Powierzchnia uszczelniająca zaworu często ulega korozji, erozji i zużyciu pod wpływem medium, przez co jest ona elementem zaworu podatnym na uszkodzenia. Częste i szybkie otwieranie i zamykanie, takie jak pneumatyczne zawory kulowe, elektryczne przepustnice i inne zawory automatyczne, ma bezpośredni wpływ na ich jakość i żywotność. Podstawowym wymogiem stawianym powierzchni uszczelniającej zaworu jest zapewnienie bezpiecznego i niezawodnego uszczelnienia w określonych warunkach pracy. Dlatego materiał, z którego wykonana jest powierzchnia, powinien spełniać następujące wymagania:
(1) Dobra szczelność, czyli powierzchnia uszczelniająca powinna zapobiegać wyciekaniu medium;
(2) Posiada określoną wytrzymałość, powierzchnia uszczelniająca powinna być w stanie wytrzymać określoną wartość ciśnienia uszczelnienia utworzoną przez różnicę ciśnień medium;
(3) Odporność na korozję – w przypadku długotrwałego działania czynnika korozyjnego i naprężeń powierzchnia uszczelniająca powinna wykazywać się dużą odpornością na korozję, zgodną z wymaganiami projektowymi;
(4) Zdolność do odporności na zarysowania, uszczelnienia zaworów są uszczelnieniami dynamicznymi, a podczas otwierania i zamykania występuje tarcie między uszczelnieniami;
(5) Odporność na erozję – powierzchnia uszczelniająca powinna być w stanie wytrzymać erozję spowodowaną przez media o dużej prędkości i zderzenia z cząstkami stałymi;
(6) Dobra stabilność termiczna, powierzchnia uszczelniająca powinna mieć wystarczającą wytrzymałość i odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze oraz dobrą odporność na kruchość w niskiej temperaturze;
(7) Dobra wydajność przetwarzania, łatwość produkcji i konserwacji, zawór jest stosowany jako element ogólnego przeznaczenia i gwarantuje wartość ekonomiczną.
Warunki użytkowania i zasady doboru materiałów na powierzchnie uszczelniające zaworów. Materiały na powierzchnie uszczelniające dzielą się na dwie kategorie: metalowe i niemetalowe. Warunki stosowania powszechnie stosowanych materiałów są następujące:
(1) Guma. Jest powszechnie stosowana do uszczelniania niskociśnieniowych zaworów zasuwowych z miękkim uszczelnieniem, zaworów membranowych, zaworów motylkowych, zaworów zwrotnych i innych zaworów.
(2) Tworzywo sztuczne. Do powierzchni uszczelniającej zastosowano nylon i PTFE, które charakteryzują się dobrą odpornością na korozję i małym współczynnikiem tarcia.
(3) Babbit. Znany również jako stop łożyskowy, charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję i dobrą zdolnością do docierania. Nadaje się na powierzchnię uszczelniającą zaworu odcinającego do amoniaku przy niskim ciśnieniu i temperaturze -70-150°C.
(4) Stop miedzi. Charakteryzuje się dobrą odpornością na zużycie i wysoką odpornością na ciepło. Nadaje się do zaworów kulowych, żeliwnych zasuw i zaworów zwrotnych itp. Jest powszechnie stosowany do wody i pary o niskim ciśnieniu i temperaturze nieprzekraczającej 200°C.
(5) Stal nierdzewna chromowo-niklowa. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję, erozję i ciepło. Nadaje się do mediów takich jak para kwasu azotowego.
(6) Stal nierdzewna chromowana. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję i jest zazwyczaj stosowana w zaworach o wysokim ciśnieniu i temperaturze nieprzekraczającej 450°C, przeznaczonych do oleju, pary wodnej i innych mediów.
(7) Stal wysokochromowa do obróbki powierzchni. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję i utwardzaniem, nadaje się do obróbki wysokociśnieniowej, wysokotemperaturowej oleju, pary wodnej i innych mediów.
(8) Stal azotowana. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję i zarysowania i jest zazwyczaj stosowana w zasuwach zasuwowych elektrowni cieplnych. Materiał ten można również dobrać do sfer zaworów kulowych z twardym uszczelnieniem.
(9) Węglik spiekany. Charakteryzuje się dobrymi właściwościami, takimi jak odporność na korozję, erozję i zarysowania, a także długą żywotnością. Jest idealnym materiałem uszczelniającym. Powszechnie stosowane elektrody do wierteł wolframowych i elektrody do napawania stopów wiertniczych itp. mogą tworzyć powierzchnie uszczelniające odporne na bardzo wysokie ciśnienie i temperaturę, odpowiednie do pracy z ropą naftową, gazem, wodorem i innymi mediami.
(10) Stop do spawania natryskowego. Istnieją stopy na bazie kobaltu, stopy na bazie niklu i stopy na bazie chin, które charakteryzują się dobrą odpornością na korozję i zużycie.
Aby zapewnić bezpieczeństwo i niezawodność uszczelnienia zaworu, wybrany materiał musi być określony zgodnie ze specyficznymi warunkami pracy. Jeśli medium jest wysoce korozyjne, przy wyborze materiałów należy najpierw spełnić wymagania dotyczące właściwości korozyjnych, a następnie spełnić wymagania dotyczące innych właściwości; Uszczelnienie zaworu zasuwowego powinno zwracać uwagę na dobrą odporność na zarysowania; Zawory bezpieczeństwa, przepustnice i zawory regulacyjne są najłatwiej erodowane przez medium, dlatego należy wybierać materiały o dobrej odporności na korozję; W przypadku inkrustowanej struktury pierścienia uszczelniającego i korpusu, materiały o wysokiej twardości powinny być brane pod uwagę jako powierzchnia uszczelniająca; Ogólne zawory o niskiej temperaturze i ciśnieniu powinny wybierać gumę i tworzywo sztuczne o dobrych właściwościach uszczelniających jako uszczelnienie; Przy wyborze materiału uszczelniającego należy pamiętać, że twardość powierzchni gniazda zaworu powinna być wyższa niż twardość powierzchni uszczelniającej dysku zaworu.
Czas publikacji: 02-11-2022