podrobno
podrobno

Ogljikova vlakna pri razsoljevanju in čiščenju vode: boj proti soli, tlaku in času

Čistilne naprave so v praksi korozijski laboratoriji. Morska voda, slanica, doziranje hipoklorita in toplo vlažno obalno zrak napadajo kovino iz vseh smeri hkrati, oprema, ki najbolj trpi, pa je oprema, ki mora držati visok tlak. Komponiti iz ogljikovih vlaken so se v ta prostor tiho, a stalno premaknili, za upravljavce obratov pa so razlogi praktični in ne modni.

Ta članek obravnava, kje se ogljikova vlakna uporabljajo pri razsoljevanju in čiščenju vode, zakaj kompozitni material zmaga v teh okoljih in kaj mora kupec preveriti, preden ga določi. Poudarek je na obratni osmozi morske vode in širši čistilni napravi, saj so tam inženirske zahteve najhujše.

Tukaj je postavitev razprave:

Prvi del - Zakaj se kovina bori v vodni elektrarni

Razumevanje problema korozije pojasnjuje skoraj vsako odločitev o materialu v obratu za razsoljevanje.

Podrobno okolje korozije

Obrat obratne osmoze morske vode obvladuje več agresivnih potokov hkrati. Surova morska voda prinaša kloride in biološko aktivnost. Predobdelava dodaja koagulante in včasih klor. Visokotlačni del nosi koncentrirano slanico pri povišani temperaturi. Vsak tok napada kovino različno in nobena zlitina jih ne obvladuje ekonomično.

Izdelki iz nerjavečega jekla, ki preživijo morsko vodo, so dragi in še vedno občutljivi na korozijo jamic in razpok. Ogljikovo jeklo potrebuje premaz, katodno zaščito in stalen pregled. V praksi rastline veliko porabijo za izbiro materiala in nato spet za vzdrževanje.

Polimerna oprema, ojačana z vlakni, spremeni enačbo, ker nosilna konstrukcija ni kovina. Pravilno izdelana kompozitna tlačna posoda ne rjavi, ne jami in je ne vpliva napad klorida. Za obalne rastline ta posamezna nepremičnina preoblikuje proračun za vzdrževanje.

Tlak kot konstrukcijski gonilnik

Obratna osmoza morske vode poteka pod pritiski, ki presenečajo ljudi zunaj industrije. Odvisno od slanosti in konfiguracije membrane visokotlačni del običajno deluje nekje med približno 800 in 1200 psi, nekatere faze slanice in ultra visokega tlaka pa gredo višje.

Zaradi tega pritiska so membranska ohišja resni strukturni produkt in ne preprosta cev. Posoda mora leta vsebovati ciklični tlak brez puščanja, razpokanja ali razpadanja. To je točno vrsta obremenitve, kjer polimer, ojačan z ogljikovimi vlakni, dobro deluje, saj vlakno nosi obroč obroč obroč, smola pa ščiti in veže strukturo.

Zakaj je pomemben ciklični tlak?

Posode za razsoljevanje redko sedijo pri stalnem tlaku. Zagon, zaustavitev, cikli čiščenja in različno povpraševanje ustvarjajo tisoče ciklov tlaka v življenjski dobi obrata. Kombinirana ohišja so zasnovana in testirana glede na to obnašanje utrujenosti, kar je eden od razlogov, da so postala privzeta izbira za membranske tlačne posode po vsem svetu.

Teža in kazen namestitve

Teža je tiha prednost. Ohišje, ojačano z ogljikom ali steklom, tehta del ekvivalenta jekla za isto stopnjo tlaka. V obratu s stotinami posod, nameščenimi na stojala in drsniki, ta razlika vpliva na celotno konstrukcijsko zasnovo.

Lažja plovila pomenijo lažje podporne okvirje, manjše žerjave med montažo, lažje rokovanje pri tesnih drsih in manj obremenitve na stavbnih tleh. Pri razsoljevanju na morju in ladjah, kjer vsak kilogram stane gorivo in stabilnost, postane to primarno merilo izbire in ne bonus.

Drugi del - Kjer se ogljikova vlakna prilegajo

Seznam aplikacij v sodobni vodni elektrarni je daljši, kot večina kupcev pričakuje.

RO Membranske tlačne posode

To je vodilna aplikacija. Membranska ohišja, navita iz polimera, ojačanega z vlakni, so zdaj standardna pri obratni osmozi morske vode in morske vode. Postopek navijanja postavi neprekinjena vlakna pod natančnimi koti, potrebnimi za odpornost obroču in aksialnim stresom, posoda pa je odporna proti koroziji znotraj in zunaj.

Sodobna ohišja so zasnovana za dolgo življenjsko dobo, visoko število ciklov in združljivost s celotnim naborom čistilnih kemikalij. Končna zapiranja, tesnila in vmesniki vrat so deležni enake pozornosti kot cev, saj se večina okvar polja pojavi na povezavah in ne v telesu plovila.

Visokotlačne cevi in kolektorji

Cev, ki povezuje visokotlačno črpalko na stojala posode in odvaja slanico, se sooča z enakimi zahtevami po koroziji in tlaku. Sestavljena cev z nitko in vedno bolj ojačana cev z ogljikovimi vlakni opravljata to nalogo brez dovoljenj debeline sten, ki jih jeklo potrebuje za korozijo.

Ker je kompozitna cev odporna tako na notranji koroziji kot na zunanji obalni atmosferi, se zdrži na težkih območjih obrata: izpust črpalke, medstopenjski kolektorji in izpustne vode slanice, kjer se kloridi in hitrost združujejo.

Rezervoarji, plovila in ravnanje s slanico

Slanica je najbolj agresiven tok v rastlini, prav tako pa je najpogosteje shranjen in prevažen. Rezervoarji za shranjevanje slanice in slane vode se popolnoma upirajo kloridnemu napadu in jih je mogoče izdelati na kraju samem ali dostaviti v odsekih, kar je pomembno, če so dostopne poti omejene.

Posode za razgradnjo plina, rezervoarji za kemikalije in vmesno skladiščenje koristijo od iste logike. Če je tekočina slana, topla ali kemično obdelana, kompoziti odstranijo korozijsko spremenljivko iz konstrukcije.

Filtri za predobdelavo in rezervoarji medijev

Peskovni, ogljikovi in multimedijski filtri predstavljajo velik del katerega koli vlaka za obdelavo, njihovi tlačni rezervoarji pa so premagani zaradi ciklov povratnega pranja in izpostavljenosti kloridom. Sestavljene filtrirne posode za te naloge so lažje od jekla, imune proti rji in lažje zamenjave pri nadgradnji obrata.

Črpalke, gredi in vrtljivi deli

Kompositi ogljikovih vlaken se uporabljajo tudi za sestavne dele črpalke, pogonske gredi in vrtljive elemente, kjer zmanjšana vztrajnost in odpornost proti koroziji izboljšata učinkovitost. Manjša vrtljiva masa pomeni hitrejšo odzivnost in manj obrabe ležajev, kar je resnična prednost v vodnih obratih, ki delujejo neprekinjeno.

Popravila in obnova struktur

Vsaka izboljšava ne zahteva zamenjave. Sistemi tkanin in ovitk iz ogljikovih vlaken se uporabljajo za popravilo in utrjevanje pokvarjenih betonskih, cevnih in plovilnih konstrukcij v vodnih objektih. Popravilo dodaja moč brez dodajanja velike teže in brez korozije, ki bi jo uvedla varjena jeklena obliža.

Za starajoče se rastline je to pogosto stroškovno najučinkovitejši način za podaljšanje življenjske dobe, preden se popolna obnova postane neizogibna.

Tretji del – Materialna stran

Za vsako kompozitno posodo je niz vlaken in smole, ki določajo zmogljivost.

Obrazci za vleko, trak in tkanine

Neprekinjena vleka iz ogljikovih vlaken in prepreg trak sta delovni konji navijanja filamentov in avtomatiziranega polaganja, kjer konsistentna napetost in volumen vlaken pomenita razliko med zanesljivo tlačno posodo in nepredvidljivo. Tkanina iz ogljikovih vlaken služi popravilom, ročnim polaganjem in lokaliziranim ojačanjem, kjer so zavese in prilagodljivost pomembnejši od avtomatizacije.

Aramidna vlakna so pogosto določena skupaj z ogljikom za izboljšanje odpornosti na udarce in tolerance poškodb, saj aramid absorbira energijo, ki jo krhek ogljik sam ne bi. Steklena vlakna ostajajo pogosta pri nižjem tlaku vode, kjer so stroški pomembnejši od minimalne teže.

Hibridna in podporna vlakna

Oksidirana vlakna in predoksidirani izdelki iz vlaken prispevajo k nevnetljivosti in toplotni izolaciji opreme vodnih obratov. Kadar mora posoda ali ograjeni prostor odpreti ogenj ali omejiti prenos toplote, ta vlakna dopolnjujejo strukturne plasti ogljika.

Praktična točka za kupca je, da lahko en obrat potrebuje več vrst vlaken, njihovo nabavo pri enem dobavitelju pa poenostavi kvalifikacijo in doslednost.

Četrti del – Proizvodnja in kakovost

navijanje in pot tlačnih posod

Navijanje žarilne nitke prevladuje v proizvodnji membranskih ohišij. Neprekinjena vlakna se vlečejo skozi smolo in navijejo na mandrel pod nadzorovanimi koti, tako da se debelina stene gradi v plasteh. plasti obročev se upirajo notranjemu tlaku; vijačne plasti dodajajo osno trdnost in ročaj upogibanje in upravljanje obremenitev.

Postopek je dobro razumljen, ponovljiv in primeren za valjasto geometrijo posod obratne osmoze. Dosledna napetost vlaken, pravilna vsebnost smole in nadzorovano zdravljenje so spremenljivke, ki ločujejo dobre posode od mejnih.

Pomembno preskušanje

Kvalificirani proizvajalci testirajo razpoko, ciklirajo do nazivnega tlaka tisočkrat in preverijo učinkovitost po izpostavljenosti kemikaliji. Certificiranje tretjih oseb in sledljiva evidenca materialov so običajna pričakovanja na tem trgu, ne premije.

Kaj mora kupec preveriti

Peti del – Trgovinska zadeva

Argument za ogljikova vlakna pri razsoljevanju in obdelavi vode ne gre le za rje. Gre za skupne stroške v celotni življenjski dobi rastline.

Kombinirana posoda ali cevovod preprečuje ponavljajoče se stroške premaza, pregleda in zamenjave, ki jih kovina zahteva v morskem okolju. Zmanjšuje strukturno težo, kar znižuje stroške namestitve in podpore. Tolerira tlak, kemijo in ciklus, ki opredeljujejo sodobno obratno osmozo morske vode. Za operaterje, ki načrtujejo desetletja storitev, se ti dejavniki združujejo v nižje stroške lastništva.

Pomanjkanje vode se ne zmanjšuje, zmogljivost razsoljevanja pa še naprej narašča v obalnih regijah po vsem svetu. Ker naprave postajajo večje in delujejo dlje, postanejo izbire materialov, ki zmanjšujejo izpad vzdrževanja, konkurenčna prednost in ne tehnična podrobnost.

TANCHAIN dobavlja materiale iz ogljikovih vlaken in aramidnih vlaken, ki se uporabljajo v kompozitih za opremo za čiščenje vode in razsoljevanje vode, vključno z neprekinjenim vleko, prepreg, tkanino in sorodnimi izdelki. Če želite razpravljati o pravih specifikacijah za vaš projekt plovila, cevi ali rezervoarja, obiščite naše strani z izdelki ali se obrnite na našo tehnično ekipo za ponudbo.

  • Home

    Whatsapp

    posvetovati se

    Email

    Prikličete