Герметичность шарового крана напрямую связана со сроком службы запорной арматуры; выход из строя уплотнения не только приведет к утечке среды, но и может вызвать повреждение механизма. Далее рассмотрим механизм влияния отказа уплотнения, типичные виды повреждений и инженерные меры реагирования:

Во-первых, основной механизм влияния герметичности на срок службы

1. Прямое повреждение, вызванное утечкой среды

Внутренняя утечка (утечка на уплотняющей поверхности затвора и седла):

Высоконапорная среда постоянно промывает уплотняющую поверхность, что приводит к образованию на поверхности затвора или седла канавок и раковин (например, в паропроводах внутренняя утечка приведет к увеличению износа уплотняющей поверхности из-за высокоскоростной кавитации).

Внутренняя утечка среды, содержащей частицы (например, сточные воды, шламы), приводит к застреванию частиц в зазоре уплотняющей поверхности, что усиливает износ и создает порочный круг (при каждом открытии и закрытии частицы сжимают уплотняющую поверхность, что приводит к постепенному увеличению утечки).

Внешняя утечка (утечка из сальникового уплотнения штока или сильфона):

Утечка коррозионной среды приведет к коррозии поверхности штока клапана, что приведет к увеличению зазора между уплотнением и штоком клапана, что еще больше увеличит утечку; утечка высокотемпературной среды может привести к обугливанию и выходу из строя уплотнения (например, утечка в паропроводе приводит к затвердеванию асбестового уплотнения).

2. Косвенный отказ, вызванный отказом уплотнения

Аномальная вибрация и размывание:

Внутренняя утечка среды в зазоре между заслонкой и седлом клапана создает высокоскоростную струю, вызывая вибрацию корпуса клапана (особенно в условиях высокого перепада давления); длительная вибрация может привести к ослаблению болтов, образованию трещин в клапане или усталостному повреждению уплотняющей поверхности.

Аномальные условия системы:

Например, утечка шарового крана водоснабжения котла приведет к отказу системы регулирования уровня воды, а частое открытие и закрытие клапана усилят износ уплотняющей поверхности; утечка шарового крана газопровода может привести к опасным ситуациям и необходимости частого технического обслуживания, что повлияет на срок службы клапана.

Во-вторых, конкретное влияние герметичности на срок службы в реальных условиях

1. Отказ уплотнения при высоком давлении

Пример: на нефтехимическом заводе шаровой кран на трубопроводе высокого давления гидрирования (10 МПа) из-за дефектов на уплотняющей поверхности защитного слоя вызвал внутреннюю утечку; среда высокоскоростным потоком размывала уплотняющую поверхность, и за 3 месяца образовались канавки глубиной 1 мм, что в конечном итоге привело к поломке клапана.

Влияние на срок службы: нормальный срок службы шарового крана высокого давления (с хорошей герметизацией) составляет до 5–8 лет, тогда как при отказе уплотнения срок службы может сократиться менее чем до 1 года. 2.

2. Отказ уплотнения в коррозионной среде

Пример: шаровой кран из нержавеющей стали на химическом трубопроводе, транспортирующем 30% соляной кислоты, через год после эксплуатации из-за отсутствия на уплотняющей поверхности коррозионно-стойкого сплава (например, Хастеллой) произошло межкристаллитная коррозия и перфорация уплотняющей поверхности, что привело к утечке среды.

Влияние на срок службы: срок службы клапана с коррозионно-стойкой уплотняющей поверхностью составляет до 3–5 лет, а обычный материал уплотняющей поверхности в сильно коррозионной среде может прослужить всего 1 год. 3.

3. Износ уплотнения из-за частого открывания и закрывания

Пример: шаровой кран малого диаметра (DN25) на очистных сооружениях для регулирования потока из-за более чем 50 открытий и закрытий в день через 6 месяцев после эксплуатации начал пропускать среду из-за усталостного износа уплотняющей поверхности, тогда как при оптимизированной конструкции уплотнения клапана в тех же условиях срок службы может составлять более 2 лет.

Yantai Valtone Valve Co., Ltd.

Е-mail:

liujun@valtone-valve.com

carrie@valtone-valve.com

Тел.:

+86-535-6391338
Мобильный телефон:

+86-18660599666

Адрес:

№ 13, Улица Ухань, Промышленный парк Бацзяо, Зона экономического и технологического развития Яньтай, Шаньдун, Китай