Алтан зэсээр хийсэн хэрэгслүүд галыг дамжуулахгүй орчинд ямар давуу талуудтай байдаг вэ?

Алюминийн бронзын искр гардаггүй чанар: Дэлбэрдэггүй аюулгүй байдлын үндэс

Алюминийн бронз яагаад искр үүсгэдэггүй вэ

Алтайн улаан харцагаар хэрэгсэл юунаас болж искэрдэггүй байдаг вэ? Энэ нь молекулын түвшинд хэрхэн үйлдвэрлэсэнтэй шууд холбоотой. Эдгээр хэрэгслүүд хатуу зүйлд мөргөх үедээ мөн чухал алтайн исэл үүсгэж, үрэлтээс үүсэх дулааныг шингээн авдаг. Энэ давхарга нь дулааныг илүү их цуглуулахаас өмнө шингээж, аюултай хэмжээнд хүрэхээс сэргийлдэг. Хамгийн чухал нь ийм аюулатай, дэлбэрэх аюултай орчинд Минимум Түүхийлэг Эрчим Хүчний (Minimum Ignition Energy) заагийг хэтрүүлэхгүйгээр температурыг бага байлгаж чаддаг. Тиймээс гидрокарбон ихтэй орчинд эдгээр хэрэгслүүд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Нөгөө чухал хүчин зүйл бол төмрийн агууламж маш бага байх – 0.1%-аас бага гэсэн үг. Өөрөөр хэлбэл, энгийн шингэн ган хэрэгслүүдэд түгээмэл тохиолддог ферритик искэрийг үүсгэх аюул байхгүй гэсэн үг юм. Салбарын шалгуурууд дахин дахин харуулж байгаачлан, эдгээр хэрэгслүүдийг 100 Жоуль хүртэлх мөргөлдөөнд өртөөсөн ч, хэвийн метан эсвэл устөрөгчийн сульфидийн агууламжтай орчинд ямар ч зүйлийг асгахгүй байна. Хэрэглэгчдийн үзэж байгаагаар энэ нь маш сайн аюулгүй байдлын түүхийг харуулж байна.

Харьцуулах цэгнэх шалгалт: Алюминий улаан зэс vs. Бериллийн зэс vs. Ган

Стандартчилсан үнэлгээ нь материалын дунд тодорхой гэрэл үзүүлэх гэрэл өгдөг:

Бериллийн зэс нь дулаан дамжуулах чанараараа давуу талтай боловч машинд оруулах үед хортой байдаг. Харин нүүрстөрөгчийн ган нь ихэнх шатах хийн өөрөө шатах температураас хамаагүй их, 2,000°C-аас дээш температуртэй термитийн цэгнэл үүсгэдэг тул аюултай бүсэд тохиромжгүй юм.

Цэгнэхгүй байх сертификатын ASTM G70 ба EN 13463-1 шаардлагад нийцэх

Алтайн бронзноос хийсэн хэрэгслүүдийг хиймэл орчинд ашиглахын тулд ASTM G70 болон EN 13463-1-д тавигддаг хатуу сертификатын шаардлагад нийцэх ёстой. Үүнд дараахь зүйлс орно:

• 10 болон түүнээс дээш дараалсан хүчтэй нэгтгэлтийн дараа харагдах цэцгийн искэр ажиглагдахгүй байх
• Хий эсвэл уурт бодисын өөрөө шатаж эхлэх температурын 20%-иас доош хэрэгслийн гадаргуугийн температурыг хадгалах
• Гуравдагч этгээдийн шинжилгээгээр 78–88% зэс, 8–12% алттай байх байгууламжийг баталгаажуулах

Эдгээр шалгуурыг давж чадсан хэрэгслүүдийг бордох үйлдвэр, химийн боловсруулах талбарт орших 1-р бүс, 21-р бүсэд ашиглахыг зөвшөөрдөг.

Алдаатай төсөөллийг засах: Өндөр хүчтэй цохилтын үед искэрийн үнэн байдлын талаар

500 Жоуль-оос илүү хүчтэй цохилтын үед алтайн бронз хөргөсөн, богино хугацаагаар үргэлжлэх искэр үүсгэж болох ч тэдгээр нь шаталтыг эхлүүлэхэд хангалтгүй дулааны энерги агуулдаггүй. Судалгаа нь ийм искрүүд:

• 2 миллисекундээс бага хугацаагаар үргэлжилдэг (шаталт үүсгэх искрүүдийн 5мс-аас дээш хугацаатай байдагтай харьцулахад)
• Метаныг шатаахад шаардагдах 700°C-аас дээш температурын харьцацтайгаар 400°C-иас доош хамгийн их температур хүрдэг
• Төмөр хайлштай харьцуулахад 80% бага гэрэлтдэг.

Бодит нөхцөлд нөлөөлөх хүч ихэвчлэн 250 Жоуль-аас хэтрэхгүй байдаг тул эдгээр хүйтэн искэртэй нь практик аж үйлдвэрийн нөхцөлд аюулгүй байдлыг хангаж, хөнгөн цагаан зэсний найдвартай байдлыг баталгаажуулдаг.

Эвдрэл хаймсуулалтын орчинд чухал хэрэглээ: Хөнгөн цагаан зэсний хэрэгслүүд ямар ямар аюулаас сэргийлдэг вэ?

Нүхэнд битүүлэгдсэн, нүүрстөрөгчийн баяжуудыг искэрийн аюулаас хамгаалах

Хадгалалтын сав, боловсруулалтын сав, хоолой доторх нарийн зай зэрэг газар нэг жижиг искэрэл ч томоохон эвдрэлд хүргэж болзошгүй. Иймд алюминий цайрын хэрэгсэл маш чухал байдаг нь тэдгээр нь зүйлсийг мөргөх эсвэл гадаргуу дээр үрэх үед аюултай искэрийг үүсгэхээс сэргийлдэг. Эдгээр хэрэгслүүд нь ердийн ган хэрэгсэл хэт их аюултай байдаг шатахуун агуулсан бүс нутагт засвар үйлчилгээнд найдвартай ажилладаг. Тэдгээрийг онцлог болгох нь металын бус искэрлийн шинж чанар нь бусад металлтай хүчтэй мөргөлдөх үед ч хадгалагддаг. Үүнийгээр шатахуун боловсруулах үйлдвэр, хийн үйлдвэр, химийн үйлдвэр зэрэг газар аюултай ажлыг одоо аюулгүй, удирдлагатайгаар хийж болох болсон бөгөөд санамсаргүй гал гарахаас айх шаардлагагүй.

Нефть, химийн бүтээгдэхүүн, далайн эрэг орчмын, шатахуун боловсруулах үйлдвэрийн үйл ажиллагааны гол хэрэглээ

Алюминий цайрын хэрэгсэл нь өндөр аюулын салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:

• Нефтийн, химийн төхөөрөмж : Шатамхай уур бүхий бүсэд урвалжийн засвар, холбоосны тохируулгын үед ашигладаг
• Эрэг орчмын цогцолбор : Метаныг ихээр агуулсан орчинд далайн доорх засвар, хоолойн холболтын ажлыг гүйцэтгэхэд ашигладаг
• Шатахуун боловсруулах үйлдвэр : Дистилляцийн багана болон хүхрийн нөхөлтгөөний төхөөрөмжийн засварын үеэр ашигладаг

Эдгээр хэрэгслүүдийг байран суурилуулах үеийн болтнуудыг татах, крекингийн печений орчмын аварийн зогсоох системийг шалгах, хүчилтөрөгчийн нэгдлийн хортой хийн үлдэгдэлтэй савыг цэвэрлэх гэх мэт чухал салбарт ашиглаж байгаа нь харагдаж байна. Эдгээр төхөөрөмжийн найдвартай ажиллагаа нь потенциал дэвсэлтийн асуудлыг зогсоож, үүнээс үүдэлтэй их хэмжээний үйл ажиллагааны саатал, хүнд аюулгүй байдлын эрсдэлийг урьдчилан сэргийлдэг. Тэдгээрийг илүү их ялгаж харуулдаг зүйл бол коррозид тэсвэрт чадвар нь бусад төхөөрөмжүүд хурдан гэмтэх магадлалтай давсны найрлагатай далайн эрэг орчмын платформ эсвэл хүчиллэг бодис агуулсан шинэчлэлийн үйлдвэрт сайн ажиллаж чаддаг.

Коррози ба Химийн Тэсвэрт чадвар: Хатуу нөхцөл байдлын үед хэрэгслийн бүтэн байдлыг хадгалж байх

Шинэчлэлийн болон далайн эрэг орчмын орчин дахь H₂S, хлорид, хүчиллэг ууртай тэсвэрт чадвар

Алюминийн бронз нь уурдаг шүлт, хлорид, боловсруулах үйлдвэр болон эрэг оффшорын платформуудад түгээмэл тохиолддог хортой хүчиллэг ууртай сайн тэсвэрлэж чаддаг. Энэ материалд онцлог нь аюулгүй байдалд орших ба байгалийн үед алюминийн исэлтийн давхарга үүсдэг. Энэ давхарга нь карбон ган элементүүдэд хүнд хохирол учруулдаг идэвхжлийн цоорхой болон стресс-коррозийн трещиныг саатуулдаг. Далайн давстай орчинд засвар үйлчилгээний тест эсвэл хүчиллэг конденсатын нөхцөлд шалгах үед хайлш сайтай ажилладаг. Удаан хугацаанд далайн усанд дүрэгдсэний дараа ч коррозийн хурд жилд 0.1 мм-ээс бага байна гэсэн судалгааны үр дүн гарчээ. Төмөр хайлш багажны талаар ярихад өөр л зүйл юм. Гидрокарбонтой бөглөөт зайнуудад тэдгээр нь тасралтгүй будагдах шаардлагатай байдаг нь ихээхэн төвөгтэй байдаг. Алюминийн бронзын сайн тал нь өөрийгөө засварлах чадвар юм. Энэ исэлтийн давхарга нь уурны фаз дахь pH түвшин 3.5 хүртэл буурах нөхцөлд ч химийн бодисууд нэвтрэхээс саатуулан идэвхтэй ажиллаж байдаг.

Талын нотолгоо: Хойд Тэнгисийн цамхагийн засвар үйлчилгээний 5 жилийн тэсвэрт чанар судалгаа

Таван жилийн туршид Дорно дахь нефтийн цэцэрлэгт явуулсан туршилтууд алтны хүрдэн багажийн талаар гайхамшигтай зүйлийг илчилсэн. Далайн ус болон 500 ppm-аас дээш устөрөгчийн сульфидын нөхцөлд тасралтгүй өртсөн ч эдгээр багажнууд анхны жингээ 98%-иар хадгалж чадсан. Засварын бүртгэлүүдийг судлахад өөр нэгэн домог гарч ирнэ. Туршилтын үеэр энэ материалыг ашиглан үйлдвэрлэсэн торго, чиг, холбох хоолойн багажинд ямар ч идэвхжилтийн асуудал гарсангүй. Харин нүүрстөрөгчийн гангаар хийсэн хувилбаруудыг цахаас болж гурван сар бүр солих шаардлагатай байсан. Энэ харин хөнгөн цагаан хүрдэн багажууд 18000 цагийн үйлдвэрлэлтийн ажиллагаанд тэсвэртэй ажиллаж, хэлбэр болон хүч чадлаа алдахгүй байсан бөгөөд ихэвчлэн ийм орчинд байдаг металл тоног төхөөрөмжийг гэмтээдэг хлоридын стресс трещиныг эсэргүүцсэн юм. Энэ нь үйлчлүүлэгчдэд юу гэсэн үг вэ? Традицион материалууд ажиллахгүй байгаа хатуу нөхцөл байдлын далайн эрэгт ажилладаг хэн бүрт эдгээр багажийг авч үзэхэд зориулсан нийт хувиар ойролцоогоор 57% зам хэмнэлтээр дамжуулан ач холбогдолтой байна.

Хэтрэлт, дулааны тэсвэрт чадал: Стресийн нөхцөлд урт хугацааны найдвартай ажиллагааг хангах

Хатуулаг (HB 180–220) ба Давталттай торк үйлчлэх үед гулсаж наалдах эсрэг тэсвэр

Алюминийн бронзоор үйлдвэрлэсэн хэрэгслүүд нь ихэвчлэн HB 180-220 хоорондох хатшилтын түвшинтэй байдаг тул өндөр торк ачаалалтай үед гадаргууны деформациас сайн тэсвэрлэдэг. Энэ материал нь хоорондоо шахагдах гадаргуунуудын хооронд микроскопик хэмжээний хөргөлтийн цэвдэг үүсэхийг саатуулдаг. Энэ нь эвлэрлийг бууруулах ба ингэснээр хатангуй материал байх орчинд үрэлтээс үүсэх искэрийг багасгадаг. ASTM G98 стандартын дагуу хийсэн туршилтаар алюминийн бронз нь будаглагдаагүй сталийн үрэлтийн коэффициентийн ойролцоогоор талаас бага байдаг бөгөөд иймд материалаас материаль руу дамжуулахгүйгээр илүү гладкийн торк дамжуулалт боломжтой болдог. Тэнгисийн цахилгаан станц дээр ажилладаг хүмүүс энэ хэрэгслээрээ ажиллахад илүү урт хугацаагаар үлддэг болсон гэж анзаарчээ. Зарим засварын багууд алюминийн бронзын элэгдэлд тэсвэрт чанар нь маш сайн тул хувиргурт багажаа 70% бага хэвээр солих шаардлагатай болсон гэж тайлагнаж байна.

Исэлдэлт эсвэл хатшилтын алдагдалгүй 400°C хүртэлх дулааны тэгш хэмсэг байдал

Энгийн хэрэгслүүд халуунд өртөх үед ихэвчлэн гэмтдэг байдаг, гэхдээ хөнгөн цагааны алаг цайрын хайлш 400 хэмийн орчим температурт ч бат бөхөө алдахгүй, илүү хурдан исэлддэггүй байдаг. Энэ материал онцгой болох шалтгаан нь зэс, хөнгөн цагааны онцгой хольцоор гадаргуу дээрээ хамгаалах давхаргийг үүсгэдэгт оршдог. Эдгээр давхаргууд хийд орж ирэхийг бараг бүрэн саатуулдаг тул галын нөхцөлд бодисуудын түйтрэх магадлал багасдаг. Мөн энэ материал нь ихэнх металлуудаас илүү дотоод бүтцийг хадгалдаг нь бидний бета фаз гэж нэрлэдэг зүйлийг тогвортой байлгадагт оршдог. Энэхүү тогтвортой байдал нь энгийн хайлш хайлш 300 хэм орчимд хүрэх үед талст зааг дээр үүсдэг жижигхэн трещинуудыг үүсэхээс сэргийлдэг. Нефтехимийн үйлдвэрүүдэд хийсэн бодит туршилтууд нь хөнгөн цагааны алаг цайраар хийсэн хэрэгслүүд халуун бүсийн ойролцоох засвар үйлчилгээний үед бусад материалууд хэт өндөр температурын улмаас гэмтэх үед ч гэсэн сайн ажиллаж байгааг харуулсан.

Үйл ажиллагааны болон эдийн засгийн давуу тал: Зогсонги байдал болон нийт өмчлөх зардлыг бууруулах

Энгийн хэрэгсэлтэй харьцуулахад үйлчилгээний нас урт, засвар үйлчилгээний зардал бага

Алюминийн бронзны хэрэгслүүд нь олон дахин солих шаардлагагүй, бараг л үйлчилгээ шаарддаггүй тул жинхэнэ мөнгөний хэмнэлт авчирдаг. Эдгээр хэрэгслүүд нь энгийн цайрын хэрэгслүүд шиг изэн дэлхийд орох эсвэл исэлдэхгүй тул компаниуд тэдгээрийг ойролцоогоор 40% бага хэвээр солино. Энэ нь худалдан авах үнээс эхлээд цаашдын цагт хаях хүртэлх бүхнийг харгалзан үзэхэд нийт зардлыг их хэмжээгээр хэмнэх боломжийг олгоно. Ихэнх үйлдвэрийн газрууд устөрөгчийн сульфид, хлоридын нэгдэл шиг хатангуй орчинд ч эдгээр хэрэгслүүд ажиллаж чаддаг тул засвар үйлчилгээний зогсонги байдлын хугацаа ойролцоогоор гуравны нэгээс дөрөвний нэг хүртэл багасдагийг анзаардаг. Шинэ хэрэгсэл худалдан авах, ажилчдад засвар үйлчилгээгээр төлөх, хуучин хэрэгслүүдийг цэвэрлэхэд гарч буй зардал хурдан хурдан хуримтлагддаг. Бодитоор маш хатуу ажиллах нөхцөлд ажилладаг хэн бүрт алюминийн бронз руу шилжих нь сар сарын оронд жил жилийн турш ашиг орлогыг олгодог ухаалгаар сайн шийдвэр юм.

Түгээмэл асуулт

1. Яагаас алдабар зэвэрцэгийн хэрэгслүүдийг искэрдэггүй гэж үздэг вэ?

Алдабар зэвэрцэгийн хэрэгслүүд нь мөргөлдөх үед дулаан шингээж, хэт их халалтаас сахраны орчныг нь шатамхай орчинд шатаахад хангалттай бага искэрийг үүсгэхээс сэргийлдэг хамгаалах алдабарын исэлтийн давхрагыг үүсгэдэг тул искэрдэггүй гэж үзэж болно.

2. Алдабар зэвэрцэг нь искэрдэггүй чанараараа бериллийн зэвэрцэг болон ганганы ямар ялгаатай вэ?

Алдабар зэвэрцэг нь бараг искэрдэггүй боловч бериллийн зэвэрцэг нь бага зэрэг искэрдэг ч хортой байдлын асуудал өөртөө агуулдаг. Нүүрстөрөгчийн ган нь ихэвчлэн их хэмжээний термитийн искэрийг үүсгэж, ихэвчлэн шатамхай хийн өөрөө шатаж эхлэх температураас хэтэрдэг тул хэрэглэхэд хатуу хориотой.

3. Алдабар зэвэрцэгийн хэрэгслүүд хэтэрхий шатамхай орчинд аюулгүй байдал хангахын тулд ямар сертификатыг хангасан байх ёстой вэ?

Алдабар зэвэрцэгийн хэрэгслүүд нь ASTM G70 болон EN 13463-1 стандартыг хангасан байх ёстой бөгөөд эдгээрт цохилтын дараа харагдах искэрийн илрээгүй байх, гадаргуугийн температур нь өөрөө шатаж эхлэх цэгээс доогуур байх, гуравдагч этгээдийн туршилтаар найрлага нь баталгаажсан байх зэрэг шаардлагууд орно.

4. Өндөр нөлөө үзүүлэх стрессийн дор цэцэглэх талаар буруу ойлголт байдаг уу?

Тийм, харин экстремал нөлөөгөөр алдатай зэвэрдэг алчуурь нь хүйтэн, богино хугацааны цэцэглэлийг үүсгэж чадах боловч ийм цэцэглэл нь илчлэх дулааны энерги дутмаг байдаг. Ийм цэцэглэл нь 2 мс-аас бага хугацаатай, хамгийн ихдээ 400°C хүрэх ба төмөр сплавын цэцэглэлтэй харьцуулахад гэрэлтэх чадвар нь 80% бага байдаг.

5. Алдатай зэвэрдэгийн багажны зарим чухал хэрэглээний салбарууд юу вэ?

Алдатай зэвэрдэгийн багаж нь нефтийн химийн, эрдэс баялаг тусгаарлах, шинэчлэх ажиллагааны салбарт маш чухал ач холбогдолтой бөгөөд голчлон нүүрстөрөгчийн орчинд цэцэглэхийг саатуулдаг тул илүү аюулгүйгээр засвар үйлчилгээний ажлыг хийх боломжийг олгодог.