Keramik sharsimon klapan ensiklopediyasining kelib chiqishi va rivojlanishi (I qism)

Kelib chiqishi va rivojlanishi (I qism)

I. Tug'ilishi Keramik sharsimon klapans

Sanoat texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan an'anaviy metall Sharsimon klapanostida ishlayotganda asta-sekin ichki cheklovlarni ochib berdilarYuqori harorat, kuchli korroziya va qattiq aşınmasharoitlar. Tez korroziya, tezlashtirilgan aşınma va beqaror muhrlash ishlashi kabi muammolar ularni tobora ko'proq sohalarning suyuqlikni nazorat qilishning qat'iy talablariga javob bera olmasligiga olib keldi, masalan kimyoviy qayta ishlash, metallurgiya va energiya ishlab chiqarish.

Ushbu uzoq vaqtdan beri davom etayotgan sanoat muammosi asosida yangi avlod klapanlarini paydo qildi ilg'or keramik materiallar— bu Keramik sharsimon klapan.

1. Ilk tadqiqotlar va texnologik rivojlanish (1940–1960-yillar)

Sanoat inqilobi ko'mir, kimyo va metallurgiya sanoatining rivojlanishini tezlashtirdi, bu esa ishonchli suyuqlikni boshqarishga talabning keskin oshishiga olib keldi. Biroq, an'anaviy metall klapanlar tez-tez zarar ko'rdi. teshilish, oqish va tez ishdan chiqishqattiq zarrachalarni o'z ichiga olgan yoki kuchli kislotalar va ishqorlarga duchor bo'lgan muhitlar bilan ishlashda. Yuqori texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari va xavfsizlik xavflari muqarrar muammolarga aylandi.

Ularning tufayli yuqori qattiqlik, yuqori kuch, mukammal aşınma qarshilik va ajoyib kimyoviy barqarorlikIkkinchi jahon urushidan keyin keramik materiallar harbiy va aerokosmik sohalarda keng qo'llanila boshlandi. Texnologik taraqqiyotning davom etishi bilan bu materiallar asta-sekin fuqarolik sanoat qo'llanmalariga kengayib, keramik sharsimon klapanlarni ishlab chiqish uchun moddiy asos yaratdi.

1940-yillarda muhandislar Germaniya va Qo'shma Shtatlarbirinchi bo'lib foydalanishga harakat qilishdi Alumina keramikasisklapan bezaklari komponentlari uchun, keramika boshlanishini belgilaydiC klapani Tadqiqot. Biroq, o'sha paytdagi qayta ishlash texnologiyasidagi cheklovlar keramika zichligining bir xil emasligiga va mustahkamlikning yetarli emasligiga olib keldi. Keramika komponentlari suyuqlik ta'sirida yorilishlarga moyil edi va keramik qismlar va metall klapan o'rindiqlari o'rtasida ishonchli muhrlanishga erishib bo'lmadi. Oqish bilan bog'liq jiddiy muammolar dastlabki tadqiqotlarning to'xtab qolishiga olib keldi.

1960-yillarga kelib, materialshunoslikdagi yutuqlar bu vaziyatni sezilarli darajada o'zgartirdi. Izostatik presslash texnologiyasibir xil keramika zichligini ta'minladi, yuqori haroratli sinterlash esa qattiqlikni yuqoriga ko'tardi HRC 75Muvaffaqiyatli rivojlanishi tsirkoniy va kremniy nitridi keramikasikeramikaning mo'rtligi haqidagi uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan tasavvurni buzib, mustahkamlikni sezilarli darajada yaxshiladi.

Shu bilan birga, yapon kompaniyalari birlashdilar aniq keramik ishlov berish texnologiyalarisharsimon klapanlarning konstruktiv dizayni bilan, sharni joylashtirish aniqligi va muhrlash kompensatsiyasi bilan bog'liq muhim muammolarni hal qilish. Ushbu yutuqlar sanoat qo'llanilishi uchun zamin yaratdi. Keramik sharsimon klapans.

2. Tijoratlashtirish va texnik tasdiqlash (1970–1980-yillar)

1975-yil yanvar oyida Yaponiyaning Fujikin Co., Ltd.birinchisini ixtiro qildi vilka tipidagi keramik klapan, 99,5% alumina keramikasidan ishlab chiqarilgan. Ushbu mahsulot keramik klapan texnologiyasidagi eng dastlabki vakillik yutuqlaridan biriga aylandi. 1981-yilga kelib, Fujikin seriyali ishlab chiqarishga erishdi va keyingi yili mahsulot Yaponiya va Qo'shma Shtatlarda mukofotlarga sazovor bo'ldi. U yarimo'tkazgichlar sanoatida muvaffaqiyatli qo'llanildi, bu yerda ultra yuqori tozalik va nol metall ionlari ifloslanishi muhim edi (eslatma: bu mahsulot nisbatan past keramik qattiqlikni talab qiladigan keramik globus tipidagi klapan edi).

Shuni ta'kidlash kerakki, bu klapan a ga tegishli edi ixtisoslashgan klapan toifasi, adabiyotda ko'pincha a sifatida tasvirlangan bir o'rindiqli klapanyoki aniq igna klapaninisbatan kamtarona chidamlilik talablari bilan. haqiqiy keramik sharsimon klapan, keramik materiallarning ancha yuqori egilish kuchini talab qiladigan, odatda keyinroq paydo bo'lgan deb tan olingan. Mavjud yozuvlarga ko'ra, Nil-Kor (AQSh)dunyoni hujjatlashtirdi "Birinchi keramik qoplamali sharsimon klapan"ichida 1980-yil, eng qadimgi tasdiqlangan sanoat qo'llanmalari paydo bo'lgan holda 1985-yil.

1980-yillarning oxirlariga kelib, yevropalik muhandislar muhandislik keramikasining ajoyib korroziyaga chidamliligi va qattiqligini tan olishdi, masalan alumina (Al₂O₃)va tsirkoniy (ZrO₂), ularni kimyoviy qayta ishlash, metallurgiya va issiqlik elektr stansiyalarida og'ir yuk ko'tarish uchun ayniqsa moslashtiradi. Orqali transformatsiyani qattiqlashtirish texnologiyasitsirkonda, birinchi avlod mustahkamlangan keramikapaydo bo'ldi, keramik sharlarning mustahkamlik cheklovlarini tubdan hal qildi.

Shu bilan birga, ilg'or silliqlash va abrazivlash usullari imkon berdi oyna darajasidagi sirt qoplamasi va mukammal sharsimonlikkeramik sharlar va klapan o'rindiqlari orasida. Bu bosqichda keramik shar klapanlarning texnik imkoniyatlari to'liq tasdiqlandi va sanoatlashtirish uchun shart-sharoitlar deyarli mavjud edi.

II. Keramik sharsimon klapanlarning rivojlanishi

1. Asosiy texnologik yutuqlar (1990-yillar)

Keramikaning mo'rtligini aniqlash uchun tadqiqotchilar quyidagilarni taqdim etdilar maxsus qo'shimchalar, optimallashtirilgan sinterlash jarayonlari va nanotexnologiya, chidamlilik va mexanik mustahkamlikni sezilarli darajada yaxshiladi. Keramik mikrotuzilmalar bir xil bo'lib qoldi, ichki nuqsonlar kamaydi va umumiy ishonchlilik sezilarli darajada oshdi.

Ishlab chiqarishda, qabul qilish CNC aniq silliqlashshar va o'rindiq o'lchamlarini, shuningdek, sirt pürüzlülüğünü aniq boshqarish imkonini berdi. Keramikaning o'z-o'zini moylash xususiyatlari tufayli, muhrlash juftliklari juda qattiq aloqaga erishdi. Oqish tezligini quyida boshqarish mumkin edi 10⁻⁶ Pa·m³/s, an'anaviy metall klapanlardan ancha ustun.

2. Global sanoatlashtirish (1980-yillarning oxiri - 1990-yillarning boshlari)

Bu davr keramik sharsimon klapanlar laboratoriya tadqiqotlaridan keng ko'lamli sanoat qo'llanilishiga o'tganligi sababli muhim burilish nuqtasi bo'ldi. Dunyo bo'ylab og'ir sanoatni modernizatsiya qilish uchun korroziya va aşınmaya bardosh bera oladigan klapanlar zarur edi va keramika tezda o'zining keng qamrovli ishlash afzalliklari bilan tan olindi.

Moddiy yutuqlar:
Sumitomo Chemical (Yaponiya) ishlab chiqish orqali mustahkamlikni sezilarli darajada oshirdi ittriya bilan barqarorlashtirilgan tsirkoniy, Corning (AQSh) esa kukunni maydalash va shakllantirish jarayonlarini optimallashtirdi va klapan komponentlarining o'lchov aniqligini ±0,01 mm ga yetkazdi.

Xizmat muddatini yaxshilash:
Keramik muhrlash juftliklarining ishlash muddati uzaytirildi 5–10 martametall komponentlar bilan solishtirganda, texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.

Standartlashtirish:
1992-yilda, Amerika neft instituti (API)keramik muhrlash juftligi talablarini o'z ichiga olgan API 6D – Quvur liniyasi klapanlari, sanoat standartlashtirishni rag'batlantirish.

Mintaqaviy rivojlanish modellari:

Qo'shma Shtatlar:
Dastlabki sanoat miqyosida qo'llanilishi 1985-yilda, Nil-Cor kompaniyasi Chemlink Petroleum Inc. (Oklahoma) kompaniyasida yuqori korroziyali kislotali suyuqliklarni nazorat qilish uchun keramik sharsimon klapanlarni qo'llaganida, shisha tolali klapanlarning tez-tez ishdan chiqishini muvaffaqiyatli hal qildi.
1988-yilda, Durkokimyoviy qo'llanmalar uchun keramik muhrlangan sharsimon klapanlarni ishga tushirish uchun keramika tadqiqot institutlari bilan hamkorlik qildi. Ushbu klapanlar Dow Chemical kompaniyasining Freeport zavodining xlorid kislota tizimida muvaffaqiyatli qo'llanildi va xizmat muddatini uch oydan ikki yildan ortiqqa uzaytirdi.
1990-yilda Durco kon chiqindilari uchun aşınmaya bardoshli keramik sharsimon klapanlarni taqdim etdi va Kolorado mis konida xizmat muddatini bir oydan 18 oygacha oshirdi.

Yevropa:
Og'ir ish sharoitlari uchun moslashtirilgan yechimlarga e'tibor qaratdi. 1987-yilda, Neles (Finlyandiya)yordamida ishlab chiqilgan keramik shar klapanlar Mg-PSZ tsirkoniypulpa hazm qilish klapanlarida tez-tez oqish muammosini hal qilish, klapanlarning ishlash muddatini 3-6 oydan 2-5 yilgacha uzaytirish.
1996-yilda, Cera-System (Germaniya)PCI (maydalangan ko'mir quyish) tizimlarida keramik sharsimon klapanlarni qo'llash, xizmat muddatini deyarli olti baravarga uzaytirish va texnik xizmat ko'rsatish chastotasini 60% dan ortiq qisqartirish imkonini berdi.

Yaponiya:
Yaponiya o'zining ilg'or keramika sanoatidan foydalanib, integratsiyalashgan yo'nalishga amal qildi materiallar - klapanrivojlanish modeli. 1987-yilda Fujikin tsirkoniy keramik sharsimon klapanlarni taqdim etdi, yarimo'tkazgichli ultra toza suv tizimlarida nol ifloslanishni muhrlashga erishdi va yuqori darajadagi elektron kimyoviy moddalar bozorida tez sur'atlarda ustunlik qildi.

Xitoy:
Xitoyda keramik sharsimon klapanlarning rivojlanishi quyidagilar bilan tavsiflangan pragmatik ideallar va mustaqil ilmiy-tadqiqot ishlari.
1991-yilda, Doktor Li Gang, doktoranturadan keyingi tadqiqotchi Tyantszin universiteti, qo'shildi CSG Group (China Southern Glass Holding), o'zi bilan kontseptsiyasi va ishlab chiqarish texnologiyasini olib keldi tsirkoniy keramik sharsimon klapanlarUshbu tashabbusni qo'llab-quvvatlash uchun, Shenzhen CSG Strukturaviy Keramika MChJtashkil etildi va Li Gang uning birinchi bosh menejeri etib tayinlandi.

CSG Structural Ceramics kompaniyasida tsirkoniy keramikasini muvaffaqiyatli sanoatlashtirish bilan kompaniya asta-sekin ... nomi bilan tanildi. Xitoyning tsirkoniy keramika sanoatining "Huangpu harbiy akademiyasi", keramika materiallari va klapan muhandisligi bo'yicha bir avlod iste'dodini tarbiyalash.

Ichkarida 1992-yil iyun, Janob Jin XaojunCSG Structural Ceramics kompaniyasiga mahsulot muhandisi sifatida qo'shildi. Muallif: Shu yilning sentyabr oyida, u muvaffaqiyatli loyihalashtirdi va ishlab chiqdi Xitoyning birinchi keramik sharsimon klapaniIchkarida 1993-yil, mahsulot milliy sinovlardan o'tdi va muvaffaqiyatli qo'llanildi xlor-ishqor va to'qimachilik bo'yash sanoatining rasmiy tug'ilishini belgilaydi Xitoyda mahalliy ishlab chiqarilgan keramik shar klapanlar.

Bu bosqichda chuqur integratsiya "Materiallar innovatsiyasi" va "uskunalarni yangilash"nafaqat sanoat klapanlari duch keladigan uzoq muddatli muammolarni hal qildi, balki ularni ham qo'ydi texnik, standartlashtirish va bozor asoslari21-asrda keramik klapanlarning keng ko'lamli global rivojlanishi uchun.

3. Xitoy kuchining yuksalishi

(XX asr oxiri - 2010-yillar)

Shu nuqtada, global texnologiya markazi va keramik shar klapanlariga bo'lgan bozor talabi o'zgara boshladiYevropa, Amerika Qo'shma Shtatlari va Yaponiyadan Xitoyga. Bu o'tish ishlab chiqarish quvvatlarining oddiy o'tkazilishi emas, balki ... tomonidan boshqariladigan o'zgarish edi. Xitoy korxonalari tomonidan doimiy mustaqil innovatsiyalar, ularga izdoshlardan turli xil dastur sohalarida kashshoflarga aylanish imkonini beradi.

Ichkarida 1993-yil, Xitoyning birinchi muvaffaqiyatli qo'llanilishidan so'ng umumiy maqsadli tsirkoniy keramik shar klapani—Shenzhen CSG tomonidan ishlab chiqilgan — xlor-ishqor loyihalarida Balyalash neft-kimyova Qilu neft-kimyo, mahsulotga a berildi keramik sharsimon klapan patenti.

Ichkarida 1993-yil sentyabrtomonidan tashkil etilgan ilmiy va texnologik yutuqlarni baholash Shenchjen shahar fan va texnologiyalar byurositaniqli mahalliy klapan va materiallar bo'yicha mutaxassislarni jalb qilgan holda, keramik shar klapan bir ovozdan shunday xulosaga keldi "Mahalliy birinchi, shunga o'xshash xalqaro mahsulotlarning ilg'or darajasiga yetgan va keng targ'ib qilishga arziydigan valf."

Ichkarida 1993-yil oktyabr, muvaffaqiyatli birinchi sanoat qo'llanilishidan so'ng, Shenzhen CSG tezda ishga tushirildi seriyali dizayn va ommaviy ishlab chiqarish, shu bilan birga bozorni ilgari surishni tezlashtirish.

Ichkarida 1995-yil may, keramik sharsimon klapanlar birgalikda a sifatida tan olingan "1995-yilgi milliy yangi mahsulot"Davlat fan va texnologiyalar komissiyasi, Xitoy sanoat va tijorat banki, Mehnat vazirligi, Xorijiy ekspertlar ishlari bo'yicha davlat boshqarmasi va Texnik nazorat byurosi tomonidan.

CSGning 1990-yillardagi tadqiqotlari va amaliyoti nafaqat materiallar va ishlab chiqarishdagi dastlabki qiyinchiliklarni yengib o'tdi, balki Xitoyning keramik klapan sanoati uchun urug'larni sepdi, mahalliy o'rinbosarlik va mustaqil rivojlanishning maqsadga muvofiqligini isbotlaydi.

Shu bilan birga, Janob Vang Chen, muhandis Tyantszin Dagang elektr stansiyasi, kul va shlakni olib tashlash tizimlarida ishlatiladigan klapanlar odatda faqat xizmat qilishini kuzatdi 4–6 oyqattiq aşınma tufayli. Bu muammoni hal qilish uchun u asos solgan Shengkai Valve Co., Ltd.ichida 1994-yil iyun, shaxsan rivojlanishiga rahbarlik qiladi keramik eshik klapanlarimaxsus mo'ljallangan energetika, metallurgiya va kimyo sanoatihaddan tashqari aşınma sharoitida ishlash.

Orasida 1999 va 2002 yillarShengkayning ilmiy-tadqiqot va ishlanmalardagi yutuqlari sifatida e'tirof etildi Milliy kalit yangi mahsulotlarketma-ket to'rt yil davomida, Xitoyning bir nechta loyihalari kiritilgan Mash'ala dasturiva “863” Yuqori Texnologiyalar DasturiKompaniya qo'lga kiritdi DNV ISO 9001 sertifikati2000-yilda va a sifatida tan olingan Milliy yuqori texnologiyalar korxonasi2001-yilda.

Tyantszin Shengkay keng tarqalgan deb hisoblanadi haqiqiy keramik eshik klapanlarining kashshofiva Xitoydagi eng qadimgi keng qamrovli keramik klapan ishlab chiqaruvchilardan biri, shuningdek, birinchi bo'lib murojaat qilgan alumina keramikasidarvoza klapanlariga. Uning mahsulotlari xizmat muddatini uzaytirdi 10–20 martaan'anaviy metall klapanlar bilan taqqoslaganda, sanoat qo'llanmalarida uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan aşınma muammolarini tubdan hal qiladi. Ro'yxatga olinganidan keyin NASDAQ 2010-yilda, kompaniya keramik sharsimon klapanlar ishlab chiqarishni boshladi.

Ichkarida 1995-yil noyabr, Janob Chjan ZhongqiaoWenzhoudan asos solingan Wenzhou Zhongli Valve Co., Ltd.CSG dan keramik konstruktiv komponentlarni sotib olish orqali keramik sharsimon klapanlarni ishlab chiqishga kirishmoqda. Kompaniya dastlab e'tiborini quyidagilarga qaratgan edi yuqori darajada korroziyali kimyoviy qo'llanmalar, qimmatbaho metall klapanlarni keramik alternativalar bilan almashtirishda qimmatli tajriba to'plash.

Ichkarida 1996-yil, Fuxin kimyo zavodiShenzhen CSG keramik shar klapanlarini yangi loyihada har tomonlama qo'llagan birinchi bo'ldi va ... ni ifodalaydi 1990-yillardagi eng katta keramik sharsimon klapan qo'llanilishi holatiXitoyda.

Ichkarida 1998-yil iyun, Janob Jin Xaojun, ilgari CSG kompaniyasida asosiy muhandis bo'lib ishlagan, asos solingan Yantay Jintay Meilin, mahalliy ishlab chiqarilgan keramik sharsimon klapanlarni ishlab chiqishni oldinga olib chiqdi. Mahsulot tuzilishini optimallashtirish va universallikni oshirish orqali u qo'llanilish sohalarini muvaffaqiyatli kengaytirdi tutun gazini desulfurizatsiya qilish, domna pechida maydalangan ko'mir quyish (PCI) va issiq metallni oldindan ishlov berishga ko'mir kimyosi, kremniy kimyosi, tuz kimyosi, nozik kimyo, metallurgiya va lityum batareya sanoati.

Ushbu maqolada biz keramik sharsimon klapanlarning sayohatini ko'rib chiqdik global texnologik paydo bo'lishga Xitoyda ildiz otgan rivojlanish va dastlabki o'sish.

Keyingi bo'limda biz qanday qilib bunga e'tibor qaratamiz Xitoy keramik shar klapanlari, barqaror texnologik yutuqlar va bozorni chuqur jalb qilish orqali erishildi sakrash taraqqiyoti va global raqobatbardoshlik21-asr sanoat to'lqinida.