Твърдо покритие на сферичния кран при тежки сервизни приложения

Тежкото обслужване обикновено се отнася до приложения, които включват участие на тежки частици, високо-честотни цикли, екстремни температури, корозия, ерозия или всякаква комбинация от тези фактори. За тези взискателни условия са необходими сферични кранове с метално-седло.

Успехът на сферичен кран с метално{0}}седло до голяма степен зависи от избора на подходящо твърдо покритие и дали това покритие е произведено правилно. Твърдите покрития могат да защитят уязвимите части и да подобрят работата на клапана. Въпреки това е много по-трудно, отколкото биха си представили повечето крайни потребители на вентили, да се получи задоволително твърдо покритие. Ето защо все още често се срещат различни проблеми с покритието в сферичните кранове на-на място, като надраскване, напукване и дори разслояване.

Защо сферичните кранове изискват покрития?

Сферичните кранове с меко седло имат своите ограничения, когато става въпрос за високи температури или тежки условия. За справяне с натоварванията между топката и седалките и за осигуряване на надежден и дълъг живот е необходимо подходящо покритие между подвижните контактни зони. Освен това, за да издържат на абразивни, ерозионни, високо-налягане и високи-температурни условия или излагане на твърди частици, правилният избор и качество на основния материал и покритие ще повлияят на производителността като херметичност, издръжливост, въртящ момент и възможност за ремонт на клапана.

Общи проблеми при тежки експлоатационни условия

Тежките условия в тежки експлоатационни среди са предизвикателство за живота и уплътнителните характеристики на сачмата и седлото на клапана. Само с подходящ избор на материал може да се избегне преждевременната загуба на производителност на вентила. Високо-налягане и високи-температури, комбинирани с твърди частици, могат да доведат до надраскване или дори начупване и разрушаване на покритието. Това може да доведе до повишен въртящ момент и-неработещ клапан и/или висок процент на изтичане. Същото важи и за корозия, ерозия или абразия, когато устойчивостта на износване на покритието не е подходяща.

Препоръчителни решения

Покритията HVOF и Spray & Fuse са две често използвани покрития в арматурната индустрия. Предимствата и приложенията на тези две покрития (независимо от праховия материал) са показани в таблица 1.

Какво прави едно добро покритие?

Процесът на производство на покритие може да бъде оприличен на създаването на произведение на изкуството, като всички стъпки, включително пред-обработка, пръскане и последваща{1}}обработка, допринасят за крайния резултат. Несъвършенството дори в една от тези стъпки ще доведе до неуспешен продукт. В много случаи проблемите са коварни, може просто да е леко увеличение на въртящия момент, необходим за работата на клапана.

Пръскането е най-критичната връзка в процеса. Правилният процес на пръскане трябва да бъде възможно най-прецизен и стабилен. Пръскането е процес на добавяне на материал, който трябва да се контролира внимателно. Точно като машинната обработка, най-съвременното---оборудване не е единственият фактор, който трябва да се вземе предвид; подходящото оборудване и годините опит също са от решаващо значение. Стабилността е свързана с управлението на процесите; след като бъде постигнат перфектен процес на пръскане (предварителна-нагряване, скорост, разстояния и т.н.), важно е да се гарантира, че всички тези стъпки се изпълняват в бъдеще с минимална намеса. За да бъдат по-{10}}конкурентни, някои производители все още използват ръчно пръскане; този подход обаче не се препоръчва, тъй като не е нито прецизен, нито стабилен.

Топлинната обработка се отнася до етапа на топене в процеса на нанасяне на покритие със спрей и стопилка. Потребителите на вентили все повече приемат покритието Spray & Fuse като по-подходящо покритие за тежки сервизни приложения, като промиване и термичен шок, отколкото HVOF покритията. Процесът на топене на повечето покрития Spray & Fuse на пазара се постига чрез ръчно нагряване на топката с оксиацетиленова горелка. Това силно зависи от опита, така че е трудно да се гарантира еднородност на температурата в целия набор от топки, което може да доведе до покритие с неравномерно качество. За да се получи надеждно и високо-ефективно покритие, се препоръчва използването на високо-прецизна вакуумна пещ, която осигурява минимални температурни промени по време на процеса на топене.

Прилепването играе важна роля за производството на високо{0}}качествени покрития. Стандартните процеси на прилепване осигуряват само достатъчна закръгленост около зоната на запечатване. Ако разширим зоната на измерване до цялата топка, тя вече може да надхвърли изискванията за толеранс. Ето защо много сферични кранове с метално-седло показват относително приемлива производителност по време на фабрично тестване; възниква обаче недопустимо изтичане поради повреда на покритието, причинена само от няколко цикъла на отваряне-и-затваряне, след като вентилът е монтиран. Следователно, в допълнение към способността за пръскане, е необходима квалифицирана способност за прилепване, за да се осигури идеалната закръгленост по цялата топка. Освен това, добрият процес на прилепване също ще гарантира равномерна дебелина на покритието, така че да се постигне еднаква твърдост.

Тестване и проверкапроверете дали покритията са произведени с желаното качество и също така осигурете инструкции за непрекъснато подобряване. Методът за проверка на покритието, използван в производството на вентили, обикновено включва тестове за твърдост, порьозност и якост на свързване на образци. Той обаче има ограничения: резултатите от теста могат само да потвърдят, че покритието отговаря на критериите в международните стандарти, а покритие, проверено върху образец, не гарантира същото представяне при реални работни условия, когато се прилага върху комплект топки. Алтернативно решение може да реши това: тествайте ефективността на покритието при условия, симулиращи, но по-строги от реалните условия на работа на вентила, и използвайте стандартни проверки на покритието като допълнително изпитване.

Резюме

В тази статия се обсъжда как твърдото покритие може да подобри работата на сферичните кранове, предизвикателствата, които тежките сервизни приложения поставят пред сферичните кранове, и някои потенциални решения. Въпреки че твърдото покритие може да разшири работния обхват на сферичния кран и да подобри неговата производителност и продължителност на живота при тежки сервизни приложения, това зависи строго от качеството на покритието. Не-качественото покритие е проблем, който може бързо да създаде проблеми със сферичния кран, което води до по-лоша производителност в сравнение със сферичния кран с меко{3}}седло. Ето защо трябва да се обърне специално внимание на контрола на качеството на покритието, за да се предотвратят неочаквани ситуации.