"לוחם היהלומים" בצנרת תעשייתית: מדוע צינור סיליקון קרביד בולט?

בתחומי הכימיה, האנרגיה והגנת הסביבה התעשייתיים, צינורות הם כמו "כלי דם" של ציוד, המעבירים ללא הרף חומרי תקשורת מרכזיים שונים. אך ישנם תנאי עבודה שניתן לכנות "כור המצרף": סביבות טמפרטורה גבוהה יכולות להפוך מתכות לרכות, חומצות חזקות ובסיסים עלולים לשחוק את דפנות הצינורות, ונוזלים המכילים חלקיקים ימשיכו להישחק ולהישחק. בשלב זה, צינורות מסורתיים מתקשים לעתים קרובות, בעוד...צינורות סיליקון קרבידפותרים את הבעיות הללו באופיים הבלתי שביר.
נולד חזק: סיסמת הביצועים של סיליקון קרביד
חוזקה של קרמיקה מסיליקון קרביד טמון ב"גנים החומריים" שלה - קרמיקה מסיליקון קרביד ידועה כ"יהלום השחור" של המגזר התעשייתי, עם שלושה יתרונות עיקריים.
קשיותה עולה על כל דמיון, שנייה רק ​​ליהלום ועד פי חמישה מזו של פלדה רגילה. מול שחיקה נוזלית המכילה חלקיקים מוצקים, היא כמו ללבוש "שריון עמיד בפני שחיקה" שאינו נשחק בקלות ובעל חיי שירות ארוכים בהרבה מצינורות מתכת. בסביבות טמפרטורה גבוהה, היא "אדון רגוע", אפילו בטמפרטורות של אלפי מעלות צלזיוס, המבנה שלה נשאר יציב, בניגוד לפלדת אל-חלד שחווה ירידה פתאומית בחוזקה בטמפרטורות מעט גבוהות יותר. והיא יכולה לעמוד בשינויי טמפרטורה דרסטיים, והיא לא תיסדק גם כאשר היא נחשפת פתאום לסביבה בטמפרטורה גבוהה בחורף.
הדבר החשוב ביותר הוא "כישרון נגד קורוזיה" שלו, שניתן לכנותו "חסין" חומצה-בסיס. בין אם מדובר בחומצות חזקות כמו חומצה גופרתית מרוכזת וחומצה הידרופלואורית, ריכוזים גבוהים של נתרן הידרוקסידי ובסיסים חזקים, או אפילו תרסיס מלח ומתכת מותכת, קשה להחליד את דופן הצינור שלו. זה פותר את הבעיה העיקרית של קורוזיה ודליפה בצנרת בתרחישים תעשייתיים רבים.
בהשוואה למסורת: מדוע היא אמינה יותר?
בהשוואה לצינורות מסורתיים, ניתן לומר שהיתרון של צינורות סיליקון קרביד הוא "פגיעה במידות".
צינורות מתכת נוטים להתרכך בטמפרטורות גבוהות ויכולים לעבור קורוזיה אלקטרוכימית בחשיפה לחומצה ובסיס. זיהומים עלולים אף להיווצר במהלך הובלת חומרי הדפסה מדויקים, דבר המשפיע על איכותם. למרות שצינורות פלסטיק הנדסי עמידים בפני קורוזיה, גבול עמידותם לטמפרטורה נמוך מאוד, בדרך כלל פחות מ-200 מעלות צלזיוס, והם נוטים גם להזדקנות ולסדקים שבירים. צינורות קרמיקה רגילים עמידים לטמפרטורות גבוהות ולבלאי, אך הם שבירים מדי ועלולים להיסדק אפילו בתנודות טמפרטורה קלות.

וצינורות סיליקון קרביד נמנעים בצורה מושלמת מחסרונות אלה, כאשר שלוש היכולות העיקריות של קשיות, עמידות בטמפרטורה ועמידות בפני קורוזיה מנוצלות במלואן, מה שעומד בצורה מושלמת בדרישות הליבה של התעשייה המודרנית ל"אורך חיים, יציבות ותחזוקה מינימלית" של צינורות.
כניסה לתעשייה: נוכחותה ניכרה בכל מקום
כיום, צינורות סיליקון קרביד הפכו ל"סטנדרט" עבור תנאי עבודה קיצוניים רבים. בתעשייה הכימית, הם אחראים להובלת חומצות ובסיסים מרוכזים שונים ללא החלפה ותחזוקה תכופים; במערכת דה-סולפוריזציה ודניטריפיקציה של תחנות כוח, הם יכולים לעמוד בסביבות קורוזיביות בטמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, וחיי השירות שלהם יכולים לעלות על 10 שנים.
במפעלי מוליכים למחצה, טוהר גבוה במיוחד שלו מבטיח אפס זיהום בהובלת גזים בעלי טוהר גבוה, מה שהופך אותו ל"סטנדרט הזהב" לייצור שבבים; בתעשיית המתכת, הוא יכול להעביר חלקיקי מתכת בטמפרטורה גבוהה ואבקות עפרות ללא חשש משחיקה ובלאי. אפילו בתעשיית התעופה והחלל, צינורות הגז בטמפרטורה גבוהה של מנועי רקטות אינם יכולים להסתדר ללא תמיכתם.
עם פריצת הדרך של הטכנולוגיה המקומית, עלות צינורות סיליקון קרביד ירדה משמעותית, וניתן להתאים אותם גם לתחומים מתפתחים כמו אנרגיית מימן וחלל באמצעות תהליכים כימיים מותאמים אישית. "לוחם היהלומים" הזה בתחום הצינורות התעשייתיים משתמש בכוחו כדי להבטיח את הפעילות היציבה של תעשיות שונות.