Keramische Komponenten für Ventile
NEVZ-Ceramics JSC nimmt die Herstellung keramischer Bauteile für Absperrorgane auf. Deren Vorteile sind Thermostabilität, Resistenz gegenüber Wärmeschocks, Hydro- und Schleifabnutzung sowie chemische Beständigkeit. Die keramischen Absperrkomponenten sind für den Einsatz in Regel- und Absperrarmaturen bestimmt, welche serienmäßig in Russland produziert werden.
Vorteile keramischer Bauteile
Kugelhähne mit Absperrkomponenten aus technischer
Keramik, die in Metallgehäuse eingebaut sind, haben eine Reihe von Vorteilen
gegenüber Stahl-Kugelhähnen, Schiebern, Ventilen und Klappen:
- Sie weisen eine größere Verschleißfestigkeit beim Einsatz in den Rohrleitungen
für Transport von aggressiven und Schleifstoffen auf, da sie gegenüber vielen
aggressiven Medien inert sind und über eine hohe Festigkeit verfügen;
- Sie gewährleisten bis zu 50000 störungsfreie
"Öffnungs-Schließ-"Zyklen;
- Sie sind in einem breiten Arbeits-Temperaturbereich (von -2000 bis zu +800 °С) anwendbar;
- Sie funktionieren einwandfrei bei erhöhten Rohrleitungsdrücken (bis zu 40
MPa);
- Sie verhindern den "Binde-"Effekt der Absperrkomponenten, was den
Kraftaufwand beim Öffnen und Schließen verringert (dies wird durch die
Eigenschaften des Keramikmaterials und eine besondere Kugelhahn-Konstruktion
gewährleistet).
Dank der Anwendung von keramischen anstelle von Hartmetall-Einsatzstücken sind Drosselventile keiner Schleifabnutzung durch Sandschlamm unterworfen, mit ihrer Mohshärte 9 gegenüber Quarz mit der Mohshärte 7. Chemisch neutral, reagieren sie nicht mit Alkalien und Säuren, außer Fluss- (Fluorwasserstoff-)Säure, was einige dutzendmal die Lebensdauer der unter harten Bedingungen arbeitenden Absperrarmaturen vergrößert. Dies erweist sich oft als die einzig mögliche Lösung für die Produktion.
Die Werkstoffe für die Herstellung von Absperrkomponenten von Kugelhähnen und Drosselventilen werden unter Berücksichtigung ihrer Beständigkeit gegen aggressive Medien und der physisch-mechanischen Eigenschaften gewählt.
| Kenngrösse | Gesintertes Siliziumcarbid | Zirkondioxid | Aluminiumoxid 99,5% |
|---|---|---|---|
| Dichte, g/cm3, mindestens | 3,10 | 6,02 | 3,9 |
| Vickershärte, GPa, innerhalb von | 23 – 33 | 12- 14 | 17 - 22 |
| Grenze der Biegefestigkeit, MPa | 350 - 450 | 800 – 850 | 300 – 350 |
| Youngsches Modul, GPa, innerhalb von | 390- 420 | 180- 220 | 350 – 380 |
| Rissfestigkeit, MPa*m1/2, innerhalb von | 3 – 4 | 8 – 10 | 3.5 - 4 |
| Kompressionsfestigkeit, MPa, mindestens | 2500 | 3000 | 3000 |
| Wärmeleitfähigkeit, W/m*K | 80 – 130 | 2 – 3 | 15,5 - 16,7 |
| Thermischer Ausdehnungskoeffizient, 106 К-1, innerhalb von | 2,8 – 4 | 10 – 11 | 8 – 9 |
Vergleichende Eigenschaften von Stahlabsperrarmaturen und Absperrarmaturen mit Keramik-Absperrkomponenten
| Verwendung Der Absperrarmaturen | Eigenschaften | |
|---|---|---|
| Stahl-Absperrarmatur | Absperrarmatur Aus Keramischen Absperrkomponenten | |
| - Erdölrohrleitungen | Rohrleitungsdruck bis 16 MPa | Rohrleitungsdruck bis 40 MPa |
| - Komponenten für die Erdgasanlagen | Mittlere Betriebsdauer -350 Zyklen | Mittlere Betriebsdauer -2000 Zyklen |
| - Chemische Industrie | Betriebstemperatur -40 bis + 200 °С. | Betriebstemperatur von -200 bis + 810 °С. |
| - Zellulosen- und Papierindustrie | Abriebfestigkeit (bis zu 2000 "Öffnungs-Schließ-"Zyklen) | Abriebfestigkeit (bis zu 50 000 "Öffnungs-Schließ-"Zyklen) |
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