Выбор уплотнения шарового крана из нержавеющей стали: руководство для принятия решений на основе температуры и давления для запросов

01Начните с теплового режима, а не с названия сиденья.

Укажите жидкость, фазу, содержание твердых частиц, коррозионную активность, расчетное и рабочее давление, а также минимальную и максимальную температуру, которую фактически будет воспринимать клапан, включая пиковые значения при запуске, останов, термоциклирование и обогрев. Определите, предназначен ли клапан для изоляции, управления, аварийного отключения или сочетания функций.

Седло, выбранное для номинальной температуры линии, но игнорируемое во время выхода пара, вспышки или холодного запуска, является наиболее распространенной неисправностью на месте эксплуатации. Записывайте наихудшее сочетание температуры и времени, а не среднее установившееся значение.

02Разбираемся с мягкими седлами: ПТФЭ и ПТФЭ.

ПТФЭ(чистый политетрафторэтилен) является базовым мягким седлом: отличная химическая стойкость, очень низкий крутящий момент, низкая стоимость и широкий химический диапазон, но он текуч в холодном состоянии, изнашивается при истирании и имеет ограничения по температуре. Он подходит для чистой, неабразивной работы при низком и среднем давлении и температуре до 150°C.

РПТФЭ(наполненный армированный ПТФЭ) отличается небольшой химической инертностью в пользу гораздо лучших характеристик по устойчивости к экструзии, хладотекучести и износу. Клиентам следует явно указать две степени:

03Переходите к высокоэффективным полимерам: PPL, PEK и TFM1600.

Выше ленты RPTFE три специальных полимера покрывают высокотемпературное окно с мягким седлом, примерно от 200 до 260°C.

ЗГЗпредставляет собой наполненное высокотемпературное полимерное седло с хорошей прочностью и сопротивлением ползучести при повышенной температуре, подходящее для работы в условиях горячего масла, пара и давления среднего и высокого давления, где седла из ПТФЭ могут выдавливаться.

ПЭК(полиэфиркетон / класс PEEK) представляет собой жесткий конструкционный полимер с превосходной износостойкостью и устойчивостью к нагрузкам, химической стойкостью и продолжительной стойкостью к температуре около 250–260°C. Это предпочтительное седло для многоцикловой изоляции при высоком давлении, высокой температуре и для абразивных сред, разрушающих ПТФЭ.

ТФМ1600представляет собой модифицированный ПТФЭ более высокой плотности с гораздо более низкой текучестью в холодном состоянии, меньшим количеством экстрагируемых веществ и лучшей термической стабильностью, чем исходный ПТФЭ. Он выдерживает криогенную температуру примерно до 260°C и выбран для работы в сверхчистых условиях, с высокой чистотой, низким уровнем выбросов или в условиях вакуума, где обычное седло из ПТФЭ не сохраняет свою форму.

04Когда мягкие сиденья заканчиваются: металлическое жесткое сиденье

При температуре примерно 260°C и выше, а также там, где среда является абразивной, содержащей твердые частицы, подвержена коксованию или искрообразованию, мягкое полимерное седло больше не является правильным решением.металлическое жесткое сиденье(шар и седло имеют покрытие или наплавку, например, стеллитом/карбидом вольфрама) выдерживают высокие температуры (обычно 400–600°C и выше, в зависимости от трима), эрозию и пожаробезопасность.

Компромисс – честность: металлическое седло не обеспечивает герметичного закрытия, как мягкое седло. Он выбирается с учетом высоких температур, абразивной и пожаробезопасности, а класс изоляции должен быть определен реалистично. Если требуются как сверхвысокие температуры, так и герметичное закрытие, ожидайте, что клапан с металлическим седлом притерт до определенной степени утечки.

05Сопоставьте тело с задачей: литое или кованое

Именно здесь номинальные значения давления вводят в заблуждение. Литые корпуса из нержавеющей стали экономичны и подходят для обычных условий эксплуатации при умеренных температурах и умеренном давлении, но пористость и изменчивость толщины стенок означают, что они редко сохраняют свои штампованные характеристики в горячем состоянии, при скачках давления или при высоком давлении. По мере повышения давления и температуры требуетсякованый (прутковый) корпус— более плотный, прочный, с одинаковой толщиной стенок — хотя само сиденье выполнено из мягкого полимера.

Убедитесь, что материал корпуса (литье CF8M/CF8 или поковка F304/F316), торцевое соединение (резьбовое NPT, приварное или фланцевое), отверстие (уменьшенное или полное) и что сертификация материала (например, EN 10204 3.1) соответствует конкретному клапану.

06Объедините температуру и давление в одну матрицу

Не измеряйте температуру самостоятельно. При данной температуре более высокое давление увеличивает твердость седла на один уровень. Используйте приведенную ниже матрицу в качестве отправной точки и потребуйте от поставщика подтверждения номинальной точки давления и температуры для точной комбинации седло/корпус, а не каталожного значения.

ТФМ1600 также подходит для криогенных условий (примерно до -200°C), где уровень выбросов низкий и стабильные по размерам уплотнительные материалы; для обычной эксплуатации в холодных условиях обычно достаточно ПТФЭ.

07Запрашивайте номинальные данные с пониженными номинальными значениями, а не каталожные номера.

Запросите снижение характеристик давления и температуры для конкретного седла и корпуса в фактической рабочей точке, метод испытания с отключением и основу приемки (например, API 598/ISO 5208), компаунд седла по цвету и наполнителю, а также доказательства того, что кованый корпус соответствует предполагаемому давлению при максимальной температуре. Низкое значение по каталогу, исключающее отложения, старение, термоциклирование и выбранный материал седла, не является подходящим выбором.