimist ja vähem kulumist laagritel, mis on tõeline kasu pidevalt töötavates veetehastes.

Konstruktsioonide remont ja remont

Mitte kõik parandused ei vaja asendamist. Süsinikkiust kangast ja pakkimissüsteeme kasutatakse veerajatistes kahjustunud betooni-, toru- ja laevakonstruktsioonide parandamiseks ja tugevdamiseks. Remont lisab tugevust ilma palju kaalu lisamata ja ilma keevitatud terase plaastri tekitatud korrosioonita.

Vananevate taimede puhul on see sageli kõige kulutõhusam viis pikendada kasutusiga enne, kui täielik ümberehitus muutub vältimatuks.

Kolmas osa - Materiaalne külg

Iga komposiitvahendi taga on kogum kiudud ja vaigud, mis määravad jõudluse.

Võta, lind ja kangas vormid

Pidev süsinikkiudu tõmbamine ja prepreg-lind on filamendi keerimise ja automatiseeritud paigutuse tööhobused, kus järjepidev pinge ja kiudu maht teevad erinevuse usaldusväärse rõhusaate ja ettearvamatu vahel. Süsinikkiudast kangast kasutatakse remonditööd, käsitsi paigutamist ja lokaliseeritud tugevdamist, kus drapeen ja vastavus on olulisemad kui automatiseerimine.

Aramiidkiud on sageli määratletud koos süsinikuga, et parandada löökikindlust ja kahju taluvust, kuna aramiid imendab energiat, mida ainult haper süsinik ei teeks. Klaaskiud jääb tavaliseks madala rõhuga veetöödel, kus kulud on olulisemad kui minimaalne kaal.

Hübriid ja toetavad kiud

Oksüdeeritud kiudud ja eeloksüdeeritud kiudude tooted aitavad kaasa veetehase seadmetele süttimatusele ja soojusisolatsioonile. Kui laev või korpus peab vastupidama tulele või piirama soojusülekandet, täiendavad need kiud süsinikkihi struktuurilisi kihti.

Praktiline punkt ostja jaoks on see, et üks tehas võib vajada mitut kiudtüüpi ja nende hankimine ühelt tarnijalt lihtsustab kvalifikatsiooni ja järjepidevust.

Neljas osa – tootmine ja kvaliteet

Keeramine ja rõhusaate marsruut

Filament keeramine domineerib membraani korpuse tootmisel. Pidev kiud tõmbatakse läbi vaigu ja keeritakse mandrile kontrollitud nurkades, ehitades seina paksuse kihtideks. Hoop kihid vastu siserõhu; keerilised kihid lisavad aksellitugevust ja käsitlevad painutamise ja käitlemise koormusi.

Protsess on hästi mõistetav, kordatav ja sobib pöördosmoosi soonte silindrilise geomeetria jaoks. Järjeline kiudopinge, õige vaigusisaldus ja kontrollitud kõvedamine on muutujad, mis eraldavad head sooned marginaalsetest.

Testimine, mis on oluline

Kvalifitseeritud tootjad katsetavad lõhkumist, tsikleerivad nimirõhule tuhandeid kordi ja kontrollivad toimivust pärast keemilist kokkupuudet. Kolmanda osapoole sertifitseerimine ja jälgitavad materjalid on sellel turul tavalised ootused, mitte preemiad.

Mida ostja peaks kontrollima

• Nimilis töörõhk ja katsetatud lõhkerõhk, milles on märgitud väsimussükli arv

• Keemiline ühilduvus täieliku puhastus- ja eeltöötlusrežiimiga

• Kiu- ja vaigutüüp, mis sisaldab materjalipartiile järgnevaid andmeid

• Mõõdud ja liidese üksikasjad, mis vastavad tehase membraani ja riili disainile

• Sertifitseerimine, garantiitingimused ja tootja hooldusajalugu veekasutuses

Viies osa – kaubanduslik juhtum

Argument süsinikkiu soolastamisel ja veepuhastusel ei ole ainult rooste kohta. Tegemist on kogu taime eluiga seotud kuludega.

Komposiitlaeva või torujuhtme abil välditakse metalli merekeskkonnas nõutavate katmise, kontrolli ja asendamise korduvaid kulusid. See vähendab konstruktsioonikaalu, mis vähendab paigaldus- ja toetuskulusid. See talub survet, keemiat ja jalgrattasõitu, mis määratlevad kaasaegse merevee pöördosmoosi. Ettevõtjatele, kes kavatsevad aastakümneid kestvat teenindust, ühenduvad need tegurid väiksemate omanduskuludega.

Veepuudus ei leevenda ja soolatamise võimsus kasvab kogu maailma rannikupiirkondades. Kui tehased muutuvad suuremaks ja töötavad kauem, muutuvad hoolduse seiskumise aega vähendavad materjalivalikud pigem konkurentsieeliseks kui tehniliseks detailiks.

TANCHAIN tarnib süsinikkiu- ja aramiidkiudmaterjale, mida kasutatakse veepuhastus- ja soolastusseadmeteks kasutatavates komposiitides, sealhulgas pidevas vedamises, prepregis, kangas ja sellega seotud tooted. Et arutada oma laeva, toru või paagi projekti õigeid spetsifikatsioone, külastage meie tootelehti või võtke ühendust meie tehnilise meeskonnaga, et saada pakkumise.