EN
Korrosiooniprobleem kanalisatsioonitöötlemisel
Kanalisatsioonitöötlemise keskkonnad on ülemaailmselt ühed kõige korrosiivsemad tööstuslikud keskkonnad. Anaeroobse lagunemise tagajärjel tekkinud vesiniksulfiid moodustab niiskuse olemasolul väävelhappe, mis rünnakub metallkomponente kiirusega, mis ületab tavalist atmosfäärikorrosiooni 10–50 korda. Kloriidi-ioonid kiirendavad roostevaba terase pittingkorrosiooni ning abrasiivsed tahked osakesed kulutavad liikuvaid osi. Plastkandja siseneb sellesse keskkonda tõenduskohustusega – kas mittemetalliline materjal suudab ellu jääda seal, kus metallid lähevad katki?
Kuidas soolsus kiirendab metallide degradatsiooni
Kõrgsoolasuslik heitvesi moodustab elektrolüüdi, mis põhjustab galvaanilist korrosiooni erinevate metallide vahel. Rostivabad terased 304 ja 316 vastavad üldkorrosioonile, kuid on tundlikud kloriidide põhjustatud pingekorrosioonile, kui nende kontsentratsioon ületab umbes 1000 ppm kõrgematel temperatuuridel. Kommunaalsete kanalisatsioonisüsteemide ja tööstusliku heitvee segus ületatakse seda piiri sageli. Tulemuseks on ootamatu pragunemine ketiühendustes, kraapade terades ja kinnitusdetailides.
Korrosioon järgib ennustatavat järjestust. Esiteks tekib pinnal sügavdumine, mida ei ole võimalik tuvastada tavapärasel inspektsioonil. Sügavdumised süvenevad pingekontsentratsiooni punktideks, kus mehaaniline koormus initsieerib pragusid. Pragud levivad, kuni komponent puruneb. Plastkraapade kasutamine elimineerib kogu selle katkemiste teekonna, kuna materjal on oma olemuselt inertne kloriidide rünnaku ja elektrokeemilise korrosiooni suhtes.
Insenerplastide materjalite omadused
Polüpropüleen pakub laiaulatuslikku keemilist vastupanu pH 2–13 vahelises kanalisatsioonivees – see talub nii happelist esmasese settimise kui ka leeliselist keemilist sadestumist võrdselt. Erikaaluga 0,90–0,91 ujub komponendid asemel, et põhja vajuda, mis vähendab ajamikoormust ja energiatarvet umbes 20 protsenti võrreldes metallkonstruktsioonidega.
Kulumise ja mehaanilise vastupidavuse võrdlus
Kulgemisvastus
Kulumine liivast ja tahketest osakestest on peamine mehaaniline rikkel. Metallist kraapajad kõvenduvad ja muutuvad aeglaselt hapraks, kuna töökorraldus vähendab plastilisust. Plastist kraapaja kulub ennustatavamal kiirusel – pinnakao toimub aeglaselt ilma äkkselt toimuvata hapraks murdumiseta. Huake Rubber & Plastic’i plastist kraapajasüsteemid on näidanud tööelu 8–12 aastat kohalike omavalitsuste teise astme settimistankides, mis on võrreldav roostevabale terasle, kuid oluline erinevus on see, et plast kulub aeglaselt, mitte katastroofaliselt.
Impakti vastupidavus
Klaasarmeeritud nilooniühendid kandurite terade valmistamiseks saavutavad tõmbetugevuse 120–160 megapaskali ja löögi vastupidavuse üle 80 džauli meetri kohta – see langeb kokku valuraua omadustega. Madalam põhjatugevus tähendab, et plastikterad painduvad koorma all pigem kui edastaksid täieliku koorma kinnituskonstruktsioonide kaudu, vähendades seeläbi koormust juhtmehaagistustes ja paagi seinadel.
Praktiline näide: riiepruuli töötlemisvee puhastusjaama ümberpaigutamine
Lõuna-Aasias asuv tööstuslik riiepruuli töötlemisvee puhastusjaam töötleb päevas 8000 kuupmeetrit heitvett, mis sisaldab jäänud värvaineid, kaustilist naatriumihüdroksiidi ja kuni 3000 ppm naatriumkloriidi. Esialgsed 316L roostevabast terasest kandurid arenesid sügavuste ja põhjustatud korrosiooni alla 18 kuu jooksul. Täielik vahetus oli vajalik 36 kuu pärast.
Tehas asendas metallist kandurisüsteemi plastikust kandurisüsteemiga ettevõtelt Huake Rubber & Plastic, mille ahela ja kanduri osad olid klaaskiududega tugevdatud polüpropüleenist. Paigaldatud süsteemi kaalas 60 protsenti vähem kui metallist süsteem. Pärast 48 kuud pidevat tööd näitas inspekteerimine, et pinnakulumine oli väiksem kui 2 millimeetrit, ühelgi komponendil ei olnud korrosiooni ja täiendavaid hooldusoperatsioone ei teostatud. Projekteeritud kasutusiga on 10 aastat, mille eest on vahetuskulud 40 protsenti väiksemad kui roostevabast terasest süsteemi puhul.
Valik ja hoolduse kaalutlused
Temperatuuri ja keemiliste piirangute tingimused
Polüpropüleenist kandurid on mõeldud pidevaks kasutamiseks temperatuuril kuni 80–90 °C, samas kui polüetüleenil on madalam piirtemperatuur umbes 70 °C. Nende temperatuuripiiride ületava tööstusliku heitvee puhul on vajalikud metall- või erikujulised fluoropolümeerkomponendid. Keemiline ühilduvus tuleb kontrollida konkreetse heitvee kohta – farmatseutikatööstuse heitvees leiduvad orgaanilised lahustid lagundavad polüpropüleeni, mistõttu tuleb kasutada atsetaali või PVDF-i alternatiive.
Paigaldus ja mõõtmed
30-metrise setlemistanki plastikasuhurisüsteem kaalub umbes 1200 kg, samas kui roostevabast terasest süsteem kaalub 3500 kg. Kaalavähendus lihtsustab paigaldust ja vähendab raskete tõstmasinate vajadust. Ka juhtimisenergia vajadus langeb vastavalt – 2 hj mootor plastikusüsteemis toimib sama tanki puhul nagu 3 hj mootor metallisüsteemis.
Tavaliselt esinevad küsimused
Kui kaua kestab plastikasuhur võrreldes metalliga kanalisatsioonitöötlemisel?
Plastikasuhurisüsteem töötab tavaliselt 8–12 aastat kohalike kommunaalveekogude töötlemisel, mis on võrreldav 10–15 aastaga roostevabast terasest süsteemi puhul. Plastik laguneb aeglaselt, samas kui metall võib laguneda äkksisilise korrosioonipõhise pragunemisega. Üldkulu omamisel on see üldiselt madalam tänu väiksemale hooldusvajadusele.
Millised keemilised tingimused põhjustavad plastikasuhurite läbikukkumise?
Kontsentreeritud orgaanilised lahustid, tugevad oksüdeerivad happed üle 20 protsendi või pidev temperatuur üle 80 °C. Standardsete polüpropüleenist kraapajate, näiteks Huake tootmises, vastupidavus on hea tavapärastele kohalikele ja tööstuslikele kanalisatsiooniveekogudele.
Kas plastkraapajad suudavad taluda kanalisatsioonivees esinevat abrasiivset liiva ja killustikku?
Jah – plastkraapajamate materjalid kuluvad prognoositavalt abrasiivsetes tingimustes ja neil on väiksem kalduvus lokaliseerunud sügavatele kriimustustele. Klaasitugevdamine tagab abrasiivsuse vastu vastupidavuse, mis on võrreldav keskmise süsinikusisaldusega terasega.
Kas plastkraapajad nõuavad erinevaid ajamimootoreid kui metallkraapajad?
Plastkraapajasüsteemid kaaluvad 40–60 protsenti vähem, mistõttu on vajalikud väiksemad ajamimootorid ja kergemad toed. Tüüpiline plastkraapajasüsteem vähendab ajamivõimsust 30–40 protsenti võrreldes sama mahutiga metallkraapajasüsteemiga.
Kuidas mõjutab plastkraapaja kaalutõttu mahuti konstruktiivseid nõudeid?
Madalam kaal vähendab paagi seinte ja tugevusribade koormust ning lihtsustab ümberpaigutusi olemasolevates konstruktsioonides, kus metallsistemi kaal nõuaks konstruktsioonitugevuse suurendamist.
Kas plastist kraapajad on parandatavad või nõuavad täielikku vahetust?
Üksikud ketiühendid, kraapajate terad ja kuluvad jalad saab vahetada ilma kogu süsteemi eemaldamiseta. Huake Rubber & Plastic’i moodulne disain võimaldab sihipäraseid vahetusi, mis vähendab seiskumisaja pikkust võrreldes metallsüsteemidega, mille puhul on vajalik täielik alamsüsteemi vahetus.