在流程工業生產過程中,高溫下的密封性能是評判管道閥門性能的一個重要標準。金屬密封球閥常常是滿足高密封性能的**型解決方案。它的應用范圍相當廣泛,而且在這些應用領域中都能夠滿足不同的流程工藝條件。
在化工、石油化工和火力發電生產領域中,管道閥門除了很高的工作溫度以外,所承受的壓力等級對閥門的使用有著決定性的意義。特殊的結構設計對于閥門所能承受的壓力等級有著非常重要的作用。例如,Trunnion結構(固定式球閥)或者帶有隔熱層的特殊結構。
依靠金屬材料相互接觸、密封的管道閥門的關鍵是球形閥芯與密封系統的相互配合以及密封系統本身。具有金屬密封座的密封系統,例如鈷鉻鎢合金密封座的密封系統不僅具有很高的耐腐蝕性能,而且具有很長的使用壽命和很高的耐磨性。對于依靠金屬密封面進行密封的管道閥門來說,對其密封系統最重要的要求就是不能有泄漏。至少其密封性能不低于普通的球閥。利用金屬密封面進行密封的球閥大多數情況下都是因為磨損而失效或者報廢。因此用戶在使用、選擇金屬密封面密封的球閥時對耐磨性能非常重視。
而磨損又可以分為幾種不同的類型。例如:粘附性磨損、剝蝕性磨損和表面銹蝕磨損等。
粘附性和剝蝕性磨損
粘附性磨損是球形閥芯和金屬密封座圈化學和機械的直接接觸反應造成的磨損:在球形閥芯和金屬密封圈都利用了合適的加工工藝技術,經過偶件配磨工藝處理之后,球形閥芯和金屬密封圈之間能夠實現**的密封。經過這種配研之后,就能夠在金屬材料的管道閥門實現很高的密封性。但是,加工制造再精確的密封系統的運動副也會在一定時間之后出現一定的磨損。
剝蝕性磨損是球形閥芯和密封座之間可見的機械剝離。這種剝離是由于產品和介質之間的磨蝕和/或者球形閥芯與密封座圈之間表面粗糙而相互磨蝕的結果。當被輸送介質中含有固體物質時,在高壓下或者以很高的速度通過管道閥門時,這種剝蝕會更加劇烈。火力發電廠的煤炭輸送,或者輸送海水淡化設備的含鈣污泥過程對管道閥門的抗剝蝕性能都提出了很高的要求。
表面銹蝕
表面銹蝕是一種可見的表面損傷形式,被輸送介質中的化學成分與所有閥門金屬表面產生電-化學反應。一般情況下,表面銹蝕可以分為大面積的整體銹蝕或者局部銹蝕。對于依靠金屬表面進行密封的管道閥門來講,局部表面銹蝕的危害**,因為局部銹蝕可能會“銹出一個洞”。對于本身腐蝕性并不強,濃度較低的液體介質也不可忽視。只要當產品的溫度低于露點時,這類介質的相對優點可能會變成缺點:腐蝕性元素的濃度會很快地增加,在金屬表面形成銹蝕的斑點。在生產實踐中的例子很多,例如:燃燒過程中的尾氣,火力發電廠中的廢氣清洗設備、化工生產領域中液體硫、磷的合成等。
對設計提出的要求
除了需要滿足抗剝蝕性的標準和要求之外,閥孔的自動卸荷和球形密封補償也越來越重要,成為長期、可靠工作的核心問題。自動卸荷指的是球形閥芯后封閉空間內過高的壓力經密封系統卸荷。此時,彈性結構設計具有非常重要的意義。
閥門生產廠商JDV公司與其合作伙伴Zürcher公司在閥門領域中有著豐富的經驗。30多年來,JDV公司在閥門產品的研發中投入了大量的資金。在過去幾年里開發了一整套閥內零部件高耐磨性涂層的加工技術。這種技術被命名為HVOF熱噴涂技術,滿足了特殊加工的要求,并且在不斷的發展完善。這是一種把等離子技術和爆震技術結合在一起,利用鈷-鉻化合物進行表面處理的技術。根據使用要求可以制成**硬度為HRC 70的零部件表面。
資訊來源:
無錫科萊恩流體控制設備有限公司