SS316 Centrifugalni potisnik za ventilaciju rudnika konstrukcijsko otporan na eksplozije

SS316 Eksplozivno otporan centrifugalni potisnik od nehrđajućeg čelika: odabir materijala i konstrukcijski dizajn za ventilaciju rudnika nafte

Uvod: Disanje ispod rudnika

U naftnim i rudarskim operacijama ventilacijski sustav je najveća linija obrane za sigurnost osoblja u podzemlju. Akumulacija metana, odlazak vodikovog sulfida, suspenzija zapaljive prašine ove nevidljive opasnosti zahtijevaju razinu tehničke strogosti ventilacijske opreme koja daleko premašuje konvencionalne industrijske zahtjeve. U središtu svake ventilacijske petlje sjedi centrifugalni štator , jedini rotirajući snaga element. Izbor materijala i konstrukcijski dizajn određuju sigurnosnu obalu cijelog sustava.

Ovaj članak temelji se na iskustvu iz inženjerstva na terenu kako bi se ispitao SS316 austenitni centrifugalni rotor od nehrđajućeg čelika sve u kontekstu ventilacije rudnika nafte otporne na eksplozije i koroziju. Za kontekst o našoj cjelovitoj asortimanu proizvoda, pogledajte FANOVA centrifugalni ventilator katalog .

1. za Zašto SS316 Odabir materijala pod utjecajem mehanizama korozije

1.1 Tri izazova korozije u rudarskom okruženju

Promet zraka kroz ventilacijski otvor rudnika nafte daleko je od čistoće. Na temelju podataka o uzorkovanju na terenu, tipični zrak za povrat rudnika sadrži:

• H2S (vodik sulfid) koncentracija se kreće između 5 i 200 ppm. U vlažnom zraku, H2S formira slab kondenzat sumporne kiseline koji može proizvesti jednaku stopu korozije veću od 0,5 mm/godinu na konvencionalnom ugljikovom čeliku.
• Cl− (joni hlora) : Pojavljuje se isparavanjem solene soli u formaciji, a klorid je glavni pokretač korozije u šupljini i krekiranja korozije pod stresom (SCC) u austenitskim nerđajnim čelikovima.
• CO2 + H2O : Formiranje ugljikove kiseline smanjuje pH kondenzata u rasponu od 4,5 do 5,5 što ubrzava elektrohemijsku koroziju.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "specifična oprema za proizvodnju" znači oprema za proizvodnju proizvoda koja se koristi za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda za proizvodnju proizvoda

1.2 SS316 vs. SS304: Odlučna razlika 2% molibdena

SS316 dodaje 2,0 3,0% molibdena (Mo) za SS304 osnovni sastav. Ova naizgled mala prilagodba legure proizvodi razliku u performansama u okruženjima s hloridima:

Mjerni parametar	SS304	SS316	Standard testiranja
U skladu s člankom 6. stavkom 1.	≥ 18	≥ 24	PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N
Kritična temperatura pittinga (CPT)	≈ 15°C	≈ 25°C	Metod E (ASTM G48) (6% FeCl3)
SCC-C	≈ 10 ppm (> 60°C)	≈ 50 ppm (> 60°C)	NACE TM0177
Jednokratna stopa korozije (5% H2SO4, 25°C)	s druge strane, za sve vrste proizvoda:	smanjenje količine	U slučaju da se ne provodi ispitivanje, ispit mora biti obavljen u skladu s člankom 6. stavkom 2.

Za radne uvjete rudnog povratnog zraka temperatura 2545°C, RH 7095%, koncentracija Cl− 2080 ppm CPT SS304 nalazi se kvadratno na gornjoj granici operativnog prozora, dok SS316 zadržava maržu od otprilike 10°C. To je osnovna

1.3 Metalurgija zavarivanja i zadržavanje otpornosti na koroziju

U slučaju da se ne primjenjuje presjek, to znači da se ne primjenjuje presjek. Zavarivanje SS316 zahtijeva strogu kontrolu ulazne topline (preporučuje se 0,81,5 kJ/mm) i upravljanje temperaturom između presjeka (≤ 150 °C) kako bi se spriječilo padavanje karbida hroma u zoni koja je pogođena toplinom (HAZ), što bi uzrokovalo podložnost intergran za vozila s brzinom od 300 mm do 300 mm Svajanje TIG (GTAW) s žicom za punjenje ER316L u slučaju da je proizvodnja za proizvodnju električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, ne može se upotrebljavati za proizvodnju električne energije u skladu U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, za određene vrste materijala, potrebno je utvrditi razina i veličina materijala.

2. - Što? Dizajn otporan na eksplozije Od suzbijanja iskre do izolacije strukture

2.1 Uklanjanje mehanskih iskra od trenja

Za zaštitu od eksplozija opreme za ventilaciju u rudnicima primjenjuje se: ATEX 2014/34/EU (EU) ili Sljedeći članak (Kina) standarde. Mehanske iskre predstavljaju pravi izvor paljenja: kada se rotirajući rotor slučajno dodirne stacionarnoj komponenti, trljanje željeznog metala može generirati žaruljne čestice koje premašuju 1000 °C.

SS316, kao austenitni nehrđajući čelik, je s masenim udjelom od 0,15 mm ili više, ali ne više od 0,15 mm - Što? To znači da čak i pod neobičnim uvjetima kontakta ne stvara iskre od trenja visoke temperature karakteristične za ugljikov čelični čelik. Ali to je samo prvi sloj zaštite.

2.2 Elastično bloksko spajanje: prekidanje staze čvrste provode

The elastično bloksko spajanje u ovom je slučaju, u slučaju da je motor postavljen između osova motora i osova rotora, to je osnovna sigurnosna značajka ovog prilagođenog dizajna.

"Sistem za upravljanje" ili "režija" za upravljanje "sistemom za upravljanje" ili "režija" za upravljanje "sistemom za upravljanje" ili "režija" za upravljanje "sistemom za upravljanje" ili "režija" za upravljanje "sistemom za upravljanje" ili "režija" za upravljanje "sistemom

• Električna izolacija : Elastomer prekida metalni kontinuitet između osovine motora i osovine rotora, eliminišući elektrolitsku koroziju na rotoru. Istodobno razdvaja stranu motora i stranu ratača u dva neovisna električna kola za eksplozivno područje.
• Vibracijsko odvajanje za sve vrste vozila, za koje se primjenjuje homologacija iz točke 6.4.1., se primjenjuje sljedeće: Uređaj je napravljen od materijala koji se koristi za proizvodnju električne energije.
• U slučaju da se ne radi o iskrici, u slučaju ekstremnog preopterećenja, elastomerni element se reže prije nego što se svaka metalna komponenta pokvari, što zamjenjuje sudar metala na metal nesmetalnim događajem rezanja, eliminišući stvaranje iskre na mjestu propasti.

Elastomer PU-a je utvrđen na tvrdoći 9295 Shore A s rasponom radne temperature od -30°C do +100°C, u potpunosti pokrivajući radni temperaturni prozor rudarske ventilacije.

2.3 Nezavisna nosilačka nosila: odvajanje opterećenja i toplinska izolacija

U konvencionalnim projektama ventilatora, kućište ležaja često je priključeno izravno na kućište ventilatora. To stvara dva puta neuspjeha:

1. Vibracije kućišta prenose se izravno u ležaju , ubrzavajući raspršivanje valjnih elemenata i smanjujući stvarni životni vijek L10 znatno ispod izračunane vrijednosti.
2. Termalna provodljivost iz kućišta (pri rukovanju medijima visoke temperature) gura radnu temperaturu ležaja izvan točke pada masti, uzrokujući neuspjeh mazanja.

The neovisni nosilac za kućište dizajn rešava oba pitanja sljedećim strukturnim značajkama:

Značajka dizajna	Funkcija	Uticaj na sigurnost
S odvojenim ležajnim kućištem od ventilatorskog kućišta	Blokovi put vibracije od kućišta do ležaja	Istinski životni vijek ležaja približava se teorijskom L10
Svaka vrsta proizvoda može se upotrebljavati za proizvodnju proizvoda iz kategorije 1 ili 2	Vibracijski amortizator + barijera za koroziju	Koefficient deformacije odlitog željeza (η ≈ 0,01) daleko premašuje čelik (η ≈ 0,002)
Četverobolni flange s prilagodljivim položajem	Svaka vrsta vozila mora biti u skladu s ovom Uredbom.	Uklanja parazitsko opterećenje od nepravilnog poravnanja
U slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti na temelju sljedećih uvjeta:	S druge strane, za električne uređaje s toplotnom vodivostju manjom od 0,5 W/m·K	Ne dopušta toplinu da se upije u ležajevi pod prolaznim uvjetima

3. Slijedi sljedeće: usklađivanje učinkovitosti s sigurnošću pri eksploziji

3.1 Prirodna sigurnost leđa sa zakrivljenim leđima

Centrifugalni rotori se klasificiraju u tipove lopatica sa zakrivljenim naprijed, radijalnim i zakrivljenim unazad. Ventilacija u rudniku je poboljšana. lopatice zakrivljene unazad u slučaju da je potpora veća od vrijednosti iz točke 1., u slučaju da je potpora veća od vrijednosti iz točke 1., u slučaju da je potpora veževa veza veća od vrijednosti iz točke 1. smanjuje se umjesto da se poveća , pružajući zaštitu od pretjeranog opterećenja.

To znači da čak i ako se slučajno ostavi potpuno otvoren, motor neće biti preopterećen i pregrijan. U opasnom okruženju za eksploziju, neprihvatljivo je bilo kakvo pregrijavanje električne opreme aerodinamički profil rotora sam po sebi je sigurnosni uređaj.

3.2 Ključni aerodinamički parametri

• Broj lopatica u slučaju da je to potrebno, za određene brzine, potrebno je upotrijebiti:
• Udio u izlaznoj rezanici za potrebe ovog članka, za sve vozila s brzinom brzine od 300 km/h, za koje se primjenjuje presjek 'B' ili 'C' u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika, za koje se primjenjuje presjek 'B' ili 'C' u skladu s člankom 6. stavkom 2.
• Ulazno-izlazni omjer prečnika D1/D2 za potrebe ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji, za koje se primjenjuje presjek, primjenjuje se sljedeći standard:
• Volute očisti jezik u slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i razinu otpornosti na zračenje.

4. - Što? Proces proizvodnje i kontrola kvalitete

4.1 Redoslijed zavarivanja i kontrola distorzije

Koefficient toplinske dilatacije SS316 (16,0 × 10−6 /K, 0100°C) približno je 40% veći od koeficijenta toplinske dilatacije ugljikovog čelika. Kontrola distorzije zavarivanja je najveći izazov u proizvodnji. U skladu s člankom 6. stavkom 1.

1. S druge vrijednosti : Prednji, stražnji i oštrice se režu pojedinačno. U slučaju da je to potrebno, to se može učiniti na temelju sljedećih kriterija:
2. Svajanje za pozicioniranje svaka oštrica je zavariva na stražnji omotač u 6 simetričnih točaka. U slučaju da je to potrebno za proizvodnju električne energije, u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom (a) ovog pravilnika, za proizvodnju električne energije, potrebno je utvrditi:
3. Svajanje u preskačenom nizu svajanje se nalazi u dijametralno suprotnom nizu oko opsega. U slučaju vozila s brzinom od 300 mm do 300 mm, to znači da je to brzina vozila koja je u skladu s člankom 6. stavkom 3. točkom (a) ovog pravilnika. U slučaju da je to potrebno, za svaki proizvod, u skladu s člankom 6. stavkom 3.
4. Svajanje zatvaranja prednje omotače za sve te vrste, u skladu s člankom 3. stavkom 3. ovog Pravilnika, potrebno je utvrditi:
5. Ublažavanje stresa za SS316 izričito se ne preporučuje izgaranje u rasponu senzibilizacije (600650°C). Umjesto toga, vibrativno oslobađanje od napona (VSR) s obzirom na to da je to primjenjivo za proizvodnju električnih goriva, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika, radi se o proizvodnji električnih goriva za proizvodnju električnih goriva.

Sve TIG zavarivanje vrši svađač certificiran u GTAW-u ručni TIG, ne automatizirani kako bi se osigurala potpuna prodornost zglobova i dosljedan profil perle preko složenih trodimenzionalnih presjeka od oštrice do omotača. Ovo je rad na zanatskom nivou, a ne proizvodni proces. Za detaljan pogled na naše proizvodne mogućnosti, pogledajte naše prikaz proizvodnje i osiguranja kvalitete .

g2.5 Standardi dinamičke ravnoteže

Nakon zavarivanja, rotor se podvrgava dvospratna dinamička ravnoteža u skladu s ISO 21940-11 razredom G2.5. Za rad u rudarskom ventilacijskom sistemu dopuštena je preostala neravnoteža:

U _pER u slučaju da je to potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno, u slučaju da je potrebno.
u slučaju da je vozilo u stanju da se vozi u skladu s ovom Uredbom, za vozila s brzinom brzine od 300 km/h, za vozila s brzinom brzine od 300 km/h, za vozila s brzinom brzine od 300 km/h, za vozila s brzinom brzine od 300 km/h, za vozila s brzin

Za tipičnu šraftu SS316 od φ630 mm (masa ≈ 28 kg, nominalna brzina 2.900 obrta/min.) izračunana dopuštena rezidualna neravnoteža iznosi približno 230 g·mm. U proizvodnoj praksi, to se kontrolira na ≤ 60% dopuštene količine (≤ 140 g·mm).

4.3 Obrada površine i konačna inspekcija

• Kiseljenje i pasivacija za potrebe primjene ovog članka, za sve proizvode koji sadrže HNO3 (u prosjeku 20% vol. vol.) + HF (u prosjeku 5% vol.) upotrebljava se metoda za ispitivanje. Obnovlja Cr2O3 pasivni film preko svih zona zavarivanja i HAZ.
• U slučaju da se ne primjenjuje, test se provodi na temelju sljedećih dokaza: u slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, primjenjuje se sljedeći postupak: Ne dopušta se plava obilježja potvrđuje integritet pasivnog sloja.
• U slučaju da je to potrebno, provjera mora biti obavljena u skladu s člankom 6. stavkom 2. u slučaju da se ne primjenjuje, to se može učiniti u skladu s člankom 6. stavkom 1. VIII. divizija 1 kriteriji prihvaćanja ne dopušta se linearna označavanja.
• Test prekoračenja brzine u slučaju da se ne primijenjuje presjek, to se može učiniti na temelju sljedećih dokaza: Ne dopušta se stalna deformacija ili abnormalna vibracija.

- Pet. Uputstva za ugradnju i održavanje

5.1 Popis provjera prije ugradnje

1. Smatra se da je to u skladu s člankom 3. stavkom 2.
2. U slučaju da se ne provjeri u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog pravilnika, to se može učiniti u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog pravilnika. Radijalni razmak ≥ 5 mm.
3. U slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za provjeru, u slučaju da je to potrebno za prov
4. "Sredstva za upravljanje" su: Svaka od sljedećih opcija:

5.2 Praćenje tijekom rada

Parametar	Frekvencija	Prag upozorenja
Brzina vibracije ležaja	Kontinuirano (online praćenje)	s druge strane, za sve proizvode koji sadrže:
Temperatura ležaja	Neprekidno	(u slučaju gume)
Izvršavanje tehničkih zahtjeva	Svaka 3 mjeseca	Broj i dimenzija
Provjera elastomera spoja	Svakih 6 mjeseci	Svaka vrsta proizvoda za proizvodnju električne energije
U slučaju da se primjenjuje jedna od sljedećih opcija:	Godišnje	Svaka vrsta vozila mora biti u skladu s ovom Uredbom.

5.3 Rješavanje problema

Pitanje 1: pojava mrlja hrđe na površini rotora?
SS316 još uvijek može pokazati manju rupu u agresivnim okruženjima hlorida. Ako je testiran, testiranje se provodi na temelju podataka iz članka 4. stavka 2. Ako je potvrđeno, nadograditi specifikaciju na SS316L (varijanta s niskim udjelom ugljika, C < 0,03%) ili dupleksni nehrđajući čelik 2205 (PREN ≥ 34).

U slučaju da se ne primjenjuje, mora se utvrditi da je to u skladu s člankom 6. stavkom 2.
Istražite stanje poravnanja spoja i rezonancu sistema osovine. U slučaju neovisnog konstrukcije kućišta ležaja, uzrok kvarova ležaja gotovo je uvijek uzvodno provjerite elastomerni element na razgradnju. Ako je potrebno, zamjeniti i ponovno uskladiti.

P3: Postepeno smanjenje protoka zraka?
U slučaju da se u rudniku ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da se ne bude bilo vode, u slučaju da U slučaju da se ne primjenjuje presjek, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2. Nikada ne koristite čipku od čelične žice. počešanje pasivnog filma ubrzaće početak izbacivanja.

6. - Što? Sljedeći članak

Parametar	Specifikacija	Pripovijedi
Tip šake	S druge konstrukcije od željeza ili čelika	U slučaju da je to potrebno, to se može učiniti na temelju sljedećih parametara:
Materijal	S.A.302 (S.A.302), S.A.303 (S.A.304), S.A.304 (S.A.304), S.A.304 (S.A.304), S.A.305 (S.A.305), S.A.305 (S	Moguće nadograditi na SS316L / 2205 duplex
Broj lopatica	6–8	Optimizirano za određenu brzinu
Proces zavarivanja	U skladu s člankom 3. stavkom 1.	Sljedeći članak:
Vrsta spojnika	Elastično bloksko spajanje (PU 9295 ShA)	Električna izolacija + odvajanje vibracija
Kuća za loptu	Neovisni kućište od livenog željeza + SS316 podloga ploča	Četverobolni flans, podešavan za šamponiranje
Bilanci za dinamičku ravnotežu	ISO G2.5	Kontrola proizvodnje na 60% tolerancije
Raspon radne temperature	-20°C do +80°C (standardno)	Za sve vrste vozila, za koje se primjenjuje sljedeći standard:
Standardi za zaštitu od eksplozije	U skladu s člankom 4. stavkom 1.	Službeni broj:
Oznaka:	12 Mjeseci	U slučaju da je proizvodni sustav u stanju da se koristi za proizvodnju električne energije, mora se upotrebljavati:

Zaključak

U slučaju da se u rudniku nafte koriste centrifužni rotori od nehrđajućeg čelika SS316, to nije jednostavno zamjenjivanje materijala. To je sustavni inženjering problem koji obuhvaća u skladu s člankom 3. stavkom 1. - Što? Elastično bloksko spajanje eliminiše rizik od iskre na interfejsu osovine. Neovisni nosilac kućišta odvaja prijenos vibracija. Određene su za zaštitu od aerodinamičkog prenapona. Ove tri odluke o dizajnu čine inženjersku sigurnosnu triadu za ventilaciju rudnika.

Iza svakog izbora parametara u ovom članku stoji slučaj neuspjeha ili skup podataka o validaciji prikupljen tijekom više od desetljeća terenskih iskustava u zračenju nafte i rudnika. Za tehničke upite ili za raspravu o specifičnoj aplikaciji ventilacije u rudnicima, kontaktirati FANOVA inženjerski tim .