사례 연구: 화학 가공 공장 이 RB-SiC 에서 SSiC 로 전환 한 이유

사례 세부정보

배경

산성 환경에서 작동하는 화학 처리 시설은 펌프 밀폐와 부식 저항 구조 부품에 반응 결합 실리콘 탄화물 (RB-SiC) 으로 만든 구성 요소를 사용했습니다.시스템은 100°C 정도의 고온에서 농축된 황산 (H2SO4) 에 노출되었습니다..

몇 달의 운영 후, 공장에서는 표면 침식 및 일부 RB-SiC 구성 요소의 차원 변경을 포함하여 점진적인 성능 저하가 관찰되었습니다.

서비스 수명과 운영 안정성을 향상시키기 위해 엔지니어링 팀은 압력 없는 시너지 실리콘 탄화물 (SSiC) 을 대체 재료로 평가했습니다.

문제 가 밝혀졌다

물질 분석 결과반응 결합된 실리콘 카비드 (RB-SiC) 부품약 10~15%의 자유 실리콘 염분을 함유하고 있습니다.

강한 산성 환경에서, 이 잔류 실리콘은 선택적 관절에 시달릴 수 있으며, 점차 물질 구조를 약화시키고 장기적인 신뢰성을 감소시킵니다.

그 결과 물질 구조는 점차 약화되어 다음과 같은 결과를 초래합니다.

황산 조건에서의 테스트 데이터는 부식 속도의 상당한 차이를 보여주었습니다.

이 차이는 장기간 연속적으로 작동할 때 매우 중요해졌습니다.

솔루션: SSiC 컴포넌트로 전환

이 시설은 여러 RB-SiC 부품을압력 없는 합금 실리콘 카바이드 (SSiC) 부품높은 밀도 조절으로 제조됩니다.

주요 재료 특성은 다음을 포함합니다.

시행 후의 결과

SSiC 부품으로 전환 한 후 공장에서는 몇 가지 개선 사항이 관찰되었습니다.

엔지니어링 인사이트

이 두 가지의 핵심적인 차이점은SSiC 세라믹 소재그리고반응 결합 실리콘 카바이드 (RB-SiC) 시스템자유 실리콘의 존재에 있습니다.

RB-SiC는 반응 침투 과정에서 형성된 잔류 실리콘을 포함하고, SSiC는 2차 실리콘 단계 없이 밀도가 높고 완전히 합성된 SiC 구조를 형성한다.

특히 산성 환경에서는 RB-SiC의 실리콘 단계가 물질의 약점이 됩니다.

따라서 SSiC는 다음과 같은 용도로 더 적합합니다.

가져가기

SSiC와 반응 결합 SiC 사이에서 선택 할 때, 운영 환경은 중요한 역할을합니다.

다음을 포함하는 애플리케이션을 위해:

SSiC는 일반적으로 장기적으로 더 나은 성능을 제공합니다.

RB-SiC는 비용 효율이 우선이고 운영 환경이 덜 공격적인 애플리케이션에 적용 가능한 솔루션으로 남아 있습니다.