금속 플랜지: 핵공학, 반도체 제조 및 친환경 에너지 전환의 중요한 구성 요소
첨단 기술과 중요 산업의 영역에서 금속 플랜지는 단순한 커넥터로서의 역할을 넘어 안전성, 효율성,그리고 가장 까다로운 조건 하에서 운영 무결성이 기사에서는 3개의 전문 분야에 사용되는 금속 플랜지 설계 방법을 탐구합니다.그리고 친환경 에너지 전환은 각각의 재료 과학에서 독특한 과제를 제시, 설계 정확성, 규제 준수.
핵 공학 에서 사용 되는 금속 플랜지: 방사선, 열, 압력 에 견딜 수 있다
원자력 발전소는 구성 요소가 강렬한 방사선, 극한 온도 (500°C까지) 및 150bar 이상의 압력에 노출되는 환경에서 작동합니다.또한 방사성 물질의 방출을 방지하기 위해 절대적인 누출 밀착을 요구- 핵용 용품의 금속 플랜지는 국제 원자력 에너지 기구 (IAEA) 와 ASME 제3부 등 핵 부품에 대한 엄격한 안전 표준을 충족해야 합니다.
방사선 저항성 물질 선택
- 지르코늄 합금: 원자로 냉각 용액 시스템에서 사용되는 지르코늄-4 및 ZIRLO® 플랜지는 고온 물과 낮은 중성자 흡수에서 예외적인 부식 저항을 제공합니다.핵반응의 효율성을 유지하는 데 중요합니다..
- 니켈 기반 합금 (인코넬 600/690): 증기 발전기 및 격리 용기에서는 이 합금들이 염화소로 인한 스트레스 부식 균열에 저항하고 장기간 방사선 노출을 받더라도 기계적 특성을 유지합니다.
안전성 과 유지보수성 을 위한 설계
- 이중 격리 플랜지: 압력수 원자로 (PWR) 에서 볼 수 있듯이, 1차 회로 누출에 대한 장벽을 만들기 위해 2차 밀폐 또는 용접 된 덮개를 갖습니다.
- 원격 처리 호환성: 사용후 연료 처리 시스템에서의 플랜지는 단순화된 볼트 패턴과 항 팽창 코팅 (예를 들어,니켈-포스포스 접착) 로 고 방사선 구역에서 로봇 유지보수를 가능하게.
엄격 한 시험
플랜지는 엄격한 자격을 받습니다.
- 방사선 검사: 중성자 폭격을 시뮬레이션하고 수십 년 동안 물질 유연성이 저하되지 않도록 보장합니다.
- 열 충격 검사: 사고 용량 반응기 설계에서 발생하는 급격한 온도 변화에서 성능을 검증하기 위해.
반도체 제조업 의 금속 플랜지: 초순성 을 추구 함
반도체 제조는 오염이 없는 환경을 요구하며, 그 환경에서는 미세한 미세먼지나 방출된 물질도 웨이퍼를 결함시킬 수 있습니다.초고 진공 (UHV) 및 부식성 화학물질 전달 시스템에서의 금속 플랜지는 순수성과 표면 마감에 대한 SEMI 표준을 충족해야합니다..
깨끗 한 환경 을 위한 재료
- 전기 - 닦은 스테인리스 스틸 (316L VAR): 진공용 플랜지는 표면 거칠성 < 0.2μm를 달성하기 위해 전기 닦아 입자 접착을 최소화합니다.버진 안오드 리메일트 (VAR) 스틸은 탄소와 황과 같은 간간성 불순물을 감소시킵니다..
- 니켈 접착: 유하우선 챔버에서 낮은 배출가스율 (≤ 10−9 mbar·L/s) 을 유지하면서 염증을 방지하기 위해 수소 염화 (HCl) 가스 파이프의 구리 플랜지에 적용됩니다.
누출 밀착력 을 위한 설계
- 플래트 플랜지: UHV 시스템 (10−12 mbar까지) 에서 허메틱 밀폐를 만들기 위해 칼 가장자리 플랜지 사이에 압축 된 구리 또는 알루미늄 밀착을 사용하십시오.이들은 플라즈마 에칭 및 화학 증기 퇴적 (CVD) 도구에서 중요합니다..
- 펌프 없는 용접 플랜지: 극정 순수 물 (UPW) 라인 에 대한 궤도 용접 을 사용 하여 이온 오염물 을 도입 할 수 있는 가스켓 물질 을 제거 한다.
오염 통제
- 청정실 포장: 플랜지는 정적 물질이 없는 물질로 두 번 봉합되어 설치 전에 수분과 휘발성 유기 화합물 (VOC) 를 제거하기 위해 150°C에서 구워집니다.
- 헬륨 질량 분광: 모든 플랜지 관절은 대부분의 산업용 용도로 비교할 수 없는 표준인 < 1×10−10 mbar·L/s의 속도를 보장하기 위해 누출 테스트를 받는다.
친환경 에너지 전환에서 금속 플랜지: 재생 에너지 수요에 적응
세계가 재생 에너지로 전환함에 따라, 금속 플랜지는 지열, 조류 및 수소 시스템의 독특한 도전을 수용해야합니다그리고 공격적인 화학물질.
지열 에너지: 높은 온도 에서 생존
- 고 크롬 합금 (25Cr35Ni): 지열 우물에서의 플랜지는 300°C까지 소금에서 염화물 및 황화물 노폐에 저항합니다.
- 확장 된 그래피트 가스켓: 증기 분리 장치에서 열 전도성 및 화학 저항을 제공하여 환경 준수를 위해 석류 기반 물질을 대체합니다.
물결 및 파동 에너지: 해양 환경 의 지속성
- 초우스테니트성 스테인리스 스틸 (904L): 해저 터빈의 해저 플랜지에 사용되며, 해수로부터의 구멍과 생물 오염에 대한 우수한 저항을 제공합니다.
- 카토드 보호 호환성: 플랜지는 아연이 풍부한 에오크시 프라이머로 코팅되며 다른 금속 (예를 들어,강철 플랜지 및 알루미늄 터빈 부품).
수소 경제: 융통성 및 누출에 대한 해결책
- 수소 - 내성 합금 (니켈 - 인콜로이 825): 수소충전소 및 파이프라인 네트워크의 플랜지는 수소로 인한 균열 (HIC) 에 대한 저항성을 테스트한 재료로 700 바까지의 압력에서 만들어집니다.
- 금속 - 재킷 가스켓: 강도를 위해 금속 외층과 부드러운 내부 핵 (예를 들어, 그래포일) 을 결합하여 수소의 낮은 분자 크기를 보상하여 수 십 년 동안 봉쇄가 단단하게 유지되도록합니다.
미래 트렌드: 재료 - 디자인 인터페이스에서 혁신
- 첨가 제조 (3D 프린팅): 해상 풍력 터빈의 가벼운 플랜지에 대한 복잡한 격자 구조를 가능하게 하며, 강도를 유지하면서 재료 사용량을 30% 감소시킵니다.
- 나노 복합재 코팅: 탄소 나노 튜브로 강화 된 폴리머가 산성 광산 잔류 또는 탄소 포집 유체에 노출 된 플랜지의 부식 저항성을 향상시키기 위해 개발되고 있습니다.
- 디지털 트윈: 가상 모델은 플랜지 성능을 실시간으로 예측하여 원자력 증기 터빈과 같은 중요한 시스템에 대한 유지보수 일정을 최적화합니다.
결론
방사능 - 혹독한 환경의 핵 원자로에서 반도체 공장의 극도로 깨끗한 방과 유물 농장의 부식적 바다에 금속 플랜지는 엔지니어링 적응력을 예로.그들의 진화는 재료 과학의 돌파구, 정밀 제조, 그리고 안전과 성능에 대한 타협하지 않는 집중에 의해 주도됩니다.금속 플랜지는 침묵하지만 필수적인 용이자가 될 것입니다..
귀하의 메시지는 20-3,000 자 사이 여야합니다!
