اختصاصی بسپار/ رفع نشتی و افزایش دوام قطعات لاستیکی صنایع گاز
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر نشتی و دوام دیافراگم کنتورهای گاز، از دغدغه های اصلی در تولید و مصرف این قطعات لاستیکی است. شرکت آلمانی Freudenberg Sealing Technology با پشتوانه ی تجربه ی 150 ساله در زمینه ی مهندسی و مواد، راه حلی برای این دو مشکل در پیش گرفته که شاید ذکر آن، سرنخ هایی برای فعالان این صنعت در کشور عزیزمان، به همراه داشته باشد.
در صنعت گاز طبیعی که ایمنی در آن اهمیت بسیار دارد، وجود نشتی ها، خطرناک و پرهزینه است. به ویژه کنتورها و تنظیم گرهای (regulator) گاز خانگی که در صورت طراحی و تولید نامناسب قسمت های حساسی مثل دیافراگم ها، برای محیطی که در آن کار می کنند، خطرآفرین هستند.
اکنون شرکت Metflex Precision Molding زیرمجموعه ی شرکت Freudenberg، با یک فناوری پیشرفته ی بسپاری و با در نظر داشتن این حساسیت ها، از مواد تقویت شده با الیاف، در ساخت قطعات فوق استفاده می کند که نتیجه ی آن، بهبود اطمینان، عملکرد و دوام است. دیافراگم های ساخته شده با فناوری الیاف پراکندهMetflex (DFT)، آب بندی مناسب تر، عمر خمش طولانی تر و جهندگی برودتی (در دمای کم) بهتر داشته و از نظر طراحی، نسبت به دیافراگم های استاندارد ساخته شده از بسپارهای پوشش دهی شده با منسوج، قابلیت های بیشتری دارند. تاکنون بیش از 40 میلیون دیافراگم با فناوری DFT برای کاربردهای با فشار کم و متوسط و عمدتا در آمریکای شمالی استفاده شده است.
به گفته ی یکی از مقامات این شرکت صنعت گاز طبیعی، در مقابل هر فناوری جدید، از نظر مسایل ایمنی و هزینه های مربوط به نشتی گاز و خرابی تجهیزات، بسیار سختگیر است. اما شرکت می خواهد که شرکت های تولیدکننده اطلاع داشته باشند که اکنون جایگزین بهتری برای قطعات حساس به لحاظ ایمنی در کاربردها با فشار کم و متوسط (زیر psi 150) وجود دارد، مثلا در کنتورها و تنظیم گرهای گاز خانگی. دیافراگم های DFT، راه حل مطمئنی برای مشکلات حادی هم چون دوپوست شدن (delamination)، ترک خوردگی و نشتی در کاربردهای با فشار کم و متوسط گاز هستند.
حتی با وجود عرضه ی کنتورهای گاز دیجیتال، کنتورهای با دیافراگم مکانیکی بازهم تا مدت ها وجود خواهند داشت و به خصوص در چین که استفاده از آن ها رو به رشد هم است. در این وسایل، اساس کار، جابه جایی یک پیستون در یک استوانه همراه با یک دیافراگم برای انتقال گاز از خطوط اصلی توزیع به خروجی های گاز خانگی است. دیافراگم، هم نقش یک سدگر در مقابل خروج گاز و هم نقش نیرو برای راندن آن در میان خطوط گاز داخل منازل دارد.
تاکنون در طراحی و تولید دیافراگم این کنتورها، به طور معمول از لاستیک و در اتصال با نخ الیاف استفاده می شد. الیاف در این جا چند وظیفه را بر عهده دارد که عبارت اند از افزایش انعطاف، دوام و مقاومت در مقابل سیال.
دیافراگم های تقویت شده با الیاف معمولا در جاهای بزرگ و پرفشار استفاده می شوند که به صورت مداوم، تنش و حرکت وجود دارد و قسمت های عمل کننده مرتبا در حال کار هستند. این دیافراگم ها به خصوص برای کنتورهای با فشار ترکیدگی بیش از psi 150 مناسب هستند.
برای استفاده ی خانگی کنتورهای گاز با جابه جایی کوچک تر و فشارهای ترکیدگی کمتر از psi 150 استفاده می شود. در کنتورهای گاز خانگی، لاستیک های تقویت شده با الیاف می توانند مشکلاتی به وجود آورند. دیافراگم این کنتورها، با افزایش مصرف گاز، سریع تر فشرده و باز می شود تا جریان گاز به داخل منازل به صورت یکنواخت باشد. درنتیجه ی این حرکت، اصطکاک و تنش به وجود می آید که ممکن است باعث جدائی الیاف از لاستیک شود و این عدم یکپارچگی در مواد، نهایتا منجر به تغییرشکل دیافراگم و نشتی می شود. هم چنین ممکن است الیاف، در لبه ها شل شود که باز هم دیافراگم به خوبی نخواهد توانست آب بندی کارایی را فراهم کند.
در روش DFT، با تولید مواد همگن تقویت شده با الیاف و عدم نیاز به لایه منسوج، این خطر رفع شده است. مواد به صورت یکنواخت خمیده می شوند و لذا جدایی الیاف تقویت کننده از لاستیک غیرممکن می شود. هم چنین، گرمازایی در دیافراگم های DFT کمتر بوده و دوام عملکردی نیز افزایش خواهد یافت. نکته ی مهم این که، یکنواختی مواد، تقریبا مشکل تغییرشکل دیافراگم را که می تواند در اثر پاسخ متفاوت مواد مختلف تحت فشار و تنش ایجاد شود، حذف می کند.
برگردان: مهندس مجید امانعلی خانی
[email protected]
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۲۰ ماهنامه بسپار که در نیمه بهمن ماه ۹۹ منتشر شده است می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو و طاقچه قابل دسترسی است.
