پلیمرهای مهندسی در صنعت آبکاری و شیمیایی
در خطوط آبکاری و واحدهای شیمیایی، متریال به طور دائم در معرض اسید، قلیا، نمکهای فلزی، بخارات خورنده و دماهای متغیر قرار دارد. انتخاب درست پلیمر برای ورق و میلگرد، تفاوت بین یک خط پایدار و کم هزینه و یک خط پر ریسک و پرهزینه را رقم میزند.
در این صفحه، کاربرد هریک از پلیمرهای ABS، پلی استال، پلی آمید، پلی پروپیلن، PTFE، پلی اتیلن، PVC و PEEK را در صنعت آبکاری و شیمیایی بررسی می کنیم تا بتوانید با توجه به نوع سیال، دما، بار مکانیکی و شرایط محیطی، متریال مناسب را انتخاب کنید.
ABS؛ پایه اصلی آبکاری روی پلاستیک
ABS متریالی است که سال هاست به عنوان بستر اصلی آبکاری روی پلاستیک استفاده میشود و پس از آماده سازی شیمیایی، چسبندگی بسیار خوبی با لایه های نیکل و کروم ایجاد میکند. این ویژگی باعث شده در تولید قطعات تزئینی، قطعات خودرویی و لوازم خانگی آبکاری شده، استفاده از ABS بسیار رایج باشد.
ABS معمولاً در کدام بخشها استفاده میشود؟
- بدنه قطعات پلاستیکی که قرار است روی آنها آبکاری تزئینی (نیکل، کروم و …) انجام شود.
- انواع فیکسچر، هولدر و رک قطعات پلاستیکی در وان های آبکاری که زیر بار مکانیکی هستند و با محلول تماس غیرمستقیم دارند.
- قطعات ظاهری تجهیزات آزمایشگاهی و دستگاههای کنترلی که در محیطهای نیمه خورنده سالن آبکاری قرار گرفته اند.
در این حوزه، ورق ABS برای ساخت صفحات، بدنه ها و فیکسچرهای صفحه ای و میلگرد ABS برای تولید قطعات ماشین کاری شده، هولدرها و اجزای استوانه ای در سیستم های نگهدارنده و انتقال قطعات آبکاری شونده به کار میرود.
پلی استال (POM)؛ دقت ابعادی و حرکت روان
پلی استال با توجه به استحکام، سختی و اصطکاک پایین، متریالی ایده آل برای قطعات متحرک و دقیق در محیطهای صنعتی است. در خطوط آبکاری و صنایع شیمیایی که هم دقت ابعادی و هم مقاومت در برابر رطوبت و مواد شیمیایی ملایم مهم است، استفاده از پلیاستال بسیار رایج است.
پلی استال در کدام قسمتها استفاده میشود؟
- بوشها و یاتاقان های لغزشی در سیستمهای انتقال رک ها و سبدهای آبکاری.
- چرخ دندهها و رابط های حرکتی در تجهیزات کمکی خط آبکاری.
- غلطک ها و ریلهای راهنما در مسیر ورود و خروج قطعات از وانها.
- قطعات دقیق در پمپها و همزنها در محیطهای شیمیایی ملایم.
در این نوع کاربردها، ورق پلی استال برای ساخت صفحات و قطعات ماشین کاریشده و میلگرد پلی استال برای تولید بوش، شفت، چرخ دنده و قطعات چرخشی انتخاب میشود.
پلی آمید (PA)؛ تحمل بار و سایش در محیط نیمه خورنده
پلیآمید (نایلون) برای کاربردهایی که بار مکانیکی، ضربه و سایش اهمیت دارد، انتخاب مناسبی است. در محیط های آبکاری و شیمیایی که تماس مستقیم و دائمی با اسید و قلیا وجود ندارد، اما رطوبت و بخارات شیمیایی حاضر هستند، پلی آمید عملکرد خوبی ارائه می دهد.
پلی آمید در کجا به کار میرود؟
- چرخ دنده، بوش و غلطک در سیستمهای انتقال مکانیکی داخل سالن آبکاری.
- صفحات ضربه گیر و محافظ در بخشهای بارگیری و تخلیه قطعات.
- قطعات مکانیکی دستگاههای جانبی که در فضای مرطوب و نیمه خورنده کار میکنند.
در این موارد، ورق پلی آمید برای ساخت صفحات، گایدها و محافظها، و میلگرد پلی آمید برای قطعات استوانه ای مانند بوش، رولر و چرخ دنده استفاده میشود.
پلی پروپیلن (PP)؛ ستون اصلی وانها و مخازن شیمیایی
پلی پروپیلن در بسیاری از واحدهای شیمیایی و خطوط آبکاری، متریال اصلی ساخت وانها، مخازن و تجهیزات در تماس مستقیم با محلولهای اسیدی و قلیایی در دماهای متوسط است. مقاومت شیمیایی خوب، وزن کم و قابلیت جوشکاری باعث شده PP گزینه ای اقتصادی و قابل اعتماد باشد.
پلی پروپیلن در کدام بخشها استفاده میشود؟
- وانها و مخازن آبکاری برای مراحل اسید شویی، چربی گیری و آبکشی.
- سینیها، پوششهای دیوار و کابینهای مقاوم به بخارات اسیدی.
- مخازن نگهداری محلولهای شیمیایی با خورندگی متوسط.
- قطعات ساختاری در سیستم های تصفیه پساب و خنثی سازی.
برای این گروه از کاربردها، ورق پلی پروپیلن متریال اصلی برای ساخت وان، سینی و بدنه مخزن است و در قطعات ماشینی، فلنجها و اتصالات، استفاده از میلگرد پلی پروپیلن رایج است.
PTFE؛ اوج مقاومت شیمیایی در تماس مستقیم با سیال خورنده
PTFE یا تفلون به خاطر مقاومت بسیار بالا در برابر اغلب اسیدها، بازها و حلال های قوی و همینطور پایداری در دماهای بالا، یکی از کلیدی ترین پلیمرها در طراحی تجهیزات ویژه خطوط شیمیایی و آبکاری است. ضریب اصطکاک بسیار پایین PTFE نیز آن را برای قطعات متحرک مناسب میکند.
PTFE در کجا استفاده میشود؟
- لاینینگ مخازن و بخشهایی که در تماس مستقیم با اسیدهای قوی و سیالات بسیار خورنده هستند.
- گسکتها، رینگها و آب بندهای مقاوم شیمیایی در فلنجها و اتصالات خطوط فرایندی.
- بوشهای لغزشی و قطعات متحرک با اصطکاک بسیار کم در پمپها و شیرها.
- روکش فلنج ها، لوله ها و قطعات فلزی برای افزایش طول عمر در محیطهای بسیار خورنده.
در چنین شرایطی، ورق PTFE برای ساخت لاینر، گسکت و صفحات مقاوم شیمیایی به کار میرود، میلگرد تفلون نسوز برای ساخت بوش، رینگ و قطعات ماشین کاریشده در دما و خورندگی بالا استفاده میشود و برای انتقال سیالات ویژه، لوله PTFE به عنوان گزینه ای پایدار و مطمئن در برابر خوردگی و دمای بالا انتخاب میشود.
پلی اتیلن (PE)؛ انتخاب اقتصادی برای مخازن و تجهیزات عمومی
پلی اتیلن، به خصوص گریدهای HDPE، به دلیل مقاومت خوب در برابر بسیاری از سیالات و طول عمر بالا، در ساخت مخازن، تانکها و تجهیزات عمومی در صنایع شیمیایی استفاده فراوانی دارد.
پلی اتیلن در کجا استفاده میشود؟
- مخازن ذخیره اسیدهای رقیق، بازها و محلول های شستشو.
- تانک های آبکشی و شستشو در خطوط آبکاری.
- کف پوشها و صفحات محافظ در مناطق در معرض ریزش مواد شیمیایی.
- قطعات ساده مکانیکی، فاصله دهندهها و پدهای ضربه گیر در محیط های مرطوب.
در چنین کاربردهایی، ورق پلی اتیلن برای ساخت مخزن، سینی و پوششهای محافظ مناسب است و میلگرد پلی اتیلن برای تولید قطعات ماشین کاریشده، پایه ها و اجزای مکانیکی ساده در محیط های شیمیایی ملایم استفاده میشود.
PVC؛ متریال متداول برای لوله کشی و کانال بخارات خورنده
PVC سخت بهخاطر ترکیب مقاومت شیمیایی، استحکام و قیمت مناسب، در لوله کشی و داکتینگ در واحدهای شیمیایی و خطوط آبکاری به طور گسترده به کار گرفته می شود.
PVC در کدام قسمتها کاربرد دارد؟
- لوله های انتقال محلول های شیمیایی و پساب از وانها به سیستمهای تصفیه.
- کانال ها و داکت های هدایت بخارات اسیدی به اسکرابر و سیستم تهویه.
- مخازن کوچک، سینیها و تشتک های جمع آوری نشت و ریزش محلولها.
- پوشش دیوار و سازه های اطراف وانهای آبکاری برای کاهش خوردگی.
در این حوزه، ورق PVC برای ساخت کانال، مخزن کوچک، پوشش دیوار و سازه به کار میرود و میلگرد PVC برای تولید قطعات ماشین کاریشده، فلنجها و اجزای تقویتی در سیستم های لوله کشی و سازهای استفاده میشود.
PEEK؛ راه حل مهندسی برای شرایط دمای بالا و محیط های بسیار سخت
PEEK یک پلیمر پیشرفته با کارایی بالاست که برای محیط های بسیار سخت از نظر دما، فشار و خورندگی طراحی شده است. این متریال در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی و برخی کاربردهای ویژه در خطوط آبکاری و تجهیزات جانبی به کار میرود.
PEEK در کدام بخشها استفاده میشود؟
- قطعات پمپ، شیر و ولو در تماس با سیالات شیمیایی داغ و تحت فشار.
- بوشها، رینگها و قطعات مکانیکی که باید در دماهای بالا هم استحکام و پایداری ابعادی خود را حفظ کنند.
- اجزای ساختاری و عایق در تجهیزاتی که ترکیب دمای بالا، فشار و خورندگی وجود دارد.
- قطعات حساس در فرآیندهای شیمیایی ویژه که خرابی متریال هزینه بالایی ایجاد میکند.
در این شرایط، ورق PEEK برای ساخت صفحات، قطعات ساختاری و اجزای عایق در محیط های با دمای و خورندگی بالا استفاده میشود و میلگرد PEEK برای ساخت بوشها، رینگها، قطعات پمپ و شیرآلات در سرویسهای شدید به کار میرود.
جمعبندی انتخاب متریال بر اساس محل استفاده
برای اینکه در یک نگاه تصمیم بگیری کدام پلیمر برای کدام بخش خط آبکاری یا واحد شیمیایی مناسب تر است، میتوان انتخاب را این طور خلاصه کرد:
- برای بستر قطعات پلاستیکی که روی آنها آبکاری تزئینی انجام میشود : ABS.
- برای بوش، چرخ دنده و قطعات متحرک دقیق در محیط های نیمه خورنده : ورق پلی استال و میلگرد پلی استال.
- برای قطعات مکانیکی تحت بار و سایش در فضای مرطوب و نیمهخورنده : ورق پلی آمید و میلگرد پلی آمید.
- برای وانها، مخازن، سینیها و سازههای در تماس با محلولهای شیمیایی در دمای متوسط : ورق پلی پروپیلن و قطعات ماشینی از میلگرد پلی پروپیلن.
- برای لاینینگ، گسکت، بوش و لوله در تماس مستقیم با اسید و سیالات بسیار خورنده و دمای بالا : ورق PTFE، میلگرد تفلون نسوز و لوله PTFE.
- برای مخازن حجیم، تانکهای شستشو و قطعات عمومی در محیطهای شیمیایی ملایم : ورق پلی اتیلن و میلگرد پلی اتیلن.
- برای لوله کشی و کانال بخارات خورنده و پوشش سازه : ورق PVC و قطعات ساخته شده از میلگرد PVC.
- برای کاربردهای بحرانی با دمای و فشار بالا و محیط بسیار خورنده : ورق PEEK و میلگرد PEEK.
