مواد آب بندی شیر: انواع، محدودیت ها و انتخاب

1. چرا مواد آب بندی اهمیت دارند؟

عنصر آب‌بندی - معمولاً حلقه نشیمن یا سطح نشیمنگاه - نامیده می‌شود، جزء شیری است که مستقیماً با محیط خط لوله تماس می‌گیرد و از نشت بین عضو بسته (در، دیسک، توپ، دوشاخه) و بدنه جلوگیری می‌کند. باید از نظر شیمیایی در برابر محیط مقاومت کند، در دما و فشار سرویس دوام بیاورد، چرخه های بسته شدن مکرر را تحمل کند و از نظر ابعادی برای عمر طراحی شیر ثابت بماند. یک ماده صندلی اشتباه رایج ترین علت خرابی زودرس دریچه است: می تواند متورم یا حل شود، تحت فشار اکسترود شود، در دما شکننده شود یا در جریان ساینده فرسایش یابد. مواد آب بندی به دو خانواده بزرگ تقسیم می شوند -غیر فلزی-(الاستومرها، پلاستیک ها، گرافیت) وفلزی(چدن، آلیاژهای مس، فولادهای ضد زنگ، آلیاژهای سخت-روی و سطحی-). مهر و موم های غیر فلزی معمولاً برای خاموش شدن محکم در دما و فشار متوسط ​​انتخاب می شوند. مهر و موم های فلزی برای دمای بالا، فشار بالا، محیط های تهاجمی یا جاهایی که ایمنی در برابر آتش نیاز به بسته شدن فلز-به-فلز دارد، انتخاب می شوند.

2. مواد آب بندی غیر فلزی

دو نکته انتخاب: محدودیت دمای الاستومر زمانی کاهش می یابد که محیط یک حلال یا آب گرم باشد (هیدرولیز)، بنابراین همیشه نمودار سازگاری را برای محیط واقعی، نه فقط دما، بررسی کنید. و PTFE پر شده (RPTFE) یا PEEK در هر جایی که خزش، سایش یا فشار زیاد درگیر باشد ترجیح داده می شود، زیرا PTFE پر نشده تحت بار تغییر شکل می دهد.

3. مواد آب بندی فلزی

صندلی‌های فلزی زمانی مشخص می‌شوند که دما از حد الاستومر/پلاستیک فراتر رود، زمانی که محیط به پلیمرها حمله می‌کند، زمانی که ذرات یک نشیمنگاه نرم را پاره می‌کنند، یا زمانی که نیاز به بسته شدن ایمن در برابر آتش باشد{0}}. خانواده های رایج:

چدن:صندلی‌های ارزان-دریچه‌های دروازه و گلوب در سرویس آب، گاز و روغن در دمای متوسط ​​(تقریباً کمتر یا مساوی 100 درجه) و فشار (PN کمتر یا مساوی 16 معمولی).

آلیاژهای مس (برنز/برنج):به عنوان مثال، قلع برنز و منگنز درجات - مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی در آب و بخار (حدود کمتر یا مساوی 200 درجه، PN کمتر یا برابر با 16-25 معمولی). به طور گسترده در دریچه های دروازه، گلوب، چک و پلاگین برای آبرسانی استفاده می شود.

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (به عنوان مثال، GB 2Cr13/3Cr13، تقریبی ASTM 420):برای سختی و مقاومت در برابر خوردگی خاموش و دمیده شده است. یک ماده صندلی استاندارد برای سرویس آب، بخار و نفت تا حدود 450 درجه.

ضد زنگ کروم-نیکل-تیتانیوم (GB 1Cr18Ni9Ti، تقریبی ASTM 321):مقاوم در برابر خوردگی-، فرسایش- و حرارت-. در صندلی های گلوب و شیر توپی برای بخار و محیط های خورنده در دمای بالا استفاده می شود.

فولاد نیتروژن (GB 38CrMoAlA):سطوح نیترید شده سختی و مقاومت بالایی در برابر سایش می دهند. در -شیرهای دروازه نیروگاه و خدمات دوچرخه سواری بالا استفاده می شود.

پوشش‌های{0}}سخت:آلیاژهای مبتنی بر کبالت-(نوع Co–Cr–W) یا نیکل- که با جوشکاری روی حلقه‌های نشیمنگاه و لبه‌های بسته‌کننده استفاده می‌شود - محلول استاندارد برای سطوح آب‌بندی با{3}}افت فشار، فرسایشی یا دمای بالا{4}}.

سطوح بریده شده (بورونیزه):درمان انتشار که سطح صندلی را مستقیماً روی بدنه یا مواد دیسک سخت می کند. در جاهایی که مقاومت سایشی شدید مورد نیاز است استفاده می شود (به عنوان مثال، خدمات انتقال و تخلیه خاکستر).

صندلی های فلزی به جای تغییر شکل با ماشینکاری دقیق آب بندی می شوند، بنابراین به جای "نشت صفر" به یک کلاس نشتی تعریف شده رتبه بندی می شوند. در مواردی که به خاموشی محکم و دمای بالا نیاز است، یک صندلی فلزی را با یک گرافیت یا عنصر ثانویه{0}}ایمن آتش ترکیب کنید، یا از طرحی انعطاف پذیر-صندلی در پوشش آن استفاده کنید.

4. جدول انتخاب سازگاری رسانه

5. حالت های رایج شکست و قوانین عملی

چهار حالت شکست مکرر عبارتند از:فرسایش(ذرات و یا سرعت بالا برش صندلی - کاهش با رو به سختی و کنترل سرعت).اکستروژن(صندلی های نرم فشرده شده در فضای خالی تحت فشار - با حلقه های ضد اکستروژن یا گریدهای پر شده، کاهش می یابد).پیری/هیدرولیز(الاستومرهای سخت شده یا متورم شده توسط محیط و دما - با انتخاب صحیح پلیمر و فواصل جایگزینی کاهش می یابد). وخفن(سطوح فلز-به-فلز در خشکی یا دمای بالا-سرویس - با مواد غیر مشابه یا روکش سخت کاهش می‌یابد). سه قانون عملی: (1) مواد صندلی را مشخص کنید، نه فقط جنس بدنه، در هر سفارش - صندلی جزء سایش است. (2) عملکرد آب بندی را در هنگام راه اندازی آزمایش کنید و وضعیت صندلی را در هر بازه زمانی تعمیر مجدد بررسی کنید، صندلی های فرسوده را قبل از ایجاد نشتی جایگزین کنید. (3) هرگز حد دمای یک ماده را به یک محیط دیگر تعمیم ندهید - نمودار سازگاری برای رسانه واقعی سند حاکم است.

6. سوالات متداول

مهر و موم نرم یا مهر و موم فلزی - کدام بهتر است؟هیچکدام به طور جهانی بهتر نیستند. مهر و موم های نرم (الاستومرها، PTFE) در دما/فشار متوسط ​​حباب-خاموش می کنند. مهر و موم های فلزی در دمای بالا، فشار، فرسایش و آتش سوزی با یک کلاس نشتی مشخص زنده می مانند. انتخاب بر اساس وظیفه، نه ترجیح.

صندلی های شیر PTFE چه دمایی را می توانند تحمل کنند؟معمولاً حدود -60 تا 180-200 درجه پیوسته، با 260 درجه به عنوان حداکثر کوتاه مدت در برخی از برنامه‌ها. نمرات پر شده (RPTFE) خزش و سایش را بهبود می بخشد. برای دمای بالاتر به صندلی های PEEK یا فلزی بروید.

تفاوت بین مهر و موم EPDM و NBR چیست؟EPDM در برابر آب، بخار، هوازدگی و ازن مقاومت می کند اما در روغن متورم می شود. NBR در برابر روغن ها و سوخت ها مقاومت می کند اما در ازن و آب گرم عملکرد ضعیفی دارد. پلیمر را با نمودار رسانه مطابقت دهید، نه با عادت.

کدام مواد صندلی برای سرویس بخار استفاده می شود؟برای بخار اشباع، EPDM در محدوده دمایی خود (حدود 120 درجه) کار می کند. بالاتر از آن از PTFE (در محدوده)، PEEK، گرافیت یا صندلی های فلزی استفاده کنید. محدودیت‌های فشار{2}}در برابر درجه‌بندی شیر را بررسی کنید.

معنی "حریق-ایمن" برای صندلی های سوپاپ چیست؟دریچه ایمنی آتش- دارای یک نشیمنگاه فلزی ثانویه است که پس از از بین رفتن صندلی نرم در اثر آتش سوزی، مهر و موم قابل قبولی را حفظ می کند.

چگونه می توانم از اکستروژن صندلی در سرویس{0}فشار بالا جلوگیری کنم؟از صندلی های PTFE پر شده (RPTFE)، PEEK یا فلزی استفاده کنید. حلقه های پشتیبان ضد اکستروژن مناسب-. و تأیید کنید که فاصله طراحی صندلی با کلاس فشار مطابقت دارد. از سازنده بخواهید تا با فشار شما اعتبار طراحی صندلی را تأیید کند.

رسانه، دما و فشار خود را به ما بگویید - ما مواد آب بندی مناسب و تزئینات شیر ​​را مشخص خواهیم کرد.

سوالات متداول

کدام مواد{0}}صندلی غیرفلزی با مواد شیمیایی تهاجمی و روغن داغ بالاتر از حد الاستومر مناسب است؟FKM (فلورروبر) انتخاب استاندارد برای مواد شیمیایی تهاجمی، روغن داغ و خدمات هیدروکربنی است، با محدوده معمولی در حدود -20 تا 200 درجه. محیط واقعی را در برابر نمودار سازگاری سازنده بررسی کنید، زیرا محدودیت های الاستومری در حلال ها و آب گرم حتی در داخل باند دمای اسمی کاهش می یابد.

چرا RPTFE بر PTFE پر نشده برای صندلی‌های با فشار{{0} بالاتر ترجیح داده می‌شود؟PTFE پر نشده تحت بار تغییر شکل می دهد، بنابراین صندلی های پر نشده در فشار بالاتر به سرعت خزش می کنند و فرسوده می شوند. PTFE شیشه- یا-پر شده از کربن (RPTFE) مقاومت در برابر خزش و رفتار سایش را بهبود می‌بخشد و PEEK در جایی ترجیح داده می‌شود که کار هنوز هم سخت‌تر باشد.

چه زمانی از گرافیت انعطاف پذیر به عنوان ماده آب بندی دریچه استفاده می شود؟گرافیت انعطاف‌پذیر برای بسته‌بندی و صندلی‌های{0}در دمای بالا، با پایداری حرارتی عالی از حدود 200- تا 450 درجه و بالاتر در محیط بی‌اثر مناسب است. این یک انتخاب ضعیف در اکسید کننده های قوی است، بنابراین قبل از مشخص کردن آن، سازگاری متوسط ​​را تأیید کنید.

چرا صندلی های فلزی به جای نشتی صفر به یک کلاس نشتی تعریف شده رتبه بندی می شوند؟صندلی‌های فلزی به‌جای تغییر شکل، با ماشین‌کاری دقیق آب‌بندی می‌شوند، بنابراین به‌جای حباب-قطع کردن محکم، برای یک کلاس نشتی مشخص آزمایش می‌شوند. در مواردی که هر دو به خاموشی محکم و دمای بالا نیاز دارند، یک صندلی فلزی را با یک گرافیت یا عنصر ثانویه{2}}ایمن آتش ترکیب کنید، یا از طرح ارتجاعی-صندلی در پوشش آن استفاده کنید.

چگونه صندلی ها برای سرویس جابجایی دوغاب ساینده و خاکستر{0}}سخت می شوند؟آلیاژهای روکش سخت مبتنی بر -کبالت یا نیکل{1}}با جوشکاری روی حلقه‌های نشیمنگاه و لبه‌های بسته اعمال می‌شوند و عملیات انتشار حفره‌دار (بورونیزه) سطح صندلی را مستقیماً روی بدنه یا مواد دیسک سخت می‌کند. هر دو راه حل های استانداردی برای انجام وظایف-فشار-افتاده، فرسایشی و خاکستر- بالا هستند.

شایع ترین علت نارسایی زودرس دریچه مربوط به نشیمنگاه چیست؟مواد صندلی اشتباه شایع ترین علت است: می تواند در محیط متورم یا حل شود، تحت فشار اکسترود شود، در دما شکننده شود یا در جریان ساینده فرسایش یابد. مواد صندلی و همچنین جنس بدنه را در هر سفارش مشخص کنید و مجدداً{1}وضعیت صندلی را در هر بازه نگهداری بررسی کنید.