பாறை துளையிடும் இயந்திரத்திற்கு எந்த வகையான சீல் பொருள் சிறந்தது? PU/ HNBR/ PTFE ஒப்பீடு

எந்த வகையான சீல் பொருள் சிறந்தது என்பது குறித்த கேள்விக்கு ஒரு பெரும் பிரச்சனையை ஏற்படுத்தக்கூடிய, ஆனால் துல்லியமான பதில் உள்ளது: நீங்கள் தவிர்க்க முயற்சிக்கும் தோல்வி வகையைப் பொறுத்து அது மாறுபடும். PU (பாலியூரிதேன்) 90°C-க்கு மேல் வெப்ப செறிவு காரணமாக தோல்வியடைகிறது. HNBR (ஹைட்ரஜனேட்டட் நைட்ரைல் ரப்பர்) அதிக துகள் சுமை கொண்ட சூழல்களில் மேற்பரப்பு அரிப்பு காரணமாக தோல்வியடைகிறது. PTFE (பாலிடெட்ராஃப்ளுரோஎதிலீன்) இயங்கும் பயன்பாடுகளில் அது சரியாக ஆதரிக்கப்படாவிட்டால், குழாய் வெளிப்புற இடைவெளிகளுக்குள் வெளியேறுவதால் தோல்வியடைகிறது. ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் ஒரு முக்கிய தோல்வி வகை உள்ளது; உங்கள் குறிப்பிட்ட இயக்க நிலைமைகளில் அந்த முக்கிய தோல்வி வகை ஏற்பட வாய்ப்பு குறைவாக இருக்கும் பொருளைத்தான் சரியான தேர்வாக மேற்கொள்ள வேண்டும்.

அது பொருளியல் அறிவியல் சிக்கலாகத் தோன்றுகிறது. நடைமுறையில், இது மூன்று உள்ளீடுகளைக் கொண்ட தள நிலை மதிப்பீடு: இயக்க வெப்பநிலை, திரவ வேதியியல் மற்றும் இயங்கு சுமை சுழற்சி வீதம். இந்த மூன்று உள்ளீடுகளைச் சரியாகப் பெற்றால், பொருள் தேர்வு தர்க்கரீதியாக வரும். அவற்றைத் தவறாகப் பெற்றால்—அல்லது HNBR தேவைப்படும் பயன்பாட்டிற்கு பொதுவான 'தரநிலை PU கிட்' ஐப் பயன்படுத்தினால்—முத்திரை தோல்வியடையும்; இது PU வெப்பமடையும்போது ஏற்படும் தோல்வியின் வழக்கமான வடிவமாகும்: மெதுவாகவும், மௌனமாகவும், வெளிப்புற கசிவு எதுவும் இல்லாமல், அழுத்த அமைப்பு (compression set) முழுமையாக நிறைவேறிய பின்னரும், பைபாஸ் ஓட்டம் மாதங்களாக மெதுவாக அதிகரித்துக் கொண்டிருக்கும்.

PU: இயங்கு முத்திரைக்கான இயல்புநிலை தேர்வு மற்றும் அதன் வெப்பநிலை உச்ச வரம்பு

பாலியூரிதேன் என்பது ஹைட்ராலிக் ராக் டிரில்களில் பெர்கஷன் பிஸ்டன் சீல்கள், கைட் ஸ்லீவ் சீல்கள் மற்றும் டைனமிக் ஃப்ளஷிங் பாக்ஸ் சீல்களுக்கான முக்கிய பொருளாகும். இதற்கான காரணங்கள் நடைமுறைச் சார்ந்தவை: பாலியூரிதேனுக்கு சிறந்த தேய்மான எதிர்ப்புத்தன்மை, டைனமிக் சுமைகளுக்கு கீழ் உயர் இழுவிசை வலிமை மற்றும் 30–60 ஹெர்ட்ஸ் அளவிலான சைக்ளிக் பெர்கஷன் அதிர்வெண்ணில் சீலிங் தொடர்பை பராமரிக்க நல்ல நெகிழ்வுத்தன்மை ஆகியவை உள்ளன. இது கனிம ஹைட்ராலிக் எண்ணெய்களை குறிப்பிடத்தக்க வீங்குதல் இன்றி தாங்கும் தன்மை கொண்டது; மேலும் இது பரப்பு மற்றும் மிதமான காலநிலையில் உள்ள துளைகளின் செயல்பாட்டிற்கு ஏற்ற வெப்பநிலை வரம்பில் அளவில் நிலையானது.

இதன் வரம்பு வெப்பநிலையில் உள்ளது. 90–95°C-க்கு மேற்பட்ட தொடர்ச்சியான வெப்பநிலைகளில், பாலியூரிதேன் வேகமான கம்ப்ரஷன் செட் (compression set) அடைகிறது—அதாவது, எலாஸ்டோமர் தனது நெகிழ்வு மீட்சித்தன்மையை இழக்கிறது மற்றும் சீல் லிப் தனது வடிவமைக்கப்பட்ட சீலிங் தொடர்பு வடிவத்திற்கு மீண்டும் திரும்பாமல், குறிப்பிட்ட போர் கிரூவ் அளவுகளுக்கு நிரந்தரமாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது. சீல் வெளிப்புறத்தில் இயல்பாகவே தோன்றுகிறது; ஆனால் அது ஒரு ஸ்பிரிங்-லோடெட் சீலிங் உறுப்பாக செயல்படுவதை நிறுத்திவிட்டது. வெளிப்புற கசிவு தெரியும் முன்பே பெர்கஷன் செம்பர் பைபாஸ் தொடங்குகிறது.

ஆழமான சுரங்கங்களில் சூடாக இயங்குதல்—சுற்றுப்புற முகப்பு வெப்பநிலை 35°Cக்கு மேல், ஹைட்ராலிக் திரும்பும் எண்ணெய் 75°Cக்கு மேல்—நீண்ட கால தொடர் தட்டுதல் செயல்பாடுகளின் போது PU-ன் வெப்பநிலை வரம்பை வழக்கமாக மீறுகின்றன. போதுமான எண்ணெய் குளிரூட்டல் இல்லாமல் வெப்பமண்டல காலநிலைகளில் மேற்பரப்பு செயல்பாடுகளும் அதே பிரச்சனையை ஏற்படுத்தும். அந்த சூழல்களில், PU-ஐப் பயன்படுத்துவது பொருளாதார ரீதியாகத் தவறானது அல்ல, ஏனெனில் அது மலிவானது; அது தவறானது, ஏனெனில் அது தோல்வியடையும் சேவை இடைவெளி முன்கூட்டியே கணிக்க முடியாதது, மேலும் தட்டுதல் சுற்றுச்செயலில் தோல்வியடைந்த சீல்கள் தெளிவான எச்சரிக்கையை வெளிப்படுத்துவதில்லை.

HNBR: உயர் வெப்பநிலை மற்றும் வேதியியல் எதிருருக்கும் மேம்பாடு

ஹைட்ரஜனேட்டட் நைட்ரைல் ரப்பர் (HNBR), நைட்ரைல் பின்னடியில் உள்ள சதுர கார்பன்-கார்பன் இரட்டை பிணைப்புகளை ஹைட்ரஜனால் நிரப்புவதன் மூலம் PU-ன் வெப்பநிலை பலவீனத்தை சரிசெய்கிறது. இதன் விளைவாக உருவாகும் பாலிமர், நைட்ரைலின் எண்ணெய் எதிருருக்கும் தன்மையை—மினரல் எண்ணெய்களில் வீங்குதலைத் தடுக்கும் துருவ C≡N குழுக்கள் பாதுகாக்கப்படுகின்றன—பராமரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் நிரப்பப்பட்ட பின்னடி வெப்ப சிதைவையும், ஓசோன், கடுமையான நீர் வேதியியல் மற்றும் எஸ்டர்-அடிப்படையிலான ஹைட்ராலிக் திரவங்களிலிருந்து வேதியியல் தாக்கத்தையும் எதிர்க்கிறது.

HNBR என்பது 150°C வரையிலான தொடர் வெப்பநிலையில் பயனுள்ள சீலிங் பண்புகளை பராமரிக்கிறது—இது PU ஐ விட 60°C அதிகமாகும். சூடான சுரங்கச் சூழல்களில், இந்த வெப்ப மார்ஜின் நேரடியாக நீண்ட, முன்கூட்டியே கணிக்கக்கூடிய சேவை இடைவெளிகளை வழங்குகிறது. 95°C என்ற திரும்பும் எண்ணெய் வெப்பநிலையை தொடர்ந்து அடையும் ஆழமான தங்கச் சுரங்கத்தில் ஒரு டிரிப்டர், பெர்குஷன் சுற்றுவழியில் HNBR சீல்களை PU ஐ விட 40–70% அதிக காலம் வரை செயல்படுமாறு உருவாக்கும். இது சிறிய முன்னேற்றம் அல்ல; 5,000 மணி நேர உபகரண ஆயுளில், இது ஒரு அலகிற்கு 12 முதல் 8 வரை சீல் கிட் மாற்றங்களுக்கு இடையேயான வேறுபாடாகும்.

HNBR ஆனது PU ஐ விட அமிலச் சுரங்க வடிவு நீர் மற்றும் உப்பு நீர் நிலத்தடி நீரை சிறப்பாகக் கையாளும். காப்பர் மற்றும் தங்கச் சுரங்கங்களில், பாறை நீர் அமிலத்தன்மை கொண்டிருக்கும் (pH 4–5), இதில் ஹைட்ரஜன் அயனி செறிவு PU இன் பின்னடியைத் தாக்குகிறது, ஆனால் HNBR இன் சதுர்ப்படுத்தப்பட்ட பாலிமர் இத்தகைய தாக்கத்தை எதிர்க்கிறது. இதன் அறிகுறியாக, PU சீல்களில் மேற்பரப்பில் விரைவான விரைவு உருவாகிறது—அதாவது உள்நோக்கிப் பரவும் நுண்ணிய பிளவுகள், இவை சீலிங் தடையை மீறி திரவத்தை கடத்தும் பாதைகளை உருவாக்குகின்றன—அதே சுற்றுவழியில் HNBR சீல்கள் சாதாரண அரிப்பு முறைகளைக் காட்டுகின்றன.

PTFE: வேதியியல் ரீதியாக முற்றிலும் முடக்கப்பட்டது, ஆனால் இயற்பியல் ரீதியாக கடினமானது

பாலிடெட்ராஃபுளோரோஎதிலீன்—PTFE—ஆனது PU மற்றும் HNBR இலிருந்து வேறுபட்ட ஒரு வகையாகும். அதன் கார்பன்-ஃப்ளூரின் அடிப்படை கட்டமைப்பு என்பது உண்மையில் வேதியியல் ரீதியாக முற்றிலும் முடக்கப்பட்டதாகும்; இது அமிலங்கள், காரங்கள், கரைப்பான்கள் அல்லது சுரங்கத்துறையில் எதிர்கொள்ளப்படும் ஏதேனும் தீவிர திரவங்களில் வீங்குவதில்லை. இதன் உராய்வு மிகக் குறைவாக இருப்பதால், எலாஸ்டோமெரிக் சீல்களை விடக் குறைந்த திரவ எண்ணெய் தேவைப்படுகிறது, மேலும் இது வெப்பநிலையின் அகன்ற வரம்பில் தனது பண்புகளை பராமரிக்கிறது.

இயந்திர உண்மை என்னவென்றால், PTFE இன் நெகிழ்வுத்தன்மை மிகக் குறைவாக உள்ளது. இது எலாஸ்டோமெர் போல குழாயின் வடிவத்திற்கு ஏற்றவாறு மாறுவதில்லை—இது பரப்பு தேய்மானத்தின் போது சீலிங் தொடர்பை பராமரிக்க ஒரு ஸ்பிரிங் எனர்ஜைசர் அல்லது பேக்கப் உறுப்பு தேவைப்படுகிறது. இயங்கும் தட்டுதல் (பெர்கஷன்) பயன்பாடுகளில், 160–220 பார் அழுத்த உச்சங்களின் சுழற்சி செயல்பாட்டின் கீழ், பேக்கப் வளையம் இல்லாத தனிமையான PTFE சீல் பிஸ்டன் மற்றும் குழாயுக்கு இடையேயான வெற்றிட இடைவெளியில் வெளிப்புறமாக வெளியேறுகிறது. இந்த வெளியேறிய பொருள் மணிநேரங்களில் தான் தோல்வியுறுகிறது.

PTFE ஆனது ஒரு பாறை துளையிடும் சீல் கிட்டில் அதன் பொருத்தமான பங்கு, ஸ்டேட்டிக் சுற்றுகளில்—அக்குமுலேட்டர் துளையில் உள்ள O-ரிங்குகள், கழுவும் நீர் உள்ளீட்டு இருக்கை சீல்கள், வால்வு திட்டகத்தின் ஸ்டேட்டிக் இணைப்புகள். பாக்ஸைட் சுரங்கத்தில் சோதிக்கப்பட்ட வேகமான-ஸ்ட்ரோக் ஹைட்ராலிக் பாறை நொறுக்கி ஒன்றில், HNBR எலாஸ்டோமர் பிஸ்டன் சீல்கள் மாசுபடுதல் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை காரணமாக தோல்வியுற்றன. அவற்றை சுய-எனர்ஜைசெட் PTFE-உடல் சீல்களால் மாற்றியதன் மூலம் அடிக்கடி மாற்றும் சுழற்சியை நீக்கியது—ஏனெனில் அந்த குறிப்பிட்ட வேகமான-ஸ்ட்ரோக், மாசுபட்ட சூழலில், PTFE இன் தேய்மான எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் முழுமையான நிலைத்தன்மை அதன் குறைந்த நெகிழ்வுத்தன்மையை விட முக்கியமானதாகும். இது ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாடு; இது அனைத்து டைனமிக் பெர்கஷன் சீல்களுக்கும் பொதுவாக பொருந்தாது.

பாறை துளையிடும் சுற்று மற்றும் நிலைமை வாரியாக பொருள் ஒப்பீடு

ஆய்வகம் இல்லாமல் சரியான முடிவை எடுத்தல்

பெரும்பாலான தளங்களில், சீல் கிட் ஆர்டர் செய்யப்படும் நேரத்தில் எண்ணெய் பகுப்பாய்வு அல்லது சுரங்க நீரின் வேதியியல் தரவுகள் இருப்பதில்லை. மூன்று புல குறியீடுகள் ஔபசாரிக சோதனையின்றி முடிவை நம்பகமாக எடுக்க உதவுகின்றன. முதலாவது: ஹைட்ராலிக் எண்ணெய் திரும்பும் வெப்பநிலை என்ன? 30 நிமிடங்கள் பெர்குஷன் செயல்பாட்டிற்குப் பிறகு திரும்பும் குழாயில் இன்ஃபிராரெட் வெப்பநிலைமானியைப் பயன்படுத்தவும். தொடர்ச்சியாக 80°C ஐ விட அதிகமாக இருந்தால் = பெர்குஷன் சுற்றுக்கு HNBR. இரண்டாவது: டிரில் முகப்பில் சுரங்க நீர் எப்படி தெரிகிறது? பச்சை அல்லது ஓரஞ்ச் நிறமாக இருந்தால் = கனிம அமில உள்ளடக்கம்; ஃபிளஷிங் சீல்களுக்கு HNBR. மூன்றாவது: முந்தைய PU கிட்கள் அதிக அளவு அரிமான தேய்வு இல்லாமல், மேற்பரப்பு விரிச்சல் அல்லது கம்பிரஷன் செட் ஆகியவற்றால் முற்றிலும் தாழ்வாக தோல்வியடைந்துள்ளனவா? ஆம் எனில், தோல்வியின் வகை வெப்பநிலை அல்லது வேதியியல் காரணமாகும், இயந்திர காரணம் அல்ல — பொருளை மாற்றவும்.

HOVOO அனைத்து முக்கிய டிரிப்டர் மாடல்களுக்கும் PU மற்றும் HNBR ஆகியவற்றில் உருவாக்கப்பட்ட பாறைத் துளையிடும் சீல் கிட்களை வழங்குகிறது; வேதியியல் ரீதியாக தீவிரமான பயன்பாடுகளுக்காக PTFE-கலவை செயலிழந்த சீல் விருப்பங்களும் கிடைக்கின்றன. கிட் குறிப்பில் கலவை குறிப்பீடு சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, எனவே ஆர்டர்கள் ஒரு தனிப்பட்ட தரத்திற்கு மாற்றப்படுவதற்கு பதிலாக தெளிவானவையாக இருக்கின்றன. முழு மாடல் மற்றும் கலவை குறிப்புகள் hovooseal.com இல் கிடைக்கின்றன.