Криоген төлөвт шилжих нь: Шингэн нийлүүлэлтийн давуу тал

Аргон хий нь идэвхтэй хамгаалалтын бодис боловч хүргэх, хадгалах арга нь үйлдвэрлэлийн үр ашиг, цэвэршилтийг хянахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өндөр эзэлхүүнтэй эсвэл өндөр цэвэршилттэй олон төрлийн хэрэглээний хувьд аргоныг хийн цилиндрт нийлүүлэх нь боломжгүй юм. Энэ нь шингэн төлөв байдлын ач холбогдлыг бидэнд авчирдаг.

Хадгалалт, тээвэрлэлтийн үр ашиг

Хий нь ихээхэн хэмжээний зай эзэлдэг. Тэдгээрийг цилиндрт шахах нь стандарт практик боловч өндөр даралттай байсан ч агуулагдах хийн хэмжээ харьцангуй бага байдаг. Аргоны шингэнээс хий рүү тэлэлтийн харьцаа нь гайхалтай 1-ээс 840 байна.

Энэ нь нэг эзэлхүүнтэй шингэн нь стандарт температур, даралтаар 840 эзэлхүүн хий болж өргөсдөг гэсэн үг юм.

Элементийг -185.8 ° C (-302.4 ° F) -аас доош температурт криоген шингэн төлөвт хадгалж, тээвэрлэснээр асар их хэмжээг үр дүнтэй удирдах боломжтой. Нэг задгай шингэн сав нь хэдэн зуун өндөр даралтын хийн цилиндрийг сольж, ложистикийн хүндрэл, нийлүүлэлтийн давтамж, цилиндртэй харьцахтай холбоотой хөдөлмөрийг эрс багасгадаг.

Цэвэр байдлын зайлшгүй шаардлага

Эмзэг хэрэглээнд шингэний хангамжийн системийг ашиглахын хамгийн чухал давуу тал нь цэвэршилтийг улам бүр нэмэгдүүлэх явдал юм.

Өндөр цэвэршилттэй хий үүсгэх үед шингэний эх үүсвэр нь байгалийн цэвэршүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Агаарыг бүрэлдхүүн хий болгон хуваахад ашигладаг бутархай нэрэх үйл явц нь маш цэвэр шингэн бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Цаашилбал, шингэний савнаас ууршуулагчаар дамжуулан тасралтгүй ус татах нь хийн цилиндрийг солихтой холбоотой нийтлэг бохирдлын асуудлаас, тухайлбал, холболт, салгах үед агаар мандлын чийг, шороо орохоос сэргийлдэг.

эрэлт хэрэгцээтэй үйлдвэрүүдийн хувьд Өндөр цэвэршилттэй гагнуур, үйлдвэрлэлийн стандартын аргон нь ихэвчлэн хангалтгүй байдаг. Эдгээр програмууд нь "Хэт өндөр цэвэршилттэй" (UHP) аргон шаарддаг бөгөөд ихэвчлэн 99.999% (ихэвчлэн "таван ес" гэж нэрлэдэг) ба түүнээс дээш цэвэршилттэй байдаг. Үлдэгдэл хольц (хүчилтөрөгч, чийг, нийт нүүрсустөрөгч) нь сая дахь хэсэг (ppm) эсвэл бүр тэрбум дахь хэсэг (ppb) түвшинд хүртэл хадгалагдах ёстой. Үйлдвэрлэлийн үйлдвэрээс гагнуурын бамбар хүртэлх цэвэр байдлын ийм түвшинг хадгалах нь криоген шингэний дэд бүтцийг ашиглахад илүү хялбар бөгөөд найдвартай байдаг.

Чухал хэрэглээ: Цэвэр байдлыг тохиролцох боломжгүй тохиолдолд

Энэхүү хэт цэвэр, ууршсан бамбайг ашиглах нь бүх нийтийнх биш юм; Энэ нь гагнуурын эвдрэл нь аюулгүй байдал, санхүүгийн алдагдал эсвэл бүтээгдэхүүний бохирдлын хувьд сүйрлийн шинж чанартай салбаруудад тавигдах тусгай шаардлага юм.

1. Агаарын сансрын болон нисэхийн салбар

Сансар огторгуйн салбар нь материаллаг шинжлэх ухааны цус урсдаг ирмэг дээр ажилладаг. Онгоц болон сансрын хөлөг нь титан, Инконел, тусгай хөнгөн цагаан зэрэг чамин хайлшийг ашигладаг бөгөөд жин ба жингийн харьцааг дээд зэргээр нэмэгдүүлж, үйл ажиллагааны эрс тэс нөхцөлд тэсвэрлэдэг.

Ялангуяа титан нь реактив шинж чанартай байдаг. Гагнуурын явцад багахан хэмжээний хүчилтөрөгч эсвэл азотын бохирдол ч хэврэгшихэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хөхөвтөр эсвэл шаргал өнгөтэй болдог ("альфа тохиолдол" гэж нэрлэдэг). Хөдөлгүүрийн яндангийн систем эсвэл бүтцийн хүрээ зэрэг титан эд ангиудыг амжилттай гагнахын тулд үнэмлэхүй вакуум эсвэл төгс цэвэр аргон цэвэрлэх шаардлагатай.

2. Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл

Микрочип үйлдвэрлэхэд эмнэлгийн хагалгааны өрөөнөөс илүү цэвэр орчин шаардлагатай. Үйлдвэрлэлийн хэрэгсэлд хэт өндөр цэвэршилттэй хий дамжуулах хоолойн систем нь өөгүй байх ёстой. Гагнуурын аливаа дотоод согог, тухайлбал, бичил харуурын хагарал, исэлдэлтийн хэсэг (руж) нь үйлдвэрлэсэн микроскопийн хэлхээг устгах бохирдуулагч бодис эсвэл тоосонцорыг асгаж болно.

Энэ салбарт тойрог замын гагнуурыг ихэвчлэн ашигладаг. Энэхүү автоматжуулсан процесс нь UHP аргон дээр тулгуурлаж, холбосон хоолойн гадна болон дотор талыг цэвэрлэж, хагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэх үйл явцыг алдагдуулахгүй төгс тэгш, исэлдээгүй дотоод гадаргууг баталгаажуулдаг.

3. Био эм, хоол/ундаа

Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлтэй адил эм, хүнсний бүтээгдэхүүн боловсруулах үйлдвэрүүд эрүүл ахуй, ариутгалыг нэн тэргүүнд тавьдаг. Идэвхтэй бодис эсвэл хүнсний бүтээгдэхүүнийг холих, тээвэрлэхэд ашигладаг зэвэрдэггүй ган хоолойн систем, савнууд нь амархан цэвэрлэж, ариутгах боломжтой байх ёстой.

Хэрэв гагнуур нь хангалтгүй хамгаалалтаас болж төгс жигд биш, исэлдэлтээс ангид байвал нян ба био хальс үүсэх бичил харуурыг бий болгодог. Эдгээр "алдааны урхи" -ыг стандарт цэвэрлэх (CIP) журмаар арилгах боломжгүй бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүний ноцтой бохирдолд хүргэдэг. Өндөр цэвэршилттэй аргон нь гагнуур нь зэвэрдэггүй ган үндсэн материалтай адил зэврэлтэнд тэсвэртэй, гөлгөр гадаргуутай байхыг баталгаажуулдаг.

4. Цөмийн үйлдвэр

Цөмийн салбарынхны тавьж буй шаардлага нь өөрөө ойлгомжтой. Реактор болон хамгаалалтын системд ашигладаг эд ангиуд нь олон арван жилийн турш эрчимтэй цацраг, дулаан, даралтанд өртдөг. Эдгээр гагнуурын бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь үнэмлэхүй байх ёстой. Цөмийн үйлдвэрлэлийн чанарын баталгааны хатуу протоколууд нь бүтэлгүйтэх, гоожихоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд хамгийн өндөр чанартай хэрэглээний материалыг ашиглах, хамгаалах арга барилыг шаарддаг.

Үр дүнтэй хамгаалах механик

Зөвхөн өндөр цэвэршүүлсэн хийтэй байх нь хангалтгүй; үр дүнтэй бамбай үүсгэхийн тулд үүнийг зөв хэрэглэх ёстой. Хүргэлтийн систем ба ашигласан техник нь гагнуурын процессын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Урсгалын хурд ба хамрах хүрээ

Хийн урсгалын хурд нь нарийн тэнцвэржүүлэх үйлдэл юм.

• Хэт бага: Энэ хий нь агаар мандлын агаарыг үр дүнтэй нүүлгэн шилжүүлэхгүй бөгөөд энэ нь бохирдол, нүхжилтэд хүргэдэг.

• 
  

• Хэт өндөр: Хэт их урсгалын хурд нь үймээн самуун үүсгэж, үнэндээ Вентури эффектээр дамжуулан орчны агаарыг гагнуурын бүсэд татаж, бамбайны зорилгыг алдагдуулж болзошгүй.

• 
  

Урсгалын оновчтой хурд нь хушууны хэмжээ, гагнуурын процесс, холболтын дизайн, орчны нөхцөл (ажлын талбайн ноорог гэх мэт) зэргээс хамаарна. Гагнуурчид нийлүүлэлтийг нарийн тохируулахын тулд хийн урсгалын тоолуур ашигладаг.

Хийн линз

Хамрах хүрээг сайжруулах, үймээн самууныг багасгахын тулд хийн линз гэж нэрлэгддэг тусгай бамбарын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг, ялангуяа TIG гагнуурын ажилд ихэвчлэн ашигладаг. Хийн линз нь зэвэрдэггүй ган торны нарийн давхаргыг агуулдаг бөгөөд диффузорын үүрэг гүйцэтгэдэг. Цоргоноос гарах хийн үймээн самуун биш харин хийн линз нь гөлгөр, уялдаатай, ламинар урсгалыг үүсгэдэг. Энэхүү ламинар багана нь цоргоноос цааш үргэлжилдэг бөгөөд энэ нь дээд зэргийн хамгаалалтыг бий болгож, гагнуурчинд вольфрамын электродыг цааш сунгаж, нягт холбоосуудад илүү сайн харагдах боломжийг олгодог.

Цэвэрлэх: Үндэсийг хамгаалах

Бамбар нь гагнуурын дээд гадаргууг хамгаалдаг бол, ялангуяа хоолой эсвэл хаалттай савыг гагнах үед холболтын арын хэсгийг (эсвэл "үндэс") анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хэрэв гагнуурын ар тал хайлсан үед агаарт өртвөл энэ нь хүчтэй исэлдэж, "элсэн чихэр" гэж нэрлэгддэг согогийг үүсгэдэг.

Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гагнуурын өмнө болон гагнуурын явцад хоолой, савны дотоод эзэлхүүнийг инертийн хийгээр дүүргэдэг. Араас цэвэрлэх гэж нэрлэгддэг энэхүү техник нь өндөр цэвэршилттэй хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай. Зэвэрдэггүй ган эсвэл титан хоолойн чухал гагнуурын хувьд нум цохихоос өмнө хүчилтөрөгчийн түвшин зөвшөөрөгдөх ppm хүртэл буурсан эсэхийг шалгахын тулд дотоод цэвэрлэгээний хийг ихэвчлэн хүчилтөрөгчийн анализатороор хянадаг.

Холимог хий: Бамбайг тохируулах

Цэвэр аргон нь өнгөт металлын TIG гагнуур болон цэвэршүүлэх стандарт боловч зарим тохиолдолд нумын шинж чанарыг оновчтой болгохын тулд бусад хийтэй хольж, ялангуяа MIG гагнуурт ашигладаг.

• Аргон/Гелий хольц: Өөр нэг сайн хий болох гелий нь аргоноос илүү иончлох чадвартай, дулаан дамжуулалт ихтэй байдаг. Холимогт гелийг нэмснээр нумын дулааны орц нэмэгдэж, улмаар илүү гүн нэвтэрч, хөдөлгөөний хурд нэмэгддэг. Энэ нь ихэвчлэн зузаан хөнгөн цагаан эсвэл зэсийн хэсгүүдийг гагнахад ашиглагддаг.

• Аргон/CO2 хольц: Нүүрстөрөгчийн гангийн MIG гагнуурын хувьд цэвэр аргон нь хуруу шиг нарийн нэвтрэлтийн профиль, тогтворгүй нум үүсгэх хандлагатай байдаг. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн багахан хувийг (ихэвчлэн 5% -аас 25%) нэмэх нь нумыг тогтворжуулж, гагнуурын цөөрмийн шингэнийг сайжруулж, нэвтрэлтийн горимыг өргөжүүлнэ.

• Аргон/Хүчилтөрөгчийн холимог: Маш бага хэмжээний хүчилтөрөгч (1% -иас 2%) -ийг зэвэрдэггүй гангаар гагнуур хийхдээ нумыг тогтворжуулах, гагнуурын цөөрмийн чийгшүүлэх үйл ажиллагааг сайжруулахын тулд ихээхэн исэлдэлт үүсгэхгүйгээр ашиглаж болно.

• Аргон/устөрөгчийн холимог: Аустенит зэвэрдэггүй ган хоолойг автоматаар гагнах гэх мэт өндөр өвөрмөц TIG гагнуурын хэрэглээнд устөрөгчийн багахан хувийг (2% -иас 5%) нэмж болно. Устөрөгч нь хүчилтөрөгчийн ул мөрийг арилгахад туслах бодисыг багасгаж, дулааны оролтыг бага зэрэг нэмэгдүүлж, онцгой цэвэр, тод гагнуур үүсгэдэг.

• 
  

Эдгээр тусгай хольцуудад ч аргон нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг хэвээр байгаа бөгөөд нэмэлт хий нь нумын физик шинж чанарыг нарийн тааруулж, үндсэн идэвхгүй бамбай болж өгдөг.

Байгаль орчин, аюулгүй байдлын талаар анхаарах зүйлс

Аргон нь инертийн хийн хувьд хортой, шатамхай, идэмхий биш юм. Байгаль орчны үүднээс авч үзвэл утаа үүсэх, озоны цоорхойд нөлөөлдөггүй. Энэ нь зүгээр л агаар мандлаас зээлсэн бөгөөд эцэст нь түүнд буцаж ирдэг.

Гэсэн хэдий ч, юуны түрүүнд амьсгал боогдохтой холбоотой аюулгүй байдлын протоколуудыг чанд дагаж мөрдөх ёстой.

Асфиксийн аюул

Энэ хий нь агаараас хүнд тул нам дор газар, нүх, шуудуу, хязгаарлагдмал орон зайд (цэвэрлэж байгаа том савны дотор талд гэх мэт) хуримтлагддаг. Энэ нь хүчилтөрөгчийг зайлуулдаг. Энэ нь өнгөгүй, үнэргүй тул хүчилтөрөгчийн дутагдалтай орчинд орсон ажилтан хөдөлмөрийн чадвараа алдах хүртлээ аюулд өртөж байгаагаа ойлгохгүй.

Хаалттай талбайд их хэмжээний инертийн хийтэй ажиллахдаа хязгаарлагдмал орон зайд нэвтрэх хатуу журам, тасралтгүй агааржуулалт, хувийн хүчилтөрөгчийн хяналтыг ашиглах шаардлагатай.

Криогенийн аюул

Шингэн хангамжийн системтэй харьцахдаа хэт хүйтэнтэй холбоотой тодорхой аюулууд байдаг. Криоген шингэн эсвэл дулаалгагүй хоолойд хүрэх нь хүчтэй хөлдөлт үүсгэдэг. Криоген бээлий, нүүрний бамбай зэрэг хувийн хамгаалалтын хэрэгсэл (ХХХ) нь хавхлага ажиллуулах эсвэл хоолойг шингэн шингэн эсвэл задгай савтай холбохдоо өмсөх ёстой.

Нэмж дурдахад, өмнө дурдсан их хэмжээний тэлэлтийн харьцаа нь хэрэв шингэн дулаарч, уурших үед даралт бууруулах төхөөрөмжгүй хоёр хаалттай хавхлагын хоорондох хоолойн хэсэгт шингэн хуримтлагдвал үүссэн даралт нь хоолойн системийн сүйрэлд хүргэж болзошгүй гэсэн үг юм.

Өндөр цэвэршилттэй үйлдвэрлэлийн ирээдүй

Технологи хөгжихийн хэрээр бидний хэрэглэж буй материалууд улам нарийн төвөгтэй болж, эвдрэлийг тэсвэрлэх чадвар нь тэг рүү ойртож байна. Өндөр технологийн бүхий л салбарт өөгүй үйлдвэрлэлийн үйл явцын эрэлт хэрэгцээ өссөөр байна.

Энэ ландшафт нь найдвартай, өндөр чанартай үүрэг гүйцэтгэдэг Хамгаалах хий урьд өмнөхөөсөө илүү шүүмжлэлтэй хандаж байна. Бие даасан өндөр даралтын цилиндрээс криоген шингэний нийлүүлэлтийн нэгдсэн системд шилжсэн нь үйлдвэрлэлийн үйл явцын боловсорч гүйцсэн, үр ашиг, тууштай байдал, юуны түрүүнд орчин үеийн инженерийн стандартад нийцсэн цэвэр ариун байдлыг чухалчилдаг.

Үл үзэгдэх бамбайг хангасан Шингэн аргон Бидний дижитал ертөнцийг эрчим хүчээр хангадаг микрочипээс эхлээд сансар огторгуйг судалж буй сансрын хөлөг хүртэл ирээдүйг бүтээх үндсэн элемент хэвээр байх болно, энэ бүхнийг нэгтгэж буй чухал холболтууд нь бат бөх, цэвэр, тасрахгүй хэвээр байх болно.

Түгээмэл асуултууд

1. Өндөр цэвэршилттэй хэрэглээнд шингэн аргоны оронд стандарт үйлдвэрлэлийн аргон хий ашиглаж болох уу?

Стандарт үйлдвэрлэлийн аргон нь үйлдвэрлэлийн олон төрлийн ерөнхий ажилд тохиромжтой боловч ихэвчлэн өндөр цэвэршилттэй хэрэглээнд хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй ул мөр хольц (хүчилтөрөгч, чийг гэх мэт) агуулдаг. Шингэний нийлүүлэлт, ууршуулагчийг ашиглах нь хийн цилиндрийг солих үед байнга гарч ирдэг бохирдлоос урьдчилан сэргийлдэг тул цэвэршилтийн суурь үзүүлэлтийг илүү өндөр болгодог. Хагас дамжуулагч, сансар огторгуй зэрэг чухал салбаруудын хувьд их хэмжээний шингэн системээс гаргаж авсан хэт өндөр цэвэршилттэй (UHP) зэрэглэлийг ашиглахыг зөвлөж байна.

2. Инерцийн хамгаалалтын орчны хувьд азотоос илүү яагаад аргоныг илүүд үздэг вэ?

Хэдийгээр азот нь хямд бөгөөд агаар мандлын 78% -ийг бүрдүүлдэг боловч гагнуурын нумын хэт температурт энэ нь үнэхээр идэвхгүй биш юм. Азот нь олон металл, ялангуяа ган, титантай урвалд орж, нитрид үүсгэдэг. Эдгээр нитридүүд нь гагнуурын цөөрөмд уусч, ихээхэн хэврэгшиж, үений механик бат бөх чанарыг эрс бууруулдаг. Аргон нь язгуур хий бөгөөд плазмын температурт ч химийн хувьд идэвхгүй хэвээр байгаа тул хайлсан металлаар хүсээгүй химийн урвал явагдахгүй.

3. “Нүүр цэвэрлэх” гэж юу вэ, яагаад шаардлагатай вэ?

Буцах цэвэрлэгээ гэдэг нь гагнуурын өмнө болон гагнуурын явцад хоолой эсвэл савны дотоод хөндийг идэвхгүй хий (ихэвчлэн аргон) -аар дүүргэх үйл явц юм. Гагнуурын бамбар нь холболтын дээд гадаргууг агаар мандлаас хамгаалж байхад дулаан нь дотоод гадаргуу (үндэс) хүртэл нэвтэрдэг. Хоолойн дотор талыг хэвийн агаараар дүүргэсэн бол хайлсан үндэс нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, "элсэн чихэр" гэж нэрлэгддэг барзгар, хүчтэй исэлдсэн согогийг үүсгэдэг. Ар талыг цэвэрлэх нь гагнуурын урд болон хойд хэсгүүдийг цэвэр орчинд байлгахыг баталгаажуулдаг бөгөөд энэ нь ариун цэврийн шугам хоолой, өндөр ачаалалтай хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай.