1閥門內(nèi)部泄漏:主要問題是密封表面的質(zhì)量
2閥門外部泄漏:主要問題是鑄件的質(zhì)量,但還有填料問題
3閥門結構:零件設計和加工中的主要問題
在這里,我們僅討論進口鋼制鋼制內(nèi)部高壓閥門的泄漏問題,閥門密封面的要求。
閥門的密封面,在預定的壓力,溫度,介質(zhì),安裝位置,確保安全可靠的密封;在制造過程中,密封面的材料和結構,焊接,機械加工,裝配和磨削過程均應良好;密封面還應易于維護,具體要求如下:
1防腐蝕
2防劃傷
3耐氣蝕性
4應具有一定的強度以承受自身形成的壓力密封
5應具有一定的硬度
6應具有一定的耐高溫環(huán)境
7堆焊賤金屬和密封表面線性膨脹系數(shù)相近
8良好的加工性能
通過其他組織的廣泛測試,我們認為閥門密封表面的磨損性能主要是金屬磨損,部分是磨料磨損。我們也已經(jīng)看到破壞閥門密封面的三種失效模式:擦傷,刮擦,傷口。堆焊材料的耐磨性好壞取決于所沉積的金屬和金屬結構的成分,耐劃痕和墊塊損傷的性能取決于堆焊材料的硬度水平,因此堆焊材料的成分和金屬結構是最重要的,堆焊材料硬度第二。材料密封表面的硬度越高,抗劃傷性越好的想法是不正確的。
我們認為,熔敷金屬的密封表面硬度不能太低,因為閥門的工作條件介質(zhì)不是很純凈,含有一定量的沉淀物和硬顆粒顆粒,低的密封表面硬度將無法抵抗劃傷和纏繞。一般密封表面的硬度應為HRC≥30,更合適的硬度HRC = 32-40。當高硬度HRC≥40時,加工和焊接將面臨相當大的困難。
各類閥門的密封面特性及故障類型
閥門類型 | 堆焊位置 | 密封面類型 | 失敗類型 |
閘閥 | 座,碟 | 平面 | 主要磨損,腐蝕 |
座位,碟片 | 平面 | ,侵蝕 | |
高溫球閥 | 座位 | 錐面 | 主要磨損,腐蝕 |
蝶閥 | 座位 | 錐面 | 犯錯 |
截止閥 | 座盤 | 錐面 | 主要磨損,腐蝕 |
節(jié)流閥 | 座盤 | 錐面 | 侵蝕 |
座盤 | 平面 | 主要磨損,腐蝕 | |
減壓閥 | 座盤 | 平面或圓錐面 | 主要磨損,腐蝕 |
貼合度影響耐磨性能
貼合度是影響壓力比的重要因素之一,直接影響耐磨性能。在相同介質(zhì)壓力的情況下,匹配比與壓力之比成反比,匹配度小于壓力時,更容易被刮擦,因此提高了閥門密封面的使用壽命,使閥門密封面得以提高匹配度以低于壓力閥標準。國外的吻合閥的密封面為100%,意味著當閘閥的閥座密封面全部被蓋住時,閥門是關閉的。我國要求閥門密封面的貼合度應為60%-70%。
堆焊材料的選擇基于以下內(nèi)容:
選擇閥門的密封面材料,首先應符合閥門的使用要求,使用壽命長,密封性能好,應根據(jù)主要失效閥門的密封面形狀進行試驗,注意材料的整體性能,工藝,可加工性,經(jīng)濟性選擇堆焊合金。
根據(jù)溫度,壓力選擇密封面材料。
根據(jù)堆焊材料的焊接工藝的適用性選擇密封面材料,因此堆焊材料的抗裂性是極為重要的指標。堆焊材料根據(jù)所選擇的密封面材料的可加工性,應考慮粗糙度和硬度以及配合的良好性,由于堆焊材料的硬度高,難于加工,因此采用嚴格的要求。因此密封表面的硬度一般不會太高。
現(xiàn)在幾種采用堆焊材料的經(jīng)濟技術分析:
手工焊接18-8不銹鋼與18-8電極相比2cr13更加昂貴,硬度太低,因此除非在特殊情況下,不應該使用18-8不銹鋼閥門因為表面材料應徹底消除。大量的實驗研究表明,手工焊接2Cr13、1Cr13,由于工藝復雜,生活技能和經(jīng)濟效果差。因此在溫度和壓力閥中應選擇SF-3T,85#合金焊條手動焊接,SF-3J,85號自動堆焊合金藥水,建議在高溫高壓碳鋼閥門中使用SF-4T 137合金手工焊條137和F326等合金的自動焊接和釬焊,等離子粉末堆焊。
137號合金可以實現(xiàn)自動焊接,各種含硼的鐵基合金粉末等離子堆焊比手工焊接的生產(chǎn)效率高3-6倍,壽命比2Cr13改進的密封面好幾倍,采用埋弧自動焊接工藝,等離子粉末堆焊工藝可以節(jié)省大量的工作時間,節(jié)省,節(jié)省材料,并大大降低了密封面的制造成本。
D507Mo與D577兩種焊條配對的密封面也具有較高的使用壽命,也可以在溫度和壓力下堆焊碳鋼閥門,選配時首先要注意兩個電極的配對,其次要注意這些兩電極價格較高。