Venttiilin varren valintalogiikka korkeissa lämpötiloissa ja paineolosuhteissa

Venttiilin rakenteessa venttiilin varsi ei vaikuta monimutkaiselta, mutta kun olet kokenut korkean lämpötilan ja paineen järjestelmän, tiedät, että se on yksi ongelmallisimmista osista. Erityisesti voimalaitoksissa, jalostuksessa ja metallurgiassa, joissa väliaineen lämpötila on usein neljä tai viisisataa astetta ja paine kymmeniä kilogrammoja, jos venttiilin vartta ei valita järkevästi, tiiviste pettää ainakin ja se rikkoutuu tai juuttuu suoraan.

Käytännön tapaus: voimalaitoksessa käytetty erä istukkaventtiilejä alkoi jumittua usein puolen vuoden käytön jälkeen. Paikan päällä tehdyssä purkamisessa havaittiin, että venttiilin karan pinta oli värjäytynyt ja vääristynyt, eikä tiivistysmassaa saatu poistettua. Myöhemmin vahvistettiin, että alkuperäinen rakenne oli valmistettu 304-luokan ruostumattomasta teräksestä, mutta putkiston käyttölämpötila oli lähellä 500 °C:ta ja materiaali oli ylittänyt sallitun rajan.

Karan pettämisen perimmäinen syy korkeassa lämpötilassa ja paineessa ei ole pelkästään materiaalin lujuuden puute, vaan myös lämpölaajenemisesta johtuva sovituskoon muutos, lämpöjännitysten keskittymisestä johtuva väsymismurtuma ja voiteluaineen pettämisestä johtuva kuiva kitka. Erityisesti tiheässä avaamisessa ja sulkemisessa, pitkissä iskuissa ja suurissa kuormissa näiden tekijöiden päällekkäisyys lyhentää huomattavasti venttiilin karan käyttöikää.

Siksi keskitymme yleensä useisiin näkökohtiin valitessamme: ensinnäkin pyrimme käyttämään materiaaleja, joilla on korkea lämpötila ja vakaa lujuus, kuten 17-4PH, F6a, 1Cr13Mo ja muita runsasseosteisia teräksiä. Jos kyseessä on hapan väliaine, tulisi harkita duplex-ruostumatonta terästä tai monel-seosta. Toiseksi on suositeltavaa levittää kovametallikerros kierteitettyyn liitososaan kiinnileikkautumisenestokyvyn parantamiseksi. Kolmanneksi täyteaineen kosketusalueen tulee olla tarkkuuskoneistettu ja nitrattu tai pinnoitettu.

Lisäksi on suositeltavaa käyttää hitsattujen liitosrakenteiden sijaan mahdollisimman paljon integraalista prosessointia rajapinnan rikkoutumisriskin vähentämiseksi. Pitkäiskuisissa sovelluksissa on otettava huomioon lämpömuodonmuutoksen aiheuttama aksiaalinen siirtymä, muuten voi esiintyä "ei paikallaan" tai "jumissa" olevia ongelmia.

Yining Machineryn valmistamaa venttiilivartta käytetään tällä hetkellä laajalti petrokemian, sähkövoiman, metallurgian, nesteytetyn kaasun ja muiden teollisuudenalojen aloilla. Olemme kehittäneet erityisesti räätälöityjä venttiilivarsia, jotka soveltuvat erilaisiin liitäntärakenteisiin korkean lämpötilan ja korkean paineen venttiilijärjestelmissä, mukaan lukien taonta-viimeistely, kierteiden pintahitsaus, peilikäsittely ja muut prosessit, jotka pystyvät selviytymään suuren kuormituksen ja suuren avautumis- ja sulkeutumistaajuuden työvaatimuksista.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka varren rakenne on yksinkertainen, korkean lämpötilan ja paineen skenaariossa väärä valinta on järjestelmän "heikko kohta". On suositeltavaa, että suunnittelu- ja hankintavaiheessa tehdään yksityiskohtainen kirjanpito yhdessä käyttöolosuhteiden parametrien, avaamis- ja sulkemistapojen sekä käyttötiheyden kanssa sen sijaan, että valinta tehtäisiin pelkästään piirustusmateriaalin tai hinnan perusteella.