Прычыны ўцечкі з клапана-матылька і адпаведныя рашэнні

Засаўкі-матылькі шырока выкарыстоўваюцца ў такіх галінах прамысловасці, як ачыстка вады, нафтагазавая прамысловасць, ацяпленне, вентыляцыя і кандыцыянаванне паветра, а таксама хімічная апрацоўка, дзякуючы сваёй кампактнай канструкцыі, эфектыўнаму патоку і эканамічна эфектыўнаму кіраванню.

Аднак адна з найбольш распаўсюджаных праблем зматылькавыя клапаныгэта ўцечка. Уцечкі могуць узнікаць унутры (праз сядло клапана) або звонку (вакол штока клапана або корпуса клапана). Уцечкі могуць быць нязначнымі або значнымі, што прыводзіць да зніжэння эфектыўнасці сістэмы або сур'ёзных рызык для бяспекі, праблем з навакольным асяроддзем або дарагога прастою.
Таму разуменне першапрычын гэтых уцечак і ўкараненне эфектыўных рашэнняў мае вырашальнае значэнне для забеспячэння надзейнай працы клапана.

---

Тыпы ўцечак з клапана-матылька

Перш чым паглыбіцца ў прычыны і рашэнні, давайце спачатку класіфікуем распаўсюджаныя ўцечкі ў дросельных клапанах:
а. Унутраная ўцечка: вадкасць праходзіць праз клапан, калі ён знаходзіцца ў закрытым становішчы, што сведчыць аб тым, што сядло або дыск клапана не могуць утварыць герметычнае ўшчыльненне.
b. Знешняя ўцечка: Вадкасць выцякае з корпуса клапана, звычайна вакол штока клапана, сальніка або фланцавага злучэння, парушаючы ўшчыльненне.

Абодва тыпы ўцечак могуць узнікаць з-за фактараў, звязаных з праектаваннем, устаноўкай, эксплуатацыяй або тэхнічным абслугоўваннем.
Ніжэй мы разгледзім асноўныя прычыны і адпаведныя рашэнні для кожнага тыпу ўцечкі.

---

1. Зношаныя або пашкоджаныя ўшчыльняльнікі

Распаўсюджанай прычынай унутранай уцечкі з'яўляецца дэградацыя кампанентаў ушчыльнення клапанаў (напрыклад, эластычных укладышаў або металічных сядлаў).

1.1 Прычыны

- Дэградацыя матэрыялу: працяглы ўздзеянне агрэсіўных вадкасцей, высокіх тэмператур або ультрафіялетавага выпраменьвання можа прывесці да зацвярдзення, расколін або страты эластычнасці ўшчыльняльнікаў.

- Абразіўныя асяроддзі: вадкасці, якія змяшчаюць пясок, жвір або іншыя часціцы, з часам раз'ядаюць ўшчыльняльнікі.

- Старэнне: Нават пры менш складаных умовах ушчыльненні з часам натуральным чынам пагаршаюцца, зніжаючы іх здольнасць прылягаць да дыска клапана. Гэта непазбежнае натуральнае старэнне.

- Празмерны крутоўны момант: крутоўны момант выбраных электрычных, пнеўматычных і іншых прывадаў занадта вялікі, і дыск клапана аказвае занадта вялікі ціск на сядло клапана пры закрыцці, што прыводзіць да яго дэфармацыі або нават разрыву. Нават пры ручным кіраванні празмернае прыкладанне крутоўнага моманту да дросельных клапанаў вялікага дыяметра можа прывесці да дэфармацыі або пашкоджання сядла клапана.

1.2 Рашэнні

- Выбар матэрыялу: выбірайце ўшчыльняльныя матэрыялы, сумяшчальныя з вадкасцю і ўмовамі эксплуатацыі. Напрыклад, выкарыстоўвайце PTFE для хімічнай устойлівасці, EPDM для прымянення ў вадзе і Viton для вадкасцей на аснове алею.
- Рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне: укараніце праграму прафілактычнага тэхнічнага абслугоўвання для праверкі і замены ўшчыльняльнікаў да таго, як яны выйдуць з ладу. Гэта асабліва важна ў складаных умовах эксплуатацыі.
- Ахоўнае пакрыццё: у абразіўных умовах прымянення варта выкарыстоўваць клапаны з пакрытымі або загартованымі сядламі, каб падоўжыць тэрмін службы ўшчыльненняў.
- Аптымізацыя прывада: у адпаведнасці з дадзенымі аб крутоўным моманте дросельнай засланкі, указанымі вытворцам, выберыце прывад з адпаведным крутоўным момантам або выберыце прывад з абаронай ад крутоўнага моманту. Акрамя таго, пры ручным кіраванні варта пазбягаць празмерных намаганняў. Zfa рэкамендуе, калі вы не ўпэўненыя, выкарыстоўваць ручку або чарвячны прывад з абмежаваннем крутоўнага моманту.
---

2. Няправільная ўстаноўка

Уцечка часта выклікана памылкамі падчас усталёўкі клапана, што ўплывае на ўнутраныя і знешнія ўшчыльненні.

2.1 Прычыны

- Няправільнае сумяшчэнне: калі клапан няправільна сумяшчальны з трубой, дыск можа не сядзець належным чынам, што прывядзе да ўнутранай уцечкі.
- Недастатковы крутоўны момант: Недастатковае зацягванне фланцавых нітаў можа прывесці да знешняй уцечкі на стыку клапана і трубы.
- Зацяжка: празмерны крутоўны момант можа прывесці да дэфармацыі корпуса клапана або сядла, што можа перашкодзіць поўнаму закрыццю дыска і выклікаць унутраную ўцечку.

2.2 Рашэнне

- Праверка выраўноўвання: падчас усталёўкі выкарыстоўвайце інструмент для выраўноўвання, каб пераканацца, што клапан знаходзіцца па цэнтры трубы. Таксама неабходна пераканацца, што дыск свабодна рухаецца, не дакранаючыся сценкі трубы.
- Тэхнічныя характарыстыкі крутоўнага моманту: выконвайце рэкамендаванае вытворцам значэнне крутоўнага моманту для фланцавых нітаў і выкарыстоўвайце калібраваны дынамаметрычны ключ для дасягнення раўнамернага сціскання пракладкі.
- Выбар пракладкі: выкарыстоўвайце высакаякасныя, высокаэластычныя пракладкі, сумяшчальныя з матэрыяламі клапана і трубы. Таксама пераканайцеся, што памер пракладкі адпавядае патрабаванням, каб пазбегнуць празмернага сціскання або зазораў.
---

3. Перашкоды дыска

Унутраная ўцечка можа ўзнікнуць, калі дыск не можа цалкам закрыцца з-за фізічнага сутыкнення з навакольнай трубой або фланцам.

3.1 Прычына

- Неадпаведнасць дыяметра трубы: калі ўнутраны дыяметр трубы занадта малы, дыск можа ўдарыцца аб сценку трубы пры зачыненні.
- Канструкцыя фланца: фланцы з прыўзнятым краем або няправільна падабраныя памеры спалучаных паверхняў могуць перашкаджаць руху дыска.
- Назапашванне смецця: цвёрдыя часціцы або накіп, якія назапашваюцца ўнутры клапана, могуць перашкаджаць правільнай пасадцы дыска.

3.2 Рашэнне

- Праверка сумяшчальнасці: перад усталёўкай пераканайцеся, што дыяметр дыска клапана сумяшчальны з унутраным дыяметрам трубы.
- Рэгуляванне фланцаў: прытрымлівайцеся стандартаў, такіх як ANSI або DIN, каб выкарыстоўваць плоскія фланцы або пракладкі для забеспячэння зазору дыска.
- Працы па ачыстцы: перад уключэннем клапана прамыйце сістэму, каб выдаліць смецце, і ўсталюйце фільтры перад уключэннем клапана, калі ўмовы дазваляюць, каб прадухіліць назапашванне смецця ў будучыні.

4. Няўдалая ўпакоўка ствала

Знешняя ўцечка звычайна ўзнікае вакол штока клапана з-за праблем з ушчыльняльнікам або ўшчыльняльнікамі, якія перашкаджаюць выцяканню вадкасці ўздоўж восі.

4.1 Прычына

- Знос: З часам такія ўшчыльняльныя матэрыялы, як PTFE або графіт, зношваюцца з-за руху штока або ціску.
- Ваганні тэмпературы: зыходзячы з прынцыпу цеплавога пашырэння і сціскання, паўторныя ваганні тэмпературы могуць прывесці да сціскання, аслаблення і нават разрыву ўшчыльняльніка.
- Няправільная рэгуляванне: калі сальнік занадта свабодны, вадкасць можа ўцечкаваць; калі ён занадта тугі, гэта можа пашкодзіць шток клапана або абмежаваць яго рух.

4.2 Рашэнне

- Абслугоўванне ўпакоўкі: рэгулярна правярайце і замяняйце зношаныя ўпаковачныя матэрыялы.
- Тэмпературныя меркаванні: выбірайце ўшчыльняльныя матэрыялы, прыдатныя для дыяпазону тэмператур сістэмы, напрыклад, гнуткія графітавыя матэрыялы для прымянення ў умовах высокіх тэмператур.
- Рэгуляванне сальніка: зацягніце сальнік з момантам зацяжкі, указаным вытворцам, праверце на наяўнасць уцечак пасля рэгулявання і пазбягайце празмернага сціскання.

---

5. Залішні ціск або тэмпература

Калі ўмовы эксплуатацыі перавышаюць разліковыя межы клапана, можа ўзнікнуць уцечка, якая пашкодзіць унутраныя і знешнія ўшчыльненні.

5.1 Прычыны

- Залішні ціск: ціск, які перавышае номінальнае значэнне клапана, можа дэфармаваць сядло або дыск клапана, што зробіць герметычнасць немагчымай.
- Цеплавое пашырэнне: Высокія тэмпературы могуць прывесці да нераўнамернага пашырэння кампанентаў, што прывядзе да старэння ўшчыльняльнікаў, іх размякчэння або нават карбанізацыі, што можа паўплываць на прылегальнасць паверхні ўшчыльняльнікаў, аслабіць ўшчыльненне або выклікаць знешнюю ўцечку ў месцы злучэння.
- Халодная далікатнасць: пры тэмпературы ніжэй за -10 градусаў ушчыльняльнік можа стаць далікатным і трэснуць, што прывядзе да ўцечкі.

5.2 Рашэнні

- Адпаведныя паказчыкі ціску і тэмпературы: выбірайце клапаны з паказчыкамі ціску і тэмпературы, якія перавышаюць максімальныя ўмовы сістэмы, і ўлічвайце запасы трываласці.
- Зніжэнне ціску: усталюйце перад лішнім ціскам клапан або рэгулятар.
- Ізаляцыя/ацяпленне: у халодным клімаце выкарыстоўвайце ізаляцыйныя гільзы або цеплаізаляцыйныя дарожкі, каб прадухіліць замярзанне.

5.3 Параўнальная табліца тэмпературы матэрыялаў

Ніжэй прыведзены дыяпазоны асяроддзяў і тэмператур, якія адпавядаюць ушчыльняльнікам з розных матэрыялаў.

 

---

6. Кавітацыя і карозія

6.1 Што такое кавітацыя

Кавітацыя выклікаецца рэзкім падзеннем ціску вадкага асяроддзя да ціску пары вадкасці ў дросельнай частцы клапана (напрыклад, паміж дросельнай засланкай і сядлом клапана), што прыводзіць да лакальнай газіфікацыі вадкасці з утварэннем бурбалак. Калі гэтыя бурбалкі перамяшчаюцца ў вобласць высокага ціску разам з вадкасцю, яны хутка руйнуюцца, ствараючы ўдарныя хвалі і мікраструмені, якія, у сваю чаргу, выклікаюць эрозію і пашкоджанне ўшчыльняльнай паверхні клапана, сядла клапана і корпуса клапана.
Нягледзячы на ​​тое, што кавітацыя і карозія ў першую чаргу з'яўляюцца праблемай прадукцыйнасці, яны могуць ускосна выклікаць уцечку, пашкоджваючы ўшчыльняльную паверхню.

6.2 Што такое карозія?

Карозія выклікана хімічнымі або электрахімічнымі рэакцыямі на паверхні матэрыялу дросельнага клапана з-за працяглага кантакту з агрэсіўнымі асяроддзямі (такімі як кіслата, шчолач, солевы раствор або высокатэмпературная пара), што прыводзіць да пашкоджання ўшчыльняльнай паверхні клапана, штока клапана, сядла клапана або корпуса клапана.

6.3 Прычыны

- Высокі перапад ціску: рэзкія змены ціску прывядуць да ўтварэння бурбалак, якія разбураць дыск клапана або сядло клапана.
- Каразійны паток: асяроддзе змяшчае кіслоты, шчолачы, солі і г.д., якія непасрэдна рэагуюць з паверхняй металу, у выніку чаго ўшчыльняльная паверхня і корпус клапана паступова раствараюцца або карозуюць і разрэджваюцца.
- Абразіўныя асяроддзі: хуткасныя вадкасці, якія ўтрымліваюць часціцы, з часам зношваюць ушчыльняльную абзу.

6.4 Рашэнні

- Рэгуляванне патоку: правільна вызначыць памер клапана, каб мінімізаваць падзенне ціску, і выкарыстоўваць разлікі каэфіцыента патоку (Cv) для задавальнення патрабаванняў сістэмы.
- Мадэрнізацыя матэрыялаў: выбірайце каразійна-ўстойлівыя матэрыялы, такія як нержавеючая сталь або цвёрдыя пакрыцці для дыскаў клапанаў і сядлаў клапанаў.
- Канструкцыя сістэмы: Зніжэнне хуткасці патоку шляхам павелічэння дыяметра трубы або дадання прылады для рэдукцыі ціску вышэй па плыні.

6.5 Табліца значэнняў CV

---

7. Вытворчыя дэфекты

Часам уцечкі ўзнікаюць з-за дэфектаў у канструкцыі клапана, якія можна выявіць падчас першапачатковага выкарыстання або выпрабаванняў.

7.1 Прычыны

- Дэфекты адліўкі: Парыстасць або расколіны ў корпусе клапана могуць выклікаць знешнюю ўцечку.
- Праблемы з паверхняй ушчыльнення: няроўная апрацоўка дыска або сядла можа перашкодзіць належнаму ўшчыльненню, што прывядзе да ўнутранай уцечкі.
- Памылкі зборкі: няправільная ўстаноўка ўшчыльняльнікаў або няправільнае сумяшчэнне кампанентаў падчас вытворчасці могуць прывесці да ўцечак.

7.2 Рашэнні

- Забеспячэнне якасці: купляйце ў вядомых вытворцаў з сертыфікатамі, такімі як ISO 9001, і запытвайце справаздачу аб выпрабаванні пад ціскам (напрыклад, у адпаведнасці з API 598) для праверкі герметычнасці.
- Перадмантажныя выпрабаванні: перад устаноўкай правядзіце гідрастатычныя або пнеўматычныя выпрабаванні на герметычнасць для выяўлення дэфектаў і вярніце няспраўныя прылады пастаўшчыку.
- Гарантыйныя прэтэнзіі: пераканайцеся, што на клапан распаўсюджваецца гарантыя, якая пакрывае вытворчыя дэфекты, каб яго можна было замяніць у выпадку ранняга выяўлення ўцечак.

---

8. Заключэнне

Дросельны клапануцечкі, вырашэнне гэтых праблем патрабуе спалучэння выбару правільнага клапана, дбайнай устаноўкі, рэгулярнага тэхнічнага абслугоўвання і аптымізацыі сістэмы. Выбіраючы матэрыялы, прыдатныя для прымянення, выконваючы рэкамендацыі па ўсталёўцы і кантралюючы ўмовы эксплуатацыі, карыстальнікі могуць значна знізіць рызыку ўцечкі.
Уцечка дросельнага клапанаПраблемы могуць быць выкліканыя рознымі фактарамі, і для розных тыпаў уцечак патрабуюцца розныя рашэнні. Незалежна ад таго, ці гэта ўнутраная, ці знешняя ўцечка, яе звычайна можна аднесці да зношаных ушчыльненняў, памылак мантажу, перашкод у дыску клапана, праблем з ушчыльненнем штока клапана, празмернага ціску/тэмпературы, вытворчых дэфектаў або карозіі. Рызыку ўцечкі дросельных клапанаў можна эфектыўна знізіць з дапамогай разумнага выбару, правільнай мантажу, рэгулярнага тэхнічнага абслугоўвання і аптымізаванай эксплуатацыі. Для крытычна важных ужыванняў кансультацыя вытворцаў клапанаў або сістэмных інжынераў можа дадаткова забяспечыць безуцечную працу і павысіць бяспеку і эфектыўнасць працы сістэмы.