Messing vs. roostermis: milline materjal kestab kauem kõrgsurveliste CO2-adapterite puhul?

Materjalivalik, mis mõjutab rohkem kui ainult hindamärki

Kõrgsurvelistes CO2-adapterites esinevad nii messing kui ka roostevabast terasest. Mõlemad suudavad vastu pidada seotud rõhule. Mõlemat on edukalt kasutatud praktiliselt aastakümneid. Kuid küsimus, kumb neist kestab kauem, ei ole nii lihtne kui spetsifikatsioonilehel toodud tõmbetugevuse numbritel põhinev võrdlus.

Vastus sõltub töökeskkonnast, kasutussagedusest, konkreetsest CO2 koostisest ja – võimalik, et kõige olulisemalt – sellest, kuidas materjal interakteerub niitgeomeetriaga ja tihenduspindadega sadade ühendusütsuste jooksul.

Mis messing pakub

Messing, tavaliselt 60% vaske ja 40% tsinki sulam, on olnud gaasiregulaatorite ja ühendusdetailide rakendustes tööstusstandardiks mitmeid kümnendeid . Selle eelised on hästi dokumenteeritud: erineline töödeldavus, hea soojusjuhtivus (umbes viis korda kõrgem kui roostevabast terasest) ja tõestatud sobivus enamiku tööstusgaasidega, sealhulgas CO2-ga .

Kõrgsurvelistes CO2-rakendustes toimib messing usaldusväärselt. Selle keemilised omadused on stabiilsed ja see vastub okseerumisele . Materjal säilitab ka madalatel temperatuuridel tugevust – see on oluline, kuna CO2 laienemine väljutamisel võib temperatuuri oluliselt langetada .

Kohad, kus messing näitab oma piiranguid:

• Detsinkifikatsioon – tsinki valikuline lihtsustumine sulamis – võib tekkida siis, kui messing puutub kokku ammoniaagiga, amiinidega või happeliste kondensaatidega .

• Messing on pehmem kui roostevabast terasest, mistõttu on see kõrgtsüklilistes rakendustes suurema ohus lõikekinnitumise tekkeks.

• Materjal deformeerub pikaajaliselt kõrgsurvel.

Roostevabast terasest: kallim alternatiiv, millel on tegelikud eelised

Roostevabast terasest pakub paremat korrosioonikindlust ja suuremat tugevust . Korrosioonikohastes keskkondades vastub roostevabast terasest degradatsioonile, mis võib põhjustada süsteemi läbimurdmise. Kõrgsurvelistes ja sageli kasutatavates rakendustes on roostevabast terasest sageli soovitud materjal .

Kulude erinevus on oluline. Rõhu regulaatorid ja ühendusdetailid roostevabast terasest maksavad tavaliselt 30–50% rohkem kui nende messingist analoogid. Kuid korrosiivsetes tingimustes tagavad nad pikemad hooldusperioodid – väljatöötamise andmetel umbes kaks kuni kolm korda pikemad.

Lõimede kleepumisprobleem, millest keegi ei räägi

Lõimede kleepumine on materjaliülekande nähtus, mis tekib siis, kui liikuvad pinnad – näiteks lõimitud ühendused – kogevad suurt rõhku ja hõõrdumist piisava lubrikatsiooni puudumisel. Roostevaba teras on eriti kalduv kleepuma oma suure plastse deformeeruvuse ja töötervenemise omaduste tõttu. Kui kleepumine algab, lukustuvad lõimed ja ühendust ei saa enam lahti teha ilma lõimide kahjustamiseta.

Vask, vastupidi, omab loomulikku libedust, mis vähendab kulumisriski. Vaske sisaldav koostis pakub teatavat eneselubrikatsiooni niitide ühendamisel. Selliste adapterite puhul, mida ühendatakse ja lahti ühendatakse sageli – näiteks täitmispunkti keskkonnas – võib see tähendada pikemat kasutusel olevate niitide eluiga vasest adapterist.

Tegelikku võrdlust: kaks adapterit, kaks aastat

Üks Florida akvalanguspoes pidas kirja kahe identse CO2 adapteri kohta – üks oli töödeldud vasest, teine 316-st roostevabast terasest. Mõlemat adapterit kasutati samas täitmispunktis sama arv kordi nädalas kahe aasta jooksul.

Vasest adapteril ilmnesid nähtavad niidikahjustused umbes 1200 ühendusetsükli järel. Niidid olid endiselt funktsionaalsed, kuid kahjustuste muster oli mõõdetav niidimõõdikuga. Roostevabast terasest adapteril oli sama arvu tsüklite järel minimaalne kulumine – kuid selle puhul oli vaja kaks korda niite lubrikatsiooni ning ühel korral esines väike kulumine, mille kõrvaldamiseks tuli kasutada niidifaili.

Kokkuvõte: roostevabast terasest osad olid mõõtmete kaotuse poolest vastupidisemad, kuid nende hooldus nõudis rohkem tähelepanu, et vältida liikumatuks kinni jäämist.

Korrosioonikindlus: mitte kogu CO2 on võrdne

Iga materjali korrosioonikindlus sõltub suuresti CO2 allikast. Tööstuslik CO2 võib sisaldada jälgmisi saasteaineid – niiskusauru, väävlühendeid, süsivesinikke –, mis mõjutavad materjali käitumist.

Kullassepp töötab hästi kuivas ja puhtas CO2-keskkonnas. Kui aga sisse tungib niiskus, suureneb dezinfitseerumise oht rostivaba teras hakkab paremini toime niiske või saastunud CO2-ga, kuid kulumisohu tõttu tuleb erilist tähelepanu pöörata keermete lubrikatsioonile ja paigalduspingele.

Töötsüklite sageduse tegur

Adapertorite puhul, mida kasutatakse harva – näiteks paar korda kuus – on kullassepp täiesti piisav. Materjali loomulik kulumiskindlus ja lubatav töötlemistäpsus teevad selle praktiliseks valikuks ajutiseks kasutamiseks.

Kõrgsagedusliku kasutamise korral – näiteks päevaselt ühendusi tehes täitmisjaamas – muutub arvutus. Rostivaba terase üleüldiselt parem kulumiskindlus hakkab tasuda end, kui hooldusprotokoll hõlmab regulaarset keermete lubrikatsiooni ja ettevaatlikku paigaldust. Kõrgem algne hind õigustub pikendatud hooldusintervallide ja vähendatud asenduste sagedusega.

Valik ei ole sellest, milline materjal on "parem". See on sellest, milline materjal sobib paremini konkreetse paigalduse töötingimustele, ühendussagedusele ja hooldusvõimalustele.

HXJ masinad nii kollase metalli kui ka roostevabast terasest CO2-adapterid, mille keermegeomeetria on säilitatud täpsustatud tolerantsides, kasutades inspektsiooniprotsesse, mis kontrollivad külgmiste nurkade ja sammupikkuste läbimõõtusid enne seda, kui komponendid on heaks kiidetud kokkupanekuks.