Trdna prevleka krogelnih ventilov v težkih delovnih pogojih

Težka storitev se na splošno nanaša na aplikacije, ki vključujejo težke delce, visoko{0}}frekvenčno kroženje, ekstremne temperature, korozijo, erozijo ali katero koli kombinacijo teh dejavnikov. Za te zahtevne pogoje so potrebni krogelni ventili s kovinskim-sedežem.

Uspeh krogelnega ventila s kovinskim-sedežem je v veliki meri odvisen od izbire ustreznega trdega premaza in od tega, ali je ta premaz pravilno izdelan. Trdi premazi lahko zaščitijo ranljive dele in izboljšajo delovanje ventila. Vendar pa je pridobiti zadovoljivo trdo prevleko veliko težje, kot si večina končnih uporabnikov ventilov predstavlja. Zato je še vedno pogosto opaziti različne težave s prevleko v krogelnih ventilih na -gradbiščih, kot so raztrganje, razpoke in celo razslojevanje.

Zakaj so krogelni ventili potrebni premazi?

Kroglični ventili z mehkim sedežem imajo svoje omejitve, ko gre za visoke temperature ali težke pogoje. Za obvladovanje obremenitev med žogo in sedeži ter za zagotovitev zanesljive in dolge življenjske dobe je potreben ustrezen premaz med gibljivimi kontaktnimi površinami. Poleg tega bosta prava izbira in kakovost osnovnega materiala in prevleke vplivali na zmogljivost, kot so tesnost, vzdržljivost, navor in možnost popravila, da bi vzdržali abrazivne, erozivne, visoke-tlačne in-temperaturne pogoje ali izpostavljenost trdnim snovem.

Splošne težave v težkih delovnih pogojih

Težki pogoji v težkih delovnih okoljih so izziv za življenjsko dobo in tesnjenje krogle in sedeža ventila. Samo z ustrezno izbiro materiala se lahko izognemo prezgodnji izgubi zmogljivosti ventila. Visok-tlak in visoke-temperature v kombinaciji s trdnimi snovmi lahko povzročijo strjevanje ali celo luščenje in uničenje premaza. To lahko povzroči povečan navor in-nedelujoč ventil in/ali visoko stopnjo puščanja. Enako velja za korozijo, erozijo ali abrazijo, kadar odpornost proti obrabi prevleke ni ustrezna.

Priporočene rešitve

Premazi HVOF in Spray & Fuse sta dva pogosto uporabljena premaza v industriji ventilov. Prednosti in uporabe teh dveh premazov (ne glede na praškasti material) so prikazane v tabeli 1.

Kaj naredi dober premaz?

Postopek izdelave premaza lahko primerjamo z ustvarjanjem umetniškega dela, pri čemer vsi koraki, vključno s pred-obdelavo, razprševanjem in naknadno{1}}obdelavo, prispevajo h končnemu rezultatu. Nepopolnost vsaj enega od teh korakov bo vodila do neuspešnega izdelka. V mnogih primerih so težave zahrbtne, lahko gre le za rahlo povečanje navora, potrebnega za delovanje ventila.

Škropljenje je najbolj kritičen člen v procesu. Pravilen postopek škropljenja mora biti čim bolj natančen in stabilen. Pršenje je postopek dodajanja materiala, ki ga je treba skrbno nadzorovati. Tako kot strojna obdelava,--najsodobnejša-oprema ni edini dejavnik, ki ga je treba upoštevati; ustrezna oprema in dolgoletne izkušnje so prav tako ključnega pomena. Stabilnost je vse povezano z upravljanjem procesov; ko je dosežen popoln postopek škropljenja (pred-ogretje, hitrost, razdalje itd.), je nujno zagotoviti, da se vsi ti koraki v prihodnje izvajajo z minimalnimi posegi. Da bi bili -cenovno konkurenčnejši, nekateri proizvajalci še vedno uporabljajo ročno pršenje; vendar ta pristop ni priporočljiv, ker ni niti natančen niti stabilen.

Toplotna obdelava se nanaša na fazo taljenja v postopku nanosa Spray & Fuse. Uporabniki ventilov vse pogosteje sprejemajo premaz Spray & Fuse kot primernejši premaz za težke servisne aplikacije, kot sta splakovanje in toplotni šok, kot premazi HVOF. Postopek spajanja večine premazov Spray & Fuse na trgu se doseže z ročnim segrevanjem sedeža krogle z gorilnikom iz oksiacetilena. To je močno odvisno od izkušenj, zato je težko zagotoviti enakomernost temperature po celotnem nizu kroglic, kar lahko privede do neenakomerne kakovosti premaza. Za pridobitev zanesljivega in visoko{4}}zmogljivega premaza je priporočljiva uporaba visoko-natančne vakuumske peči, ki zagotavlja minimalno temperaturno nihanje med postopkom taljenja.

Lepanje ima pomembno vlogo pri izdelavi visoko{0}}kakovostnih premazov. Standardni postopki prekrivanja zagotavljajo le zadostno okroglost okoli območja tesnjenja. Če območje merjenja razširimo na celotno kroglo, lahko že preseže tolerančne zahteve. Zato veliko krogelnih ventilov s kovinskim-sedežem med tovarniškim testiranjem kaže razmeroma sprejemljivo delovanje; vendar pride do nesprejemljivega puščanja zaradi poškodbe prevleke, ki jo povzroči le nekaj ciklov odpiranja-in-zapiranja, ko je ventil nameščen. Zato je poleg zmožnosti pršenja potrebna tudi usposobljena sposobnost lepljenja, da se zagotovi idealna okroglost po vsej žogi. Poleg tega bo dober postopek lepljenja zagotovil tudi enakomerno debelino nanosa, tako da je dosežena enakomerna trdota.

Testiranje in preverjanjepreverite, ali so premazi izdelani v želeni kakovosti, in zagotovite navodila za stalno izboljšavo. Metoda pregleda prevleke, ki se uporablja v industriji ventilov, običajno vključuje preskuse trdote, poroznosti in trdnosti spoja na vzorcih. Vendar pa ima omejitve: rezultati preskusa lahko samo potrdijo, da premaz izpolnjuje merila v mednarodnih standardih, premaz, preverjen na vzorcu, pa ne zagotavlja enake učinkovitosti v dejanskih delovnih pogojih, ko se nanese na komplet kroglic. To lahko reši alternativna rešitev: preizkusite učinkovitost prevleke v pogojih, ki simulirajo dejanske delovne pogoje ventila, vendar strožje od njih, in uporabite standardne preglede prevleke kot dodatno testiranje.

Povzetek

Ta članek je obravnaval, kako lahko trda prevleka izboljša učinkovitost krogelnih ventilov, izzive, ki jih za krogelne ventile predstavljajo težke servisne aplikacije, in nekatere možne rešitve. Čeprav lahko trda prevleka razširi delovni obseg krogelnega ventila ter izboljša njegovo delovanje in življenjsko dobo v težkih servisnih aplikacijah, je to strogo odvisno od kakovosti prevleke. Premaz pod-kakovosti je težava, ki lahko hitro povzroči težave s krogelnim ventilom, kar ima za posledico slabše delovanje kot krogelni ventil z mehkim{3}}sedežem. Zato je treba posebno pozornost nameniti nadzoru kakovosti premaza, da preprečimo nepričakovane situacije.