افزایش عمر شیرآلات صنعتی ، افزایش ایمنی و بهبود عملکرد به فاکتورهای مختلف بستگی دارد و دارای چالش‌های ادامه‌داری اعم از خوردگی، فرسایش و Seizure می‌باشند.
در این مقاله به چالش‌های پیش روی اجزای شیرآلات و نقشی که خدمات مهندسی سطح باید در تضمین شیرهای عملیاتی ایمن، کارآمد و بلندمدت ایفا کنند تا باعث شوند، نگاهی می‌اندازیم .
چالش‌های شیرآلات صنعتی
1. خوردگی شیر
شیرها به طور مداوم در معرض مواد شیمیایی نظیر اسیدها و بازها هستند و این مواد به بسیاری از اجزای حیاتی لطمه وارد می‌کنند. علاوه بر این، محیط های آب شور و دیگر شرایط اتمسفریک می توانند سبب خوردگی شوند .
جلوگیری از خوردگی در شیرها
برای محافظت شیرها در برابر خوردگی اتمسفریک و افزایش عمر شیرآلات صنعتی متریالی نظیر آلومینیوم، زینک، آلیاژی از زینک و آلومینیوم می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین برای محافظت از خوردگی شیمیایی در شیرها متریالی نظیر کروم کاربید، Chrome Oxide Ceramic و دیگر موارد را می‌توان به کار برد.
محافظت از بدنه شیر، دیسک و نشیمن‌گاه برای به حداکثر رساندن طول عمر شیر و بهبود عملکرد آن به کار می رود. در عین حال، بسیاری از پروژه‌ها نمی توانند هزینه بالای شیرها را با قطعات ماشین کاری شده از فلزات خاص ضدخوردگی و با کارایی بالا، تامین کنند.
2. فرسایش شیر
در بسیاری از پروژه های سودآور شیرها به طور پیوسته و 24 ساعته در فرآیندها عمل کنند و در معرض جریان سیالات در جریانات پیوسته با سرعت بالا قرار دارند. در طول زمان، این می تواند منجر به سایش و فرسایش در شیرها و اجزای آن ها شود .
مقاومت در برابر فرسایش و استفاده از شیرها
مقاومت در برابر سایش و فرسایش دو نشانه اصلی پوشش‌های پاششی گرمایی هستند
پوشش مناسب برای جلوگیری از سایش در شیرها متریالی از قبیل Tungsten Carbide ، کاربید کروم ، سرامیک و بسیاری از آلیاژهای سخت می‌باشد که پوشش مقاومی را در بسیاری از شرایط برقرار می‌کنند.
3. Seizure شیر
عدم عملکرد درست شیرها بیشتر زمانی اتفاق می‌افتد که سیالاتی شامل موادی جامد و چسبنده به دیسک یا نشیمن‌گاه شیر می‌چسبند. به همان شکلی که در برخی از کارخانه‌های مواد غذایی اتفاق می افتد. همچنین اگر شیر برای مدت طولانی در موقعیت بسته و یا باز نگهداری شود، این مواد چسبناک استحکام می‌یابند و در اطراف دیسک خشک می‌شود و در نتیجه از عملکرد شیر جلوگیری می‌کند .
جلوگیری از seizure شدن شیرها
برای از بین بردن این مشکل و افزایش عمر شیرآلات صنعتی و افزایش بهره‌بری بالاتر، پوشش‌های ضد سایش را می‌توان برای اجزای مختلف شیر استفاده کرد .
همچنین، پوشش‌های از نوع Quick Release می‌توانند در بررسی برخی مواد ذکر شده در بالا به منظور جلوگیری از خوردگی، فرسایش، سایش و اصطحکاک اعمال گردند.
راه حل
صنعت پوشش یک مسیر طولانی در توسعه محصولات جدید برای حفاظت از سیستم‌های لوله‌کشی ناشی از خوردگی و افزایش عمر شیرآلات صنعتی را طی کرده است. در سال‌های قبل از جنگ جهانی دوم، پوشش‌های معروف شامل قطران ذغال سنگ (Coal-tar) و آسفالت بود که برای محافظت از خطوط لوله مدفون استفاده می‌شد.
در حال حاضر فهرست رنگ و پوشش متداول در صنعت شامل موارد زیر می باشد:
اکریلیک (Acrylic):
رنگ های اکریلیک به کار رفته در پوشش های محافظ، براساس حلال های آلی یا آبی هستند. پوشش های پلاستیکی Latex Acrylic Waterborne نیز به عنوان پوشش‌های مبتنی بر امولسیون شناخته می‌شوند. آن‌ها عموماً زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که نگرانی‌های انتشار ترکیب‌های آلی فرار (VOC) در طول فرآیند پوشش‌دهی وجود دارد.
آلکیدها (Alkyds):
آلکیدها اسیدهای چربی هستند که به رزین پلی‌استر تغییر داده شده‌اند. بیشتر رنگ‌های آلکید از واکنش شیمیایی بین اسیدهای چرب و هوا خشک می‌شوند.
اپوکسی (Epoxy):
پوشش های Epoxy از دو قسمت رزین تشکیل شده‌اند که وقتی ترکیب می‌شوند، یک واکنش شیمیایی بین اپوکسی و هاردنر رخ می‌دهد و این عمل موجب بهبود عملکرد اپوکسی می‌گردد.
اپوکسی‌ها معمولا پوشش‌هایی بسیار سخت و مقاوم در برابر خوردگی هستند اما عمر مصرفی آن‌ها کوتاه است. بیشتر پوشش های اپوکسی همچنین دارای ثبات UV ضعیف هستند.
پلیورتان (Polyurethane):
مانند اکثر اپوکسی‌ها، پلیورتان‌ها هم از دو قسمت پوشش تشکیل می‌شوند. این مواد معمولاً یک لایه صاف را ایجاد کرده و به عنوان لایه‌ی نهایی بر روی پرایمرها استفاده می‌شوند
انتخاب پوشش صحیح
اولین سوالی که باید در هنگام انتخاب یک پوشش پاسخ داده شود این است که چرا تجهیزات باید پوشش داشته باشند؟
در سیستم خطوط لوله و شیرهای صنعتی دلیل استفاده از پوشش، ایجاد زیبایی نبوده و برای جلوگیری از خوردگی و سایش و همچنین افزایش عمر شیرآلات صنعتی به کار می‌روند
دومین و مهم‌ترین سوال این است که کدام پوشش در کدام شرایط استفاده می‌شود
برخی از مهم‌ترین سوالاتی که باعث ایجاد شرایط مختلفی می‌شوند
1. دودها به یک‌دیگر نزدیک می‌شوند؟
2. دمای عملیات چه مقدار خواهد بود؟
3. آیا مواد شیمیایی نشت یا ترشح می‌کنند؟
4. آیا این روکش با مواد عایق پوشش داده خواهد شد؟
5. آیا این روکش تمیز می شود و فرآیندها و مواد شیمیایی برای تمیز کردن آن کار خواهند رفت؟
6. آیا این پوشش بر روی یک روکش موجود اعمال می شود؟
پرسش های دیگر در مورد انتخاب مناسب عبارتند از: این پوشش از کجا تهیه شود و عمر خدمات مورد انتظار پوشش چیست؟
سوال آخر هم این است که هزینه پوشش چه مقدار می‌باشد؟ این سوال اغلب به سوالات دیگری بستگی دارد