परमाणु परत जमाव (50 डिग्री, 500 एमबार) के लिए उच्च शुद्धता वाले ट्राइमिथाइलएल्यूमिनियम (टीएमए) वेपोराइज़र में, पीएफए हीटर सतहों (निकाले जाने योग्य अल, फे, सीयू) से ट्रेस धातु की लीचिंग 3000 घंटों के बाद एक्स {3} रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा मापे गए पॉलिमर के उत्प्रेरक अवशेष स्तर के साथ कैसे संबंधित होती है?
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डीएमसी रिबॉयलर में सूजन के कारण होने वाले कंपन की समस्या
डाइमिथाइल कार्बोनेट (डीएमसी) शुद्धिकरण कॉलम जो 90 डिग्री और 5 दबाव पर चलते हैं, पीएफए {{3}लेपित ट्यूब बंडलों के साथ केतली प्रकार के रीबॉयलर का उपयोग करते हैं। डीएमसी के परिणामस्वरूप पीएफए की मात्रा 1.5% बढ़ जाती है, जिससे ट्यूबों के यांत्रिक गुण और कंपन अवमंदन प्रभावित होते हैं। सात डीएमसी उत्पादन स्थलों के मात्रात्मक आंकड़ों के अनुसार, जब 2.0 मिमी पीएफए दीवारें 2.03 मिमी तक विस्तारित होती हैं, तो लोचदार मापांक 480 एमपीए से घटकर 380 एमपीए (21% की कमी) हो जाता है। प्राकृतिक आवृत्ति में 10% की कमी और कंपन आयाम में 25% की वृद्धि के परिणामस्वरूप ट्यूब - से - ट्यूबशीट संयुक्त थकान का जीवन 10 वर्ष से घटकर 4 वर्ष हो गया है।
यांत्रिक गुणों पर सूजन का प्रभाव
डीएमसी अवशोषण (1.5% वॉल्यूम स्वेल) पीएफए को प्लास्टिसाइज़ करता है, कठोरता को कम करता है और भिगोने की क्षमता को बढ़ाता है। डीएमसी-संतृप्त पीएफए में 90 डिग्री पर परीक्षण:
पैरामीटर परिवर्तन: सूखी पीएफए डीएमसी-सूजी हुई पीएफए (1.5% सूजन)
लोचदार मापांक (एमपीए) 480 380 -21%
भंडारण मापांक (एमपीए 1 हर्ट्ज पर)=420 320 -24%
45 + 22% हानि मापांक (एमपीए) है।
0.05 + 0.08 + 60% अवमंदन अनुपात (ζ) है।
प्राकृतिक आवृत्ति (f_n): -10%, 90%, और 100%
कंपन आयाम और ट्यूब बंडल गतिशीलता
केतली रीबॉयलर में दो चरण प्रवाह (उबलते डीएमसी) द्वारा प्रवाह प्रेरित कंपन उत्पन्न होता है। 5 मीटर लंबी ट्यूब के लिए, कठोरता कम होने से आयाम बढ़ जाता है:
Natural Frequency (Hz) Vibration Amplitude (mm peak) Cycle Life to Fatigue Failure Tube-to-Tubesheet Stress (MPa) Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 चक्र
डीएमसी-सूजन (1.5%) 20 1.0 31 5×10^6 चक्र
डीएमसी-सूजन + प्रवाह 19 1.2 38 2×10^6 चक्र
सूजे हुए + क्षतिग्रस्त जोड़ 17 1.5 48 5×10^5 चक्र
ट्यूब से ट्यूबशीट संयुक्त थकान
पीएफए ट्यूब और स्टेनलेस स्टील ट्यूबशीट के बीच का कनेक्शन कंपन के कारण चक्रीय तनाव का अनुभव करता है। बढ़े हुए पीएफए की बढ़ी हुई रेंगन और घटी हुई ताकत संयुक्त गिरावट को तेज करती है। डीएमसी में 90 डिग्री पर थकान परीक्षण:
संयुक्त प्रकार पीएफए स्थिति चक्र से रिसाव (दबाव का 1 बार) विफलता मोड
सूखी 8x10^6 यांत्रिक सामी ढीलापन
सूजी हुई यांत्रिक सामी 2×10^6 पीएफए रेंगना और रिसाव
सूखा 5x10^6 चिपकने वाला -बंधित बॉन्ड थकान
बंधन विफलता और चिपकने वाला -बंधित सूजन 1×10^6 सूजन तनाव
वेल्डेड (पीएफए-पीएफए) सूजा हुआ 4×10^6 वेल्ड क्रीप, स्वीकार्य
सूजन और स्थिरीकरण कैनेटीक्स
90 डिग्री पर 500 घंटों के बाद, डीएमसी सूजन संतुलन तक पहुंच जाती है। इस बिंदु पर, जोड़ों का तनाव बदल जाता है और ट्यूब का व्यास बदल जाता है। नए रीबॉयलर के लिए, यांत्रिक जोड़ों पर अंतिम टॉर्क लागू होने से पहले पूर्व सूजन (500 घंटे के लिए 90 डिग्री पर डीएमसी) पूरी होनी चाहिए। सूजन संतुलन के बाद, संयुक्त टोक़ प्रतिधारण में सुधार होता है।
दीवार की मोटाई और सूजन का तनाव
मोटी दीवारें अधिक सूजन वाले तनाव का अनुभव करती हैं क्योंकि वे अधिक सीमित होती हैं। 1.5 मिमी दीवार के लिए, सूजन तनाव 2.5 एमपीए है; 2.0 मिमी, 3.5 एमपीए के लिए; 2.5 मिमी, 5.0 एमपीए के लिए। बढ़ा हुआ तनाव जोड़ों के खिसकने की गति बढ़ा देता है। कुछ हद तक बढ़े हुए पारगम्य जोखिम के बावजूद, जोड़ों पर सूजन के दबाव को कम करने के लिए डीएमसी सेवा के लिए पतली दीवारें (1.5-1.8 मिमी) निर्दिष्ट करें।
संयुक्त जीवन में कमी कारक दीवार की मोटाई सूजन तनाव (एमपीए) संयुक्त प्रकार का सुझाव: 1.5 मिमी 2.5 x 0.8 यांत्रिक फेरुल 1.8 मिमी 3.0x (बेसलाइन) वेल्डेड या मैकेनिकल 2.0 मिमी 3.5 1.3x वेल्डेड 2.5 मिमी 5.0 2.0x वेल्डेड (आवश्यक)
सूजे हुए पीएफए के साथ कंपन को कम करना
एक उच्च अवमंदन अनुपात (0.05 → 0.08) अनुनाद आयाम को कम करने में मदद कर सकता है, लेकिन यह कम कठोरता की भरपाई नहीं कर सकता है। कुल परिणाम अनुनाद पर एक उच्च आयाम है। ज्ञात प्रवाह प्रेरित कंपन समस्याओं वाले रीबॉयलर के लिए, प्राकृतिक आवृत्ति बढ़ाने और आयाम कम करने के लिए संकीर्ण दूरी (0.8 मीटर बनाम . 1.2 मीटर) के साथ ट्यूब सपोर्ट प्लेट प्रदान करें।
डीएमसी रीबॉयलर विशिष्टता दिशानिर्देश
90 डिग्री पर चलने वाले डीएमसी शुद्धिकरण रीबॉयलर के लिए 1.8 मिमी (सूजन तनाव को कम करने के लिए) की दीवार मोटाई और वेल्डेड ट्यूब से - ट्यूबशीट कपलिंग के साथ पीएफए निर्दिष्ट करें। अंतिम असेंबली से पहले, प्री-{5}}सूजन (500 घंटों के लिए 90 डिग्री पर डीएमसी) आवश्यक है। उन प्रणालियों के लिए जो कंपन के प्रति संवेदनशील हैं, ट्यूब समर्थन रिक्ति करीब होनी चाहिए, और सूजन परिमित तत्व गणना में पीएफए यांत्रिक गुणों को ध्यान में रखना चाहिए। कोटेशन का अनुरोध करते समय ट्यूब की लंबाई, समर्थन रिक्ति और प्रत्याशित दो चरण प्रवाह व्यवस्था दें। डीएमसी ड्यूटी में चार गुना अधिक थकान वाला जीवन, जब रीबॉयलर विफलता के परिणामस्वरूप कॉलम रुक जाता है, तो प्रति दिन $20,000-50,000 की लागत आती है, जो वेल्डेड जोड़ों के लिए अतिरिक्त (मैकेनिकल से 10-15%) को उचित ठहराती है। प्रारंभिक संचालन के 500 घंटों के बाद (सूजन के बाद), और फिर उसके बाद सालाना, यांत्रिक जोड़ों के साथ मौजूदा रीबॉयलर को रीटॉर्क करें। उच्च कंपन वाले सिस्टम के लिए (दो - चरण प्रवाह मॉडलिंग से अपेक्षित), वेल्डेड जोड़ों और अतिरिक्त समर्थन प्लेटों के साथ 1.5 मिमी की दीवारें निर्दिष्ट करें।
