Герметизуюча поверхня клапана часто піддається корозії, ерозії та зношуванню під дією середовища, тому вона є деталлю клапана, яка легко пошкоджується. Такі як пневматичні кульові клапани, електричні дросельні клапани та інші автоматичні клапани, часте та швидке відкривання та закривання безпосередньо впливає на їх якість та термін служби. Основна вимога до герметизуючої поверхні клапана полягає в тому, щоб клапан міг забезпечувати безпечне та надійне герметизування за заданих робочих умов. Тому матеріал поверхні повинен мати такі характеристики:
(1) Гарна герметичність, тобто ущільнювальна поверхня повинна запобігати витоку середовища;
(2) Маючи певну міцність, ущільнювальна поверхня повинна бути здатною витримувати питоме значення тиску ущільнення, що утворюється внаслідок різниці тисків середовища;
(3) Стійкість до корозії: за тривалого перебування в агресивному середовищі та під впливом напружень ущільнювальна поверхня повинна мати високу стійкість до корозії, що відповідає вимогам конструкції;
(4) Здатність протистояти подряпинам, ущільнення клапана є динамічними ущільненнями, і між ущільненнями існує тертя під час процесу відкриття та закриття;
(5) Стійкість до ерозії, ущільнювальна поверхня повинна бути здатною протистояти ерозії високошвидкісних середовищ та зіткненню твердих частинок;
(6) Добра термічна стабільність, ущільнювальна поверхня повинна мати достатню міцність та стійкість до окислення за високої температури, а також повинна мати добру стійкість до холодної крихкості за низької температури;
(7) Гарні технологічні характеристики, простий у виготовленні та обслуговуванні, клапан використовується як компонент загального призначення, і він гарантовано має економічну цінність.
Умови використання та принципи вибору матеріалів для ущільнювальних поверхонь клапанів. Матеріали для ущільнювальних поверхонь поділяються на дві категорії: металеві та неметалеві. Застосовувані умови для широко використовуваних матеріалів такі:
(1) Гума. Зазвичай використовується для забезпечення герметичності низькотирних м'якоущільнених засувок, діафрагмових клапанів, дросельних клапанів, зворотних клапанів та інших клапанів.
(2) Пластик. Для ущільнювальної поверхні використовуються нейлон та PTFE, які мають гарну стійкість до корозії та малий коефіцієнт тертя.
(3) Бабіт. Також відомий як сплав для підшипників, має добру стійкість до корозії та добру здатність до припрацювання. Він підходить для ущільнювальної поверхні запірного клапана для аміаку за низького тиску та температури -70-150℃.
(4) Мідний сплав. Має добру зносостійкість та певну термостійкість. Підходить для шарових клапанів, чавунних засувок та зворотних клапанів тощо. Зазвичай використовується для води та пари низького тиску та температури не вище 200℃.
(5) Хромонікелева нержавіюча сталь. Має добру стійкість до корозії, ерозії та нагрівання. Придатна для таких середовищ, як пара азотної кислоти.
(6) Хромована нержавіюча сталь. Вона має добру стійкість до корозії та зазвичай використовується в клапанах з високим тиском і температурою не вище 450 ℃ для олії, водяної пари та інших середовищ.
(7) Сталь для наплавлення з високим вмістом хрому. Вона має добру стійкість до корозії та зміцнення, а також підходить для використання в умовах високого тиску, високої температури, оливи, пари та інших середовищ.
(8) Азотована сталь. Вона має добру стійкість до корозії та подряпин і зазвичай використовується в засувках теплових електростанцій. Цей матеріал також можна обрати для сфери кульових клапанів із жорстким ущільненням.
(9) Карбід. Він має добрі комплексні властивості, такі як стійкість до корозії, ерозії та подряпин, а також має тривалий термін служби. Це ідеальний герметизуючий матеріал. Зазвичай використовуються вольфрамові сплави для свердла та електроди на основі свердла, що використовуються для наплавлення, що витримують надвисокий тиск та надвисоку температуру, придатні для нафти, нафтопродуктів, газу, водню та інших середовищ.
(10) Сплав для напилення. Існують сплави на основі кобальту, нікелю та підборіддя, які мають добру корозійну стійкість та зносостійкість.
Для забезпечення безпеки та надійності ущільнення клапана, обраний матеріал необхідно визначати відповідно до конкретних умов експлуатації. Якщо середовище є висококорозійним, під час вибору матеріалів він повинен спочатку відповідати вимогам щодо корозійної стійкості, а потім вимогам до інших властивостей; ущільнення засувки повинно мати гарну стійкість до подряпин; запобіжні клапани, дросельні клапани та регулювальні клапани найлегше піддаються ерозії середовищем, тому слід вибирати матеріали з гарною корозійною стійкістю; для інкрустованої структури ущільнювального кільця та корпусу слід використовувати матеріали з високою твердістю як ущільнювальну поверхню; для загальних клапанів з низькою температурою та тиском слід вибирати гуму та пластик з гарною герметичністю; під час вибору ущільнювального матеріалу слід враховувати, що твердість поверхні сідла клапана повинна бути вищою, ніж твердість ущільнювальної поверхні диска клапана.
Час публікації: 02 листопада 2022 р.