Ущільнювальна поверхня часто піддається корозії, ерозії та зношуванню під дією середовища, і легко пошкоджується, оскільки ущільнення функціонує як відсікаючий, з'єднувальний, регулюючий, розподіляючий, розділяючий та змішувальний пристрій для середовища в каналі клапана.
Поверхневі пошкодження можна закрити з двох причин: техногенні пошкодження та природні пошкодження. Неправильне проектування, погане виробництво, невідповідний вибір матеріалів, неправильне встановлення, неналежне використання та погане обслуговування – це деякі з причин пошкоджень, що є результатом діяльності людини. Природні пошкодження – це зносклапанщо відбувається під час нормальної роботи та є результатом неминучої корозії та ерозійної дії середовища на ущільнювальну поверхню.
Причини пошкодження ущільнювальної поверхні можна підсумувати наступним чином:
1. Якість обробки ущільнювальної поверхні низька.
Основними симптомами є такі дефекти, як тріщини, пори та включення на ущільнювальній поверхні, які виникають внаслідок неадекватного зварювання та термічної обробки наплавлення, а також неправильного вибору специфікацій. Неправильний вибір матеріалу призвів до надмірно високого або надмірно низького рівня твердості ущільнювальної поверхні. Оскільки підстилаючий метал видувається наверх під час процесу наплавлення, що розбавляє склад сплаву ущільнювальної поверхні, твердість ущільнювальної поверхні нерівномірна, і вона не є стійкою до корозії, як природним шляхом, так і в результаті неправильної термічної обробки. Безсумнівно, тут також є проблеми з конструкцією.
2. Шкода, спричинена неправильним вибором та низькою продуктивністю
Головна продуктивність полягає в тому, що відсіканняклапанвикористовується як дросельклапані що клапан не підібраний відповідно до робочих умов, що призводить до надмірного питомого тиску закриття та занадто швидкого або нещільного закриття, що, у свою чергу, спричиняє ерозію та знос ущільнювальної поверхні.
Ущільнювальна поверхня працюватиме нерівномірно в результаті неправильного встановлення та недбалого обслуговування, а клапан працюватиме несправно, передчасно пошкоджуючи ущільнювальну поверхню.
3. Погіршення хімічного стану середовища
За відсутності генерації струму середовищем навколо ущільнювальної поверхні, середовище безпосередньо взаємодіє з ущільнювальною поверхнею та кородує її. Ущільнювальна поверхня з боку анода кородуватиме через електрохімічну корозію, а також контакт між ущільнювальними поверхнями, контакт між ущільнювальною поверхнею та запірним корпусом і корпусом клапана, різницю концентрацій середовища, різницю концентрацій кисню тощо.
4. Середня ерозія
Це відбувається, коли середовище протікає по поверхні ущільнення та викликає знос, ерозію та кавітацію. Плаваючі дрібні частинки в середовищі вдаряються об поверхню ущільнення, коли воно досягає певної швидкості, що призводить до локальних пошкоджень. Локальні пошкодження виникають внаслідок того, що високошвидкісний поток середовища безпосередньо оброблює поверхню ущільнення. Бульбашки повітря лопаються та контактують з поверхнею ущільнення, коли середовище змішується та частково випаровується, що призводить до локальних пошкоджень. Поверхня ущільнення буде сильно пошкоджена ерозійною активністю середовища та альтернативною хімічною корозійною дією.
5. Механічні пошкодження
Подряпини, потертості, здавлювання та інші пошкодження ущільнювальної поверхні виникатимуть протягом усього процесу відкривання та закривання. Під впливом високої температури та високого тиску атоми потрапляють один в одного між двома ущільнювальними поверхнями, спричиняючи явище адгезії. Адгезія легко порушується, коли дві ущільнювальні поверхні рухаються відносно одна одної. Це явище більш імовірне, якщо ущільнювальна поверхня має вищу шорсткість поверхні. Ущільнювальна поверхня дещо зноситься або вм'ятеться в результаті потертості та здавлювання ущільнювальної поверхні диском клапана, коли він повертається до сідла клапана під час операції закриття.
6. Знос
Герметизуюча поверхня з часом виснажується від дії змінних навантажень, що призводить до утворення тріщин та відшаровування шарів. Після тривалого використання гума та пластмаси схильні до старіння, що погіршує їхню експлуатаційну здатність.
З наведеного вище дослідження причин пошкодження ущільнювальних поверхонь стає зрозуміло, що вибір правильних матеріалів ущільнювальних поверхонь, відповідних ущільнювальних конструкцій та методів обробки є життєво важливим для підвищення якості та терміну служби ущільнювальної поверхні клапанів.
Час публікації: 30 червня 2023 р.