Условия применения неметаллических материалов

Графит — это единственный конструкционный неметаллический материал, обладающий высокой теплопроводностью при достаточно высокой инертности в большинстве агрессивных сред, термической стойкостью при резких перепадах температуры, низким омическим сопротивлением, а также хорошими механическими свойствами. Теплопроводность искусственного графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свинца и хромоникелевых сталей, в 3—5 раз. По этой причине применение графита особенно эффективно для изготовления из него теплообменной аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и плавико- [c.449]

По условиям работы уплотнительных поверхностей краны можно разделить на три группы. К первой - относятся краны, работающие без всякой смазки. Это краны для химических производств и других процессов и установок, где не допускается даже малейшее загрязнение среды смазкой, а также краны для сред, в которых смазки быстро растворяются или разрушаются. Сюда относится также большое количество конструкций кранов, где осуществляется уплотнение металл по неметаллу , причем неметаллический материал обладает хорошими антифрикционными свойствами. Ко второй группе относятся краны, в которых уплотнительные поверхности покрываются тонким слоем смазки при сборке и профилактике. Это большинство кранов низкого давления массового применения - краны для воды, пара, нефтепродуктов, природного газа, воздуха и других сред. К третьей группе относятся краны со смазкой, где специальная смазка принудительно подается на уплотнительные поверхности в процессе работы. Это, главным образом, краны для нефте- и газопроводов высокого и среднего давления, а также для химической промышленности. [c.17]

Оборудование нефтяной и газовой промышленности эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях. Долговечность и надежность работы оборудования во многом зависят от технико-экономической характеристики применяемых конструкционных материалов. К ним предъявляются очень высокие требования они должны обладать определенным комплексом прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур хорошими технологическими свойствами, не должны быть дефицитными и дорогими. Во многих случаях предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости материала, особенно к специфическим видам разрушения — водородному охрупчиванию, коррозионному растрескиванию, межкристаллитной коррозии и др. Важное значение при выборе конструкционных материалов имеют металлоемкость и масса оборудования. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, во многих районах намечается тенденция увеличения глубины скважин. В связи с этим весьма перспективно использование конструкционных материалов с высокими удельной прочностью, плотностью, коррозионной стойкостью и отвечающих также другим требованиям. К таким материалам относятся прежде всего алюминиевые сплавы, получающие все более широкое применение в нефтяной и газовой промышленности, неметаллические материалы, титан и его сплавы. Эти материалы могут быть использованы также в виде покрытий, что позволяет значительно расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал должен обладать высокими показателями прочности — времен- [c.23]

Материал и форму прокладки определяют условия работы соединения давление, температура и агрессивность среды. Основные требования к прокладкам эластичность, термостойкость.долговечность, химическая стойкость, недефицитность. В зависимости от материала прокладки делятся ка неметаллические, металлические и комбинированные. В табл.17 приведены пределы применения прокладок в зависимости от условий работы соединения. При выборе материала прокладки для конкретных аппаратов следует придерживаться рекомендаций, приведенных в табл.18. [c.97]

По направлению потока дымовых газов к раструбу их температура и давление уменьшаются, а скорость увеличивается. В результате действия дополнительных факторов, связанных с высокой турбу-лизацией газового потока, звуковыми и механическими колебаниями (вибрацией) и ударными волнами, возникают напряжения, которые могут вызывать неравномерную асимметричную абляцию. Материалы для раструба, который имеет большой размер, должны обладать малым весом и должны подвергаться абляции равномерно с минимальной скоростью для обеспечения оптимальной эффективности работы соплового блока и критического сечения. Конструкционные материалы обычно изготовляют из армированных пластмасс с ориентированными волокнами из углерода или кремнезема. В некоторых случаях применяется формование с беспорядочной укладкой кремнеземистого или кварцевого волокна. Наружные конструкционные элементы ракеты подвергаются воздействию механических и термических напряжений, которые вызываются давлением газов, вибрацией, ускорениями, усилиями, возникающими при корректировке курса, и различием термического расширения разных конструкционных материалов. Чтобы противостоять воздействию этих факторов, конструкционный материал должен обладать высокой прочностью, соответствующим модулем упругости и сопротивлением короблению. Жаростойкая сталь, титан, алюминий или стеклопластики с высоким. модулем, полученные намоткой, являются наиболее подходящими для изготовления нару кных деталей соплового блока. Применение неметаллических абляционных материалов в реактивных двигателях, работающих на жидком топливе, оказалось также очень эффективным, но относительно мало распространенным. Часто абляционные материалы здесь вообще не нужны, так как само топливо может служить в качестве охладителя. Кроме того, продолжительность горения относительно велика и часто проводят проверочные испытания двигателей в статических условиях работы. [c.451]

Неметаллические материалы широко используют в кислородном оборудовании в качестве конструкционных, уплотнительных, теплоизоляционных материалов, а также клеев и лакокрасочных покрытий. При этом оказываются различными размеры и формы деталей из неметаллического материала, различны также условия контакта с жидким кислородом и с металлическими (теплоотводящими) деталями. Очевидно, что от условий применения материалов в каждом конкретном случае зависят и способы обеспечения безопасности их использования. Поэтому представляется целесообразным рассматривать условия взрыво-и пожаробезопасного применения неметаллических материалов при контакте с жидким кислородом в зависимости от их назначения. [c.172]

Однако трудно подобрать такой универсальный материал, который бы удовлетворял требованиям агрессивных сред, наиболее часто встречающихся в промышленности. В каждом конкретном случае, исходя из реальных условий работы крана (среда, температура, давление), приходится решать вопрос о выборе тех или иных неметаллических материалов, отвечающих поставленным требованиям. Поэтому краны, изготовленные из неметаллических материалов, как правило, имеют строго ограниченную область применения. [c.286]

Защита трубопроводов неорганическими неметаллическими покрытиями. Логен указывает, что в Америке широко употребляется цементный раствор, который при условии правильного изготовления и применения является наиболее удачным. методом защиты. Но этот метод относительно дорог, так как накладываемый слой приходится делать довольно толстым. Недавно там был разработан легкий и экономичный способ осуществления цементного покрытия, требующий гораздо меньше материала. Защита, которую дает цементный раствор, имеет, повидимому, главным образом механический характер, хотя щелочь, содержащаяся в цементе, может осадить образовавшуюся железную соль, закрывая поры и волосные трещины в первоначальном покрытии. Если покрытие будет находиться в почве, богатой сульфатами, действующими на портланд-цемент, то следует принять особые меры предосторожности -. [c.261]

Материалы уплотнительных элементов запорных органов арматуры. Условия безопасного применения неметаллических материалов, работающих в качестве уплотнительных элементов запорных органов арматуры, определяли по результатам измерений предельных давлений горения материалов, предельных параметров прогарания материала в условиях контакта с теплоотводящими металлическими поверхностями и энергий зажигания. [c.180]

Важным условием успешной работы установок электрохимической очистки сточных вод является правильный выбор материала электродов. В качестве анодов используют электропроводящие коррозионно-стойкие прочные материалы металлические — например, сталь, никель, свинец, платина, неметаллические — уголь, графит, магнетит (Fe3O4), диоксиды свинца и марганца и др. Наиболее стойкий материал — платина, однако вследствие ее высокой стоимости применение получили аноды из титана, покрытого тонким слоем (2—3 мкм) платины. [c.224]

В связи о многообразием неметаллических материалов и различным поведением их в коррозионных средах до настоящего времени не разработаны единые, унифицированные методы испытаний неметаллов на стойкость н кЬрр03И01Ш0Чу разрушению. Для этих цепей ис-г/ользуется целый рдц методов, применение которнх зависит от природы материала. При этом 01сутствуют четкие рекомендации по оценке химической стойкости, позволяющие прогнозировать долговечность материалов в условиях контакта с рабочими средаши [c.35]

Рассмотрены асе факторы, вызывающие разрушение в различных морских условиях сталей, меди, никеля, алюминия, титана, а также неметаллических материалов, включая полимеры и композиционные материалы на их основе, керамику, изделия из бумаги, текстиль, магнитную ленту. Показано поведение деталей радиоэлектронной аппаратуры, ракетного топлива и взрывчатых веществ. Приведены сведения о скорости коррозии металлов и их сплавов на различных глубинах. Представлен экспериментальный материал, полученный при изучении свыше 20000 образцов сплавов 475 марок при их выдержке в натурных условиях от трех месяцев до трех лет. Описана также коррозия, контролируемая биофакторами, в применении к различным географическим районам. [c.4]

Безусловно, что в кратком обзоре невозможно охарактеризо- вать все классы неорганических материалов, однако нельзя не сказать о графитовых материалах, которые выделяются исключительно высокой теплопроводностью, превышающей теплопроводность многих металлов и сплавов. Это качество наряду с химической инертностью и термической стойкостью при резких перепадах температур, высокой электрической проводимостью и хорошими механическими свойствами сделали графит и материалы на его основе незаменимыми в различных областях техники и промышленности. В частности, в химической промышленности применение графита особенно эффективно для изготовления теплообменной аппаратуры, эксплуатируемой в агрессивных средах. На ее поверхности в значительно меньшей степени откладываются накипь и загрязнения, чем на поверхности всех других металлических и неметаллических материалов. Сырьем для получения искусственного графита служит нефтяной кокс, к которому добавляют каменноугольный пек, играющий роль вяжущего материала при формовании изделий из графитовой шихты. Сам цикл получения изделий включает измельчение и прокаливание сырья, смешение шихты, прессование, обжиг и графитизацию. Условия обжига тщательно подбирают, чтобы избежать появления механических напряжений и микротрещин. При графитизации обожженных изделий, проводимой при температуре 2800—3000 °С, происходит образование упорядоченной кристаллической структуры из первоначально аморфизованной массы. Чтобы изделиям из графита придать непроницаемость по отношению к газам, их пропитывают полимерами, чаще всего фенолформальдегидными, или кремнийор-ганическими смолами, или полимерами дивинилацетилена. Пропитанный графит химически стоек даже при повышенных температурах. На основе графита и фенолформальдегидных смол в настоящее время получают новые материалы, свойства которых существенно зависят от способа приготовления. Материалы, формируемые при повышенных давлениях и температурах, известны под названием графитопластов, а материалы, получаемые холодным литьем, названы графитолитами. Графитолит, например, применяют не только как конструкционный, но и как футеровочный материал. Он отверждается при температуре 10 °С в течение 10—15 мин, имеет высокую адгезию ко многим материалам, хорошо проводит теплоту и может эксплуатироваться вплоть до 140—150°С. В последнее время разработан метод закрытия пор графита путем отложения в них чистого углерода. Для этого графит обрабатывают углеводородными соединениями при высокой температуре. Образующийся твердый углерод уплотняет графит, а летучие продукты удаляются. Такой графит назван пироуглеродом. [c.153]

Материалы для различных крепежно-опорных деталей должны отвечать общим требованиям, налагаемым условиями работы детали, и не должны затруднять создание и поддержание вакуума в печи. Желательно, чтобы эти детали изготовлялись из проката малоуглеродистых, а для высоковакуумных печей — нержавеющих металов или неметаллических материалов, лишенных пор и не адсорбирующих большого количества паров или газов. Если вследствие специфических условий работы печи приходится применять материалы, не обладающие такими свойствами, то необходимо найти способ их пропитки, покраски, нанесения гальванического или другого вида покрытия, которое бы снизило адсорбционное свойство применяемого материала. Так, например, применение асбоцементных плит, обладающих большой гигроскопичностью, допускается лишь при условии их проварки в вакуумном масле и то в печах с низким и средним вакуумом. Рекомендуется [Л. 14] применение антикоррозионных покрытий поверхностей эмалями АЛ-70 и АЛ-701. Эти покрытия разрешают для некоторых случаев применение стали обычных марок взамен нержавеющих. Они выдерживают нагрев до температуры 200° С, стойки к действию бензина и горячих масел, применяемых для работы высоковакуумных насосов, имеют большую механическую прочность. [c.68]

В шестую главу выделен анализ состояния исследований по получению изделий из металлов и сплавов с поликристалли-ческой структурой. В качестве основного материала, на котором в главе 6 демонстрируются перспективность и эффективность применения способа Степанова для металлов, избраны алюминий и его сплавы. Изучены некоторые особенности условий кристаллизации металлов, выбора теплового режима процесса и выявления дефектов структуры в этом классе материалов. Эти вопросы уже рассматривались в главах 2 и 3, но применительно главным образом к монокристаллам неметаллических материалов. [c.5]