Уплътнителната повърхност на клапана често корозира, ерозира и износва от средата, така че е лесно повреждаема част от клапана. Като пневматични сферични клапани, електрически дроселни клапани и други автоматични клапани, честото и бързо отваряне и затваряне, пряко влияе върху качеството и експлоатационния живот на клапаните. Основното изискване към уплътнителната повърхност на клапана е клапанът да може да осигури безопасно и надеждно уплътняване при определените работни условия. Следователно, материалът на повърхността трябва да има следните характеристики:
(1) Добро уплътняване, т.е. уплътнителната повърхност трябва да може да предотвратява изтичане на средата;
(2) При определена якост, уплътнителната повърхност трябва да може да издържи на специфичната стойност на налягането на уплътнението, образувана от разликата в средното налягане;
(3) Устойчивост на корозия, при дългосрочно обслужване на корозивна среда и напрежение, уплътнителната повърхност трябва да има силна устойчивост на корозия, която е съвместима с проектните изисквания;
(4) Способността да устояват на надраскване, уплътнението на клапаните е динамично уплътнение и има триене между уплътнението по време на процеса на отваряне и затваряне;
(5) Устойчивост на ерозия, уплътнителната повърхност трябва да може да устои на ерозията на високоскоростни среди и сблъсъка на твърди частици;
(6) Добра термична стабилност, уплътнителната повърхност трябва да има достатъчна якост и устойчивост на окисляване при висока температура и да има добра устойчивост на студено чупливост при ниска температура;
(7) Добрите характеристики на обработка, лесен за производство и поддръжка, клапанът се използва като компонент с общо предназначение и е гарантирано икономическа стойност.
Условия на употреба и принципи за избор на материали за уплътнителни повърхности на клапани. Материалите за уплътнителни повърхности се разделят на две категории: метални и неметални. Приложимите условия за често използвани материали са следните:
(1) Каучук. Обикновено се използва за уплътняване на нисконапорни мекоуплътнени шибърни клапани, диафрагмени клапани, дроселни клапани, възвратни клапани и други клапани.
(2) Пластмаса. Пластмасите, използвани за уплътнителната повърхност, са найлон и PTFE, които се характеризират с добра устойчивост на корозия и малък коефициент на триене.
(3) Бабит. Известен още като лагерна сплав, той има добра устойчивост на корозия и добра способност за разработка. Подходящ е за уплътнителната повърхност на спирателния вентил за амоняк с ниско налягане и температура от -70-150℃.
(4) Медна сплав. Има добра износоустойчивост и известна топлоустойчивост. Подходяща е за сферични вентили, чугунени шибъри и възвратни вентили и др. Обикновено се използва за вода и пара с ниско налягане и температура не по-висока от 200℃.
(5) Хром-никелова неръждаема стомана. Притежава добра устойчивост на корозия, ерозия и топлина. Подходяща за среди като пари на азотна киселина.
(6) Хромирана неръждаема стомана. Тя има добра устойчивост на корозия и обикновено се използва в клапани с високо налягане и температура не по-висока от 450 ℃ за масло, водна пара и други среди.
(7) Високохромирана повърхностна стомана. Тя има добра устойчивост на корозия и втвърдяване, подходяща е за високо налягане, високотемпературно масло, пара и други среди.
(8) Азотирана стомана. Тя има добра устойчивост на корозия и надраскване и обикновено се използва в шибърни вентили на топлоелектрически централи. Този материал може да бъде избран и за сферата на твърдо уплътнените сферични вентили.
(9) Карбид. Притежава добри комплексни свойства, като устойчивост на корозия, ерозия и надраскване, и има дълъг експлоатационен живот. Идеален е за уплътняване. Често използваните волфрамови сплави за свредла и сплави за основа на свредла за повърхностно напластяване и др. могат да създадат уплътнителни повърхности с ултрависоко налягане и ултрависока температура, подходящи за нефт, газ, водород и други среди.
(10) Сплав за заваряване чрез пръскане. Съществуват сплави на основата на кобалт, сплави на основата на никел и сплави на основата на брадичка, които имат добра устойчивост на корозия и износоустойчивост.
За да се гарантира безопасността и надеждността на уплътнението на клапана, избраният материал трябва да се определи според специфичните работни условия. Ако средата е силно корозивна, при избора на материали, те първо трябва да отговарят на корозивните характеристики, а след това да отговарят на изискванията за други свойства; Уплътнението на шибъра трябва да се характеризира с добра устойчивост на надраскване; Предпазните клапани, дроселните клапани и регулиращите клапани се разрушават най-лесно от средата и трябва да се изберат материали с добра устойчивост на корозия; За инкрустираната структура на уплътнителния пръстен и тялото, като уплътнителна повърхност трябва да се използват материали с висока твърдост; За общите клапани с ниска температура и налягане трябва да се избере гума и пластмаса с добри уплътнителни характеристики; При избора на уплътнителен материал трябва да се отбележи, че твърдостта на повърхността на седалката на клапана трябва да бъде по-висока от тази на уплътнителната повърхност на диска на клапана.
Време на публикуване: 02 ноември 2022 г.