Soluzioni ceramiche per condizioni estreme: studi di caso sull'affidabilità

Le ceramiche industriali sono la soluzione ideale per applicazioni in cui la temperatura, la corrosione o l'usura distruggono i materiali convenzionali. Ecco tre problemi reali che risolvono.

• Sfida:I rivestimenti delle pompe per fanghi e le piastre antiusura in lavorazione dei minerali si usurano in 2-3 mesi, causando frequenti tempi di inattività.
• Soluzione ceramica: Piastrelle di allumina (90-99,5%) o ZTAincollate a un supporto metallico.
• Risultato:Durata utile estesa a 2-3 anni. L'elevata durezza dell'allumina resiste al taglio da parte di particelle abrasive, riducendo i costi di manutenzione di oltre il 70%.

• Sfida:Le sedi delle valvole metalliche e le tenute delle pompe nei sistemi di gestione degli acidi si corrodono rapidamente, causando perdite e rischi per la sicurezza.
• Soluzione ceramica: Carburo di silicio legato per reazione (SiC)tenute meccaniche e finiture.
• Risultato:Il SiC è inerte a quasi tutti gli acidi (eccetto HF) e agli alcali forti. La durata delle tenute aumenta da 6 mesi a 5+ anni, eliminando fermi macchina imprevisti e perdite.

• Sfida:Le ceneri volanti nelle caldaie a carbone causano un'estrema usura erosiva su gomiti di tubazioni, pale di ventilatori e ugelli di bruciatori realizzati con leghe speciali.
• Soluzione ceramica: Nitrato di silicio (Si₃N₄)o allumina fusa componenti.
• Risultato:Queste ceramiche mantengono la resistenza e resistono all'erosione a temperature superiori a 1000°C. La durata dei componenti aumenta di 5-10x, migliorando l'efficienza e la disponibilità della caldaia.

Sebbene il costo unitario iniziale di una parte in ceramica sia spesso superiore a quello di un equivalente metallico, il Costo totale di proprietà è quasi sempre inferiore. Il TCO include:

• Costo iniziale della parte
• Manodopera per l'installazione
• Frequenza di sostituzione
• Costo dei tempi di inattività imprevisti
• Perdita di prodotto (ad esempio, da perdite)

Punto chiave:Le implementazioni ceramiche di maggior successo iniziano con un'analisi dei guasti del componente attuale e un calcolo del TCO. Questo sposta la discussione dal prezzo unitario al valore a lungo termine e all'affidabilità del sistema.