Klints urbīša korozijas aizsardzības blīvējums: izturīgs agresīvos apstākļos

Blīves bojājums akmeņurbuma urbīšanas iekārtā agresīvā vidē reti sākas ar redzamu koroziju elastomēra virsmā. Tas sākas ar pietūkumu. Blīves materiāls absorbē šķidrumu vai tvaiku no vides — skābo raktuvju ūdeni, emulģēto griešanas šķidrumu, hidraulisko eļļu, kas ir piesārņota ar iekļuvušo ūdeni — un elastomērs izplešas tālāk par projektēto atstarpi blīves grodā. Blīves lūpu ģeometrija izkropļojas. Kontakta spiediens pret cauruma sienu mainās no projektētās blīvēšanas spēka uz neprediktīvu punktu slodzi. Pēc dažiem simtiem darbības stundām blīve, kas vizuāli izskatījās nevainojama, sāk ļaut šķidrumam plūst garām.

Korozijas novēršanas blīvējuma dizains risina sākotnējo pietūkuma mehānismu, nevis seksto bojājumu veidu. Elastomēra savienojuma izvēle ar zemu šķidruma absorbciju konkrētajā vidē — vai nu tas būtu sāls ūdens upē pie jūras krasta raktuvē, sērskābes notekūdens vara ieguves darbībā vai augsta pH skalošanas ūdens cementa tuneļa projektā — nosaka, vai blīvējums ilgst 200 stundas vai 600 stundas starp nomaiņām. Ģeometrija un uzstādīšana ir otršķirīgas salīdzinājumā ar savienojuma izvēli.

Ķīmija aiz elastomēru korozijas izturības

Nitrilkaumijas gumija (NBR) ir visplašāk izmantotais elastomērs hidrauliskajos blīvējumos tās labās pretestības dēļ minerāleļļām un vairumam hidraulisko šķidrumu. Tās vājā vieta ir tāda, ka butadiēna pamatnes nesaturētās oglekļa-ogļekļa dubultsaites ir jutīgas pret ozona, paaugstinātas temperatūras un noteiktu ķīmisko savienojumu iedarbību. Raktuvju vidē, kur darba temperatūra ir zem 60 °C un izmanto tīru hidraulisko eļļu, NBR rāda apmierinošu veiktspēju. Ja rodas skāba ūdens ieplūde, paaugstinās apkārtējā temperatūra vai tiek izmantots sintētisks hidrauliskais šķidrums, kas satur esteru bāzes piedevas, tad NBR kalpošanas laiks strauji saīsinās.

HNBR — hidrogenēts nitrila gumijas materiāls — sintēzes laikā pievieno ūdeņraža atomus šīm nenosaturētajām pamatvirziena saitēm, aizvietojot reaģētspējīgās divkāršās saites ar stabiliem vienkāršajiem saišu veidiem. Nitrila grupas, kas nodrošina noturību pret eļļām, paliek nemainītas; ozona un karstuma ietekme kļūst ievērojami mazāka. HNBR saglabā lietderīgās elastīgās īpašības līdz pat 150 °C ilgstošai temperatūrai un iztur uzbrukumus no urbšanas šķidrumiem, emulģētām eļļām un sālsūdenim, kas standarta NBR materiālu degradētu jau pēc nedēļām. Pirmo reizi komerciāli izmantots 1984. gadā, tas ir kļuvis par standarta izvēli smagos apstākļos darbojošiem dinamiskajiem blīvējumiem hidrauliskajās sistēmās.

PTFE izmanto pilnīgi citu pieeju. Tā oglekļa–fluora pamatstruktūra — ar stiprāko saiti organiskajā ķīmijā — ir inerta pret gandrīz visām ķīmiskajām vielām, kas sastopamas raktuvju un būvniecības nozarēs. Tā neuzpūšas skābēs, bāzēs, šķīdinātājos vai sāls ūdenī. Ierobežojums ir mehāniskais: PTFE ir stingrs polimērs ar zemu elastību un, lai saglabātu blīvējuma kontaktu tā nodiluma laikā, tam nepieciešams spirālveida enerģijas avots vai atbalsta elements. Statiskiem blīvējumiem, vārstu bloku O-formas gredzena sēdekļiem un izskalošanas kastes statiskajām savienojumvietām PTFE komponenti ilgāk kalpo nekā elastomēru alternatīvas ķīmiski agresīvās vidēs.

Sarežģītu apstākļu kategorijas un atbilstošie blīvējumu materiāli

Statisko blīvējumu materiāla izvēle statiskajās sistēmās — O-formas gredzeni vārstu blokā, akumulatora pieslēgvietu blīvējumi, dzesēšanas ūdens ieejas blīvējumi — bieži vien nosaka kopējo apkopju intervālu vairāk nekā dinamiskais percusijas blīvējums. Statiskie blīvējumi, kas pakļauti agresīvam dzesēšanas ūdenim, starp urbšanas cikliem paliek neaktīvi un ir pilnībā iemērkti tajā ķīmiskajā vidē, ko pārvadā dzesēšanas kontūra. NBR O-formas gredzens augstas pH vērtības tunelī izmantotā ūdens sistēmā var zaudēt elastību (kompresijas deformāciju) jau pēc 100 stundām no pirmās mitrināšanas, pat ja urbis šajā laika posmā ir darbojies tikai 20 percusijas stundas.

Agresīvas vides bojājumu režīmu atpazīšana, pirms tie pasliktinās

Trīs pazīmes norāda uz vides ietekmi uz blīvēm, nevis uz normālu ciklisku nodilumu. Pirmkārt, asimetrisks blīves sejas nodilums: normāls nodilums rada vienmērīgu kontaktvirsmas iznīcināšanu pa visu lūpas apkārtmēru. Ķīmiskā pietūkuma dēļ lūpas ģeometrija kļūst asimetriska, radot nodiluma rakstu, kas atbilst maksimālā pietūkuma virzienam. Otrkārt, atgrieztā hidrauliskā eļļa neparastā krāsas maiņa: zaļgans vai pienaini balts nokrāsa hidrauliskajā atgriešanas kontūrā norāda uz ūdens emulsifikāciju, kas bieži rodas, ja bojāta skalošanas kastes blīve ļauj ūdenim iekļūt trieciena kontūrā. Treškārt, želejas veidošanās: dažas ķīmiskās ietekmes secības izraisa elastomēra fragmentu daļēju šķīšanu hidrauliskajā šķidrumā, radot želejveida piesārņojumu, kas aizsprosto filtru elementus ātrāk nekā parasti un var izraisīt rievas precīzajās spraugās vārstblokā.

Jebkura no šīm pazīmēm prasa pilnīgas blīvējuma komplekta pārbaudi pirms nākamā grafikā noteiktā tehniskās apkopes intervāla, nevis tajā. Ķīmiski degradēta blīvējuma darbināšana līdz grafikā noteiktajam nomaiņas brīdim ļauj bojājumam izplatīties uz cilindra virsmas, kas palielina remonta apjomu — no blīvējuma komplekta nomaiņas līdz cilindra pārslīpēšanai vai korpusa nomaiņai.

HOVOO pretkorozijas blīvējuma komplekti kalnrūpniecības un tunelēšanas lietojumiem

HOVOO piedāvā akmeņurbumu slēgšanas komplektus ar HNBR un PTFE savienojumu iespējām galvenajiem drifter modeļiem, kas tiek izmantoti agresīvās vides lietojumos. Standarta PU komplekts ir piemērots vairumam mērenās klimata joslas darbībām ar tīru ūdens dzesēšanu. HNBR komplekti ir ieteicami darbībām, kurās apkārtējās vides temperatūra uz urbuma virsmas ilgstoši pārsniedz 40 °C, kur kā dzesēšanas šķidrums tiek izmantots skābs gruntssūknēts ūdens vai kurā hidrauliskā eļļa atgaitas kontūrā sasniegt temperatūru virs 80 °C. PTFE atbalsta komplekti statiskajām kontūrām ir pieejami atsevišķi instalācijām alkaliskos tunelēšanas projektos vai piekrastes darbos ar sālsūdens iekļūšanu.

Zināmā agresīvā vidē nepareizā savienojuma norādīšana un pēc tam slēgšanas komplekta nomaiņa divreiz biežāk ir dārgāka nekā pareizā savienojuma vienreizēja pasūtīšana. HOVOO modelim specifiskās atsauces, tostarp katram drifter pielietojumam paredzētais savienojuma apzīmējums, ir uzskaitītas vietnē hovooseal.com.