بررسی ساختار .خواص و پایداری درزبندهای لاستیکی فشار بالا

پیشنهاده کارشناسی ارشد 1396
رشته: مهندسی شیمی - مهندسی پلیمر
پدیدآور: داریوش حقی استاد راهنما: سهیلا لشکری استاد مشاور: امید رضا موسوی
موسسه آموزش عالی خرد - بوشهر
چکیده لاستیک طبیعی (انگلیسی Natural rubber) که لاستیک هند(انگلیسی India rubber) یا کائوچو (انگلیسی caoutchouc) نیز نامیده می‌شود پلیمرهایی از ترکیب آلی ایزوپرن با ناخالصی‌های جزئی از سایر ترکیبات آلی به همراه آب تشکل شده است. مالزی و اندونزی دو کشور پیشرو در تولید لاستیک هستند. ]2[ لاستیک طبیعی از تراوش های درخت برزیلی هیوا و بیرون کشیدن شیره آن بهلاتکسی که حدود 40% آن جامد است بدست می آید .3] [ در ابتدای جنگ جهانی دوم وقتی تولید لاستیک طبیعی (کائوچو) به دلیل تهاجم ژاپن به مناطق تولید لاستیک متوقف شد. ایالات متحده اقدام به ساخت واحدهای تولید لاستیک سنتزی کرد که به سرعت هم توسعه یافت. به طوری که در حال حاضر 88 درصد لاستیک مصرفی در ایالات متحده منشأ سنتزی دارد؛ بنابراین عموماً لاستیک ها را به دو نوع لاستیک طبیعی و لاستیک سنتزی طبقه‌بندی می‌کردند. با این وجود امروزه لاستیک ها را به روشهای مختلف دسته‌بندی می‌کنند7 ] [ لاستیک ها، پلیمرهای الاستومری هستند که دارای واکنش جانبی در امتداد زنجیره مولکولی بوده و قادرند به صورت پیوند عرضی به یکدیگر وصل شوند . فرآیند پیوند عرضی را ولکانیزه شدن گویند . انجام این فرآیند با گرم کردن یا با مواد ولکانیزه یا ترکیبی از هردو انجام می شود] [4 مخازنی که مواد خورنده یا ساینده و یا هر دو صورت محلول یا مخلوط در آنها ذخیره می شود باید سطوح داخلی مخازن، لوله های بزرگ و تکیه گاه های آنها با موادی که در مقابل این عوامل مقاوم می باشند، پوشش داده شوند . لاستیک ولکانیزه شده که به نحوی مطلوب به سطوح مخازن و سایر فلزات و سطوح بتنی چسبیده به آنها استحکام می دهد. ]8 [ خواص فیزیکی و شیمیایی لاستیک های ولکانیزه در رابطه با نوع لاستیک مصرفی و میزان و نوع پرکننده و مواد ولکانیزه موجود در ترکیب به طور گسترده ای فرق خواهند داشت. برخی لاستیک ها به صورت سخت (ابونیت (نوع نرم موجود می باشند . برای یک لاستیک افزایش سختی سبب. افزایش مقاومت شیمیایی و کاهش سایش می شود . 3] [ گسکت در لغت نامه فارسی به معنای درز بند، واشر مقوایی یا چرمی و لائی می باشد. گسکت یک درزگیر(درز بند) مکانیکی می باشد که به گونه ای طراحی شده تا در فضای خالی بین دو شیئ(اتصالات فلنجی) که تحت فشار هوا یا آب هستند قرار گرفته تا از نشتی جلوگیری بعمل آید و به اصطلاح آب بندی گردد.گسکت ها بطور معمول از برش موادی که بصورت ورقه ای(sheet) می باشند، همچون گسکت های مقوایی،لاستیکی،سیلیکونی،فلزی،نمدی،فایبرگلاس و یا پلیمرهای پلاستیکی. تولید می شود گسکتها در موارد خاص شامل مواد آزبستی(asbestos) نیز می باشند6. ] [ انواع گسکت های رایج: 1. گسکت نوع اسپیرال وُند(Spiral wound gasket) : این نوع گسکت یکی از رایج ترین انواع گسکتها بوده و قابلیت تحمل فشارهای بالایی را دارد که به همین دلیل از آن در سرویس های دائمی استفاده میشود5. ] [ 2. گسکت نوع اتصال رینگی(Ring joint gasket) : این نوع گسکت ها بر اساس استــــــــــاندارد های ANSI B16.20,API 6A ساخته می شوند و جهت اتصالات فلنج های نوع (Ring Type Joint:RTJ) منطبق با استــانداردهای API Spec 6A,ANSI B16.5,MSS SP44 استفاده می شود .جنس آنها با توجه به فرآیند کاری معمولا از استنلس استیل 304 یا 316 ویا آهن نرم(Soft Iron) می باشد.قابلیت تحمل فشار و دمای بالایی را دارند و در محیط هایی که عامل خورندگی وجود دارد استفاده می گردد. ]14 [ 3. گسکت نوع جکت دار(Jacketed gasket) : این نوع گسکت ها انواع مختلفی دارند که معمولا در مبدلهای حرارتی برای جدا سازی جریان(مبدلهای پارتیشن دار) استفاده می گردند5. ] [ گسکت های لاستیکی ازوع مسطح گسکت ها از جنس ورق لاستیکی می باشند . مدل تقویت شده با رینگ فلزی برای فشارهای بالا مناسب می‌باشد. در نوع تقویت شده می توان با جایگزین نمودن بخش لاستیکی از رینگ فلزی به دفعات استفاده نمود. در یک اتصال فلنجی، کلیه اجزاء باید بصورت کاملاً صحیح قطعه آب بند را در بر بگیرند. در بیشتر موارد بروز نشتی، عدم بکارگیری صحیح همین نکته می باشد ] 12[ انتخاب Gasket مناسب جهت کاربردهای ویژه کار نسبتاً سختی می باشد. در انتخاب یک Gasketباید مواردی از جمله : 1- مقدار دمایی که Gasket باید در آن دما کار کند. 2- نوع سیالی که قرار است از داخل خط عبور نماید.3- مقدار فشاری که گسکت باید در آن فشار کار کند.4- نوع فلنج و تعداد پیچ هایی که قرار است فلنج ها را به هم متصل سازد.5- تعداد دفعات استفاده از گسکت 6- قیمت و موجودی گسکت توجه 9] [ با توجه به استفاده گسترده از گسکت های لاستیکی فشار بالا در صنایع نفتی و پتروشیمی و عدم تولید داخلی آن به دلیل فرمولاسیون پیچیده ، در این پروژوه سعی در این است تا بررسی نمونه وارداتی این گسکت ها از نظر ساختار ، خواص و ویژگی بصورت کاملا علمی انجام پذیرد .