Szén-rost a sótalanításban és a vízkezelésben: a só, a nyomás és az idő elleni küzdelem

Szén-rost a sótalanításban és a vízkezelésben: a só, a nyomás és az idő elleni küzdelem

A víztisztítóművek gyakorlatban koroziós laboratóriumok. A tengervíz, a sós víz, a hipoklorit adagolás és a meleg nedves part menti levegő egyszerre minden irányból támadja a fémet, és a leginkább szenvedő berendezés az a berendezés, amely magas nyomást tart. A szénszálkompozit anyagok csendesen, de folyamatosan költöztek be ebbe a térbe, és az üzem üzemeltetői számára az okok inkább gyakorlati, mint divatos.

Ez a cikk bemutatja, ahol a szénszálat a sótalanításban és a vízkezelésben használják, miért nyer a kompozit anyag ezekben a környezetekben, és mit kell ellenőriznie a vevőnek, mielőtt meghatározná. A hangsúly a tengervíz fordított oszmózisára és a szélesebb tisztítóüzemre összpontosít, mivel ez az, ahol a mérnöki igények a legsúlyosabbak.

Íme a vita elrendezése:

• Első rész - Miért küzd a fém egy vízüzemben

• A korróziós környezet részletesen

• A nyomás mint tervezési vezető

• A súly és a telepítési büntetés

• Második rész - Ahol a szénszál illeszkedik

• RO membrán nyomástartályok

• Magasnyomású csővezeték és kollektorok

• Tartalok, hajók és sós víz kezelése

• Előkezelési szűrők és médiatartályok

• Sivattyúk, tengelyek és forgó alkatrészek

• Szerkezeti javítás és felújítás

• Harmadik rész - Az anyagi oldal

• Vontató, szalag és szövet formák

• Hibrid és támogató rostok

• Negyedik rész – Gyártás és minőség

• A tekercselés és a nyomástartály útvonala

• Amit a vásárlónak ellenőriznie kell

• Ötödik rész - A kereskedelmi ügy

Első rész - Miért küzd a fém egy vízüzemben

A korróziós probléma megértése megmagyarázza majdnem minden anyagi döntést egy sótalanítási létesítményben.

A korróziós környezet részletesen

A tengervíz fordított oszmózis üzeme egyszerre több agresszív áramot kezel. A nyers tengervíz kloridokat és biológiai aktivitást hoz. Az előkezelés hozzáad koagulánsokat és néha klórt. A magas nyomású rész koncentrált sóvizet hordoz magas hőmérsékleten. Minden áram különbözően támadja a fémet, és egyetlen ötvözet sem kezeli őket gazdaságosan.

A tengervízben túlélő rozsdamentes acél minőségek drágák, és még mindig sérülékenyek a hullámok és a repedések korróziójának. A szénacél bevonatra, katod védelemre és állandó ellenőrzésre van szükség. A gyakorlatban a növények nagy mértékben költenek anyagkiválasztásra, majd újra karbantartásra.

A rosterősített polimer berendezések megváltoztatják az egyenletet, mert a terhelési szerkezet nem fém. A megfelelően tervezett kompozit nyomástartó edény nem rozsda, nem gödör, és nem érinti a klorid támadás. A part menti üzemek esetében ez az egyetlen ingatlan átalakítja a karbantartási költségvetést.

A nyomás mint tervezési vezető

A tengervíz fordított oszmózisa olyan nyomással működik, amely meglepi az iparágon kívüli embereket. A sótartalomtól és a membrán konfigurációjától függően a magas nyomású szakasz általában körülbelül 800 és 1200 psi között működik, és néhány sós és ultra magas nyomású szakasz magasabb.

Ez a nyomás teszi a membránházat komoly szerkezeti terméknek, nem pedig egyszerű csőnek. Az edénynek éveken át ciklikus nyomást kell tartalmaznia szivárgás, repedés vagy delamináció nélkül. Pontosan ez a terhelési eset, ahol a szénszál erősített polimer jól működik, mert a rost hordozza a körfeszültséget, és a gyanta védi és köti a szerkezetet.

Miért fontos a ciklikus nyomás

A sótalanítási edények ritkán ülnek állandó nyomásban. Az indítás, a leállítás, a tisztítási ciklusok és a változó igény több ezer nyomásciklust teremt az üzem élettartama során. A kompozit házakat erre a fáradtsági viselkedésre tervezték és tesztelték, ami az egyik oka annak, hogy világszerte a membránnyomású edények alapértelmezett választásává váltak.

A súly és a telepítési büntetés

A súly a csendes előny. Egy szén- vagy üvegerősített ház ugyanazon a névleges nyomás esetén az acél egyenértékének egy töredékét méri. Egy olyan üzemben, ahol több száz hajó állókon és csúszókon van elrendezve, ez a különbség befolyásolja az egész szerkezeti tervezést.

A könnyebb hajók könnyebb támasztókereteket, kisebb darukat jelentenek a telepítés során, könnyebb kezelést szűk csúszókban és kevesebb terhelést jelentenek az épület padlóján. A tengeri és a hajókon belüli sótalanítás esetében, ahol minden kilogramm üzemanyagot és stabilitást költ, ez inkább elsődleges kiválasztási kritériummá válik, mint bónuszra.

Második rész - Ahol a szénszál illeszkedik

A modern vízgyártó alkalmazási listája hosszabb, mint a legtöbb vásárló várja.

RO membrán nyomástartó edények

Ez a zászlóhajó alkalmazás. A rosterősített polimerből felhúzott membránházak most szabványos a tengervízben és a sós vízben történő fordított oszmózisban. A tekercselési folyamat folyamatos rostot helyez a kör és a tengelyi feszültség ellenállásához szükséges pontos szögekben, és az eredményes edény belül és kívül korrózióálló.

A modern házak hosszú élettartamra, nagy ciklusszámra és a tisztító vegyi anyagok teljes választékával való kompatibilitásra tervezték. A végzárók, a tömítések és a kikötői interfészek ugyanazt a figyelmet kapják, mint a hordók, mert a legtöbb mezői hiba a csatlakozásokon fordul elő, nem pedig a hajó testében.

Nagy nyomású csővezeték és kollektorok

A cső, amely csatlakoztatja a nagy nyomású szivattyút a tartálytartókhoz és elviszi a sóvizet, ugyanazzal a korróziós és nyomáskövetelményekkel szembesül. A szálszerelt kompozit cső és az egyre több szénszál erősített cső ezt a feladatot a falvastagsági engedélyek nélkül kezeli, amelyeket az acél a korrózióhoz igényel.

Mivel a kompozit cső ellenáll mind a belső korróziónak, mind a külső part menti légkörnek, az üzem nehéz területein tart fenn: a szivattyú kibocsátása, a szakaszközötti kollektorok és a sós vízkibocsátási vonalak, ahol a kloridok és a sebesség kombinálódnak.

Tankok, hajók és sós kezelés

A só a legagresszívabb áram a növényben, és ez a leggyakrabban tárolt és szállított áram is. A sós és sós víz tárolására szolgáló sebes kompozit tartályok teljesen ellenállnak a klorid támadásnak, és a helyszínen gyárthatók vagy részben szállíthatók, ami fontos, ha a hozzáférési útvonalak korlátozottak.

A gázkitalanító edények, a vegyi adagoló tartályok és a közbenső tárolás mind ugyanazt a logikát élvezik. Ha a folyadék sós, meleg vagy kémiailag kezelt, a kompozit anyagok eltávolítják a korróziós változót a tervezésből.

Előkezelési szűrők és médiatartályok

A homok, a szén és a multimédiás szűrők minden kezelési vonat nagy részét képezik, és nyomástartályaik a visszamosási ciklusokból és a klorid-expozícióból vesznek ütést. A kompozit szűrőedények ezekhez a feladatokhoz könnyebbek, mint az acél, immunisak a rozsdával szemben, és könnyebben cserélhetők, ha egy üzemet frissítenek.

Sivattyúk, tengelyek és forgó alkatrészek

A szénszálkompozitokat szivattyú alkatrészekhez, hajtótengelyekhez és forgó elemekhez is használják, ahol a csökkentett inercia és a korrózióellenállás javítja a hatékonyságot. Az alacsonyabb forgó tömeg gyorsabb reagálást és kevesebb kopást jelent a csapágyokon, ami valódi előny a folyamatos üzemeltetésben lévő vízüzemekben.

Szerkezeti javítás és felújítás

Nem minden javítás igényel cserét. A szénszál szövet- és csomagolási rendszereket a vízberendezések romlott beton-, cső- és edényszerkezeteinek javítására és megerősítésére használják. A javítás erőt ad anélkül, hogy sok súlyt adna, és anélkül, hogy egy hegesztett acél tapasz bevezetné a korróziót.

Az öregedő növények esetében ez gyakran a legköltséghatékonyabb módja annak, hogy meghosszabbítsák az élettartamot, mielőtt a teljes újjáépítés elkerülhetetlen lesz.

Harmadik rész - Az anyagi oldal

Minden kompozit edény mögött egy sor rost- és gyanta-választás van, amely meghatározza a teljesítményt.

Vontató, szalag és szövet formák

A folyamatos szénszálhúzó és a prepreg szalag a szál tekercselésének és az automatizált elrendezésnek munkalója, ahol a következetes feszültség és a szál térfogata teszi a különbséget a megbízható nyomástartó és a kiszámíthatatlan között. A szénszál szövet javítási munkát, kézi elrendezést és lokalizált erősítést szolgál, ahol a függöny és a megfelelőség fontosabb, mint az automatizálás.

Az aramid rostot gyakran a szén mellett határozzák meg, hogy javítsák az ütközési ellenállást és a károtoleranciát, mivel az aramid olyan energiát szívja fel, amelyet a törékeny szén önmagában nem. Az üvegrost továbbra is gyakori az alacsonyabb nyomású vízfeladatokban, ahol a költség fontosabb, mint a minimális súly.

Hibrid és támogató rostok

Az oxidált rostok és az előre oxidált rostok termékei hozzájárulnak a vízüzemi berendezések gyújthatatlanságához és hőszigeteléséhez. Ha egy edénynek vagy burkolatnak tűznek kell ellenállnia, vagy korlátozni kell a hőtranszferést, ezek a rostok kiegészítik a szerkezeti szénrétegeket.

A vevő gyakorlati pontja az, hogy egy üzemnek több rosttípusra lehet szüksége, és azok beszerzése egy beszállítótól egyszerűsíti a minősítést és a következetességet.

Negyedik rész – Gyártás és minőség

Kerekedés és a nyomástartó edény útvonala

A szál tekercselése uralja a membránház termelését. A folyamatos rostot gyantán keresztül húzzák, és ellenőrzött szögekben egy mandrelre tekerjék, rétegekben építve a falvastagságot. Hoop rétegek ellenállnak a belső nyomásnak; spirális rétegek hozzáadják a tengelyi szilárdságot és kezelik a hajlítást és a terhelést.

A folyamat jól érthető, ismételhető és alkalmas a fordított oszmózis edények hengeres geometriájához. A következetes rostfeszültség, a megfelelő gyanta tartalom és a szabályozott keményítés azok a változók, amelyek elválasztják a jó edényeket a marginális edényektől.

Tesztelés, ami számít

A minősített gyártók több ezerszer tesztelnek a robbanásra, a névleges nyomásra kerülnek és a kémiai expozíció után ellenőrzik a teljesítményt. A harmadik féltől származó tanúsítás és nyomon követhető anyagi nyilvántartások a piacon normális elvárások, nem díjak.

Amit a vásárlónak ellenőriznie kell

• Névleges munkanyomás és tesztelt robbanási nyomás, a fáradtsági ciklus számával

• Kémiai kompatibilitás a teljes tisztítási és előkezelési rendszerrel

• rost és gyanta típusa, az anyag tételére vezető nyilvántartásokkal

• Méretek és interfész részletei, amelyek megfelelnek a növény membrána és rack tervezésének

• Tanúsítás, garanciai feltételek és a gyártó szervizelőzménye vízi alkalmazásokban

Ötödik rész - A kereskedelmi ügy

A szénszál érve a sótalanításban és a vízkezelésben nem csak a rozsdáról szól. Ez egy növény teljes élettartamának teljes költsége.

A kompozit hajó vagy csővezeték elkerüli a tengeri környezetben a fém által igényelt bevonat, ellenőrzés és csere ismétlődő költségeit. Csökkenti a szerkezeti súlyt, ami csökkenti a telepítési és támogatási költségeket. Eltűri a nyomást, a kémiát és a kerékpározást, amelyek meghatározzák a modern tengervíz fordított oszmózisát. Az üzemeltetők számára, akik évtizedekig tervezik a szolgáltatást, ezek a tényezők alacsonyabb tulajdonköltséget eredményeznek.

A vízhiány nem enyhíti meg, és a sótalanítási kapacitás továbbra is növekszik a világ part menti régióiban. Ahogy az üzemek nagyobbak és hosszabb ideig működnek, a karbantartási leállási időt csökkentő anyagválasztás versenyelőnyvé válik, nem pedig technikai részletessé.

A TANCHAIN szénszál- és aramidszálanyagokat szállít, amelyeket a vízkezelési és sótalanítási berendezésekben használnak kompozitokban, beleértve a folyamatos vonást, a prepreget, a szövetet és a kapcsolódó termékeket. Ha meg szeretné vitatni a hajó, cső vagy tartály projektjéhez szükséges megfelelő specifikációt, látogasson el termékoldalainkhoz, vagy vegye fel a kapcsolatot műszaki csapatunkkal, hogy ajánlatot szerezzen.