Руководство по выбору материала седла клапана

Клапаны, как и двигатели, насосы и компрессоры, являются важнейшими компонентами различных механических систем. Работа клапана зависит от правильного функционирования его компонентов, включая седло клапана, которое обеспечивает надлежащее уплотнение между клапаном и корпусом клапана.

Выбор правильного материала седла клапана имеет решающее значение для поддержания оптимальной работы клапана и предотвращения простоев системы. Выбор материала седла клапана зависит от различных факторов, таких как обрабатываемая жидкость или газ, температура, давление, конструкция клапана и надежность системы. компания по производству промышленных клапанов.

Процесс выбора требует тщательного учета этих факторов, чтобы гарантировать, что материал седла клапана выдержит условия эксплуатации и предотвратит любые сбои в системе.

В этом Руководство по выбору материала седла клапанаМы расскажем о различных вариантах, доступных на рынке, их свойствах, плюсах и минусах.

Что такое седло клапана

Седло клапана - это кольцеобразный компонент, расположенный в корпусе клапана, который обеспечивает уплотнительную поверхность для запорного элемента клапана, гарантируя плотное закрытие клапана и предотвращая утечку жидкости или газа. Как правило, он изготавливается из прочного материала, способного выдерживать высокие температуры, давление и агрессивные среды. Они используются в различных типах клапанов, включая промышленные шаровые краныКлапаны-бабочки, задвижки, шаровые краны, обратные клапаны и т.д.

Различные типы материалов седел клапанов

Материал седла клапана имеет решающее значение для определения долговечности, надежности и производительности клапана, и процесс выбора требует контакта с поставщик клапанов для тщательного рассмотрения различных типов материалов, обычно используемых для изготовления седел клапанов.

Виргинский ПТФЭ

Virgin PTFE (политетрафторэтилен) - это синтетический фторполимер, известный своей превосходной химической стойкостью, низким коэффициентом трения и способностью выдерживать высокие температуры (260°C). Он не вступает в реакцию, не токсичен и имеет низкий коэффициент трения, что делает его пригодным для применения в тех случаях, когда требуется низкий износ, низкое трение и химическая стойкость.

Седла клапанов из Virgin PTFE могут использоваться в химической промышленности, фармацевтике, пищевой промышленности и производстве напитков, а также в полупроводниковой промышленности, где требуется их превосходная химическая стойкость и отсутствие реактивности.

Плюсы:

• Отличная химическая стойкость к широкому спектру агрессивных химических веществ.
• Низкий коэффициент трения, что делает его самосмазывающимся и уменьшает износ.
• Возможность работы при высоких температурах.

Конс:

• Низкая прочность на разрыв и ударная вязкость, что делает его склонным к растрескиванию и деформации под нагрузкой.
• Ограниченная теплопроводность, что может привести к перегреву.
• Высокая стоимость по сравнению с другими материалами.

Армированный ПТФЭ

Армированный PTFE - это композитный материал, изготовленный путем добавления наполнителей или армирующих элементов в Virgin PTFE для улучшения его механических свойств. Добавление наполнителей повышает прочность на растяжение, прочность на сжатие, износостойкость и теплопроводность ПТФЭ. Наиболее распространенные типы наполнителей, используемых в армированном ПТФЭ, включают стекловолокно, углеродное волокно и бронзу.

Армированные седла клапанов из ПТФЭ могут использоваться в химической, нефтегазовой и энергетической промышленности, где требуются повышенные механические свойства, химическая стойкость и теплопроводность. Тип и количество наполнителей могут влиять на свойства материала, поэтому для конкретных применений требуется тщательный подбор и тестирование.

Плюсы:

• Улучшенные механические свойства, такие как прочность на разрыв, прочность на сжатие, износостойкость и стабильность размеров.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру агрессивных химических веществ, аналогичная Virgin PTFE.
• Высокотемпературная способность, аналогичная Virgin PTFE.
• Улучшенная теплопроводность, снижающая риск перегрева и термической деградации.

Конс:

• Снижение электроизоляционных свойств из-за добавления наполнителей.
• Дороже, чем Virgin PTFE, из-за дополнительных затрат на наполнители.

TFM

ТФМ (тетрафторэтилен, модифицированный небольшим количеством перфторпропилового винилового эфира) - это модифицированная версия ПТФЭ (политетрафторэтилена), обладающая лучшими механическими свойствами и термостабильностью. Добавление перфторпропилвинилового эфира к молекуле ПТФЭ создает более аморфную структуру, которая увеличивает гибкость полимерных цепей и улучшает механические свойства.

Седла клапанов TFM используются в химической, фармацевтической, пищевой промышленности и производстве напитков, где требуется их превосходная химическая стойкость, способность выдерживать высокие температуры и низкий коэффициент трения.

Плюсы:

• Улучшенные механические свойства, такие как прочность на разрыв, прочность на сжатие и износостойкость, по сравнению с PTFE.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру агрессивных химических веществ.
• Возможность работы при высоких температурах.
• Низкий коэффициент трения, что делает его полезным в тех областях, где требуется низкое трение.

Конс:

• Может стоить дороже других материалов из-за своих улучшенных свойств.
• Может не подходить для применения в тех случаях, когда требуются электроизоляционные свойства.
• Требует осторожного обращения при обработке из-за относительно низкой теплопроводности.

PEEK

PEEK (полиэфирэфиркетон) - это высокоэффективный термопластичный полимер с превосходными механическими, термическими и химическими свойствами. Он имеет высокую температуру плавления - около 340°C (644°F) и может выдерживать длительное использование при высоких температурах до 250°C (482°F).

Седла клапанов из PEEK используются в аэрокосмической, автомобильной и нефтегазовой промышленности, где требуются их превосходные механические свойства, способность выдерживать высокие температуры и химическая стойкость.

Плюсы:

• Отличные механические свойства, такие как высокая прочность, жесткость и ударопрочность.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру химических веществ, включая кислоты, щелочи, растворители и топливо.
• Высокотемпературная способность, позволяющая выдерживать непрерывное использование при высоких температурах до 250°C (482°F).
• Низкий коэффициент трения, что делает его полезным в тех областях, где требуется низкое трение.
• Хорошие электроизоляционные свойства, что делает его пригодным для применения в электротехнике и электронике.

Конс:

• PEEK - относительно дорогой материал по сравнению с другими термопластами.
• Его трудно обрабатывать из-за высокой температуры плавления и вязкости.
• PEEK требует осторожного обращения и хранения для предотвращения деградации со временем под воздействием влаги и других факторов окружающей среды.

ДЕЛЬРИН

DELRIN - это высокоэффективный термопластичный полимер с отличными механическими свойствами и низким коэффициентом трения. Он представляет собой разновидность ацеталя, также известного как полиоксиметилен (POM). DELRIN имеет высокую температуру плавления - около 175°C (347°F) и может выдерживать длительное использование при температуре до 100°C (212°F).

Седла клапанов DELRIN используются в автомобильной, аэрокосмической и потребительской промышленности, где требуются их превосходные механические свойства, низкий коэффициент трения и стабильность размеров.

Плюсы:

• Отличные механические свойства, такие как высокая прочность, жесткость и ударопрочность.
• Низкий коэффициент трения, что делает его полезным в тех областях, где требуется низкое трение.
• Хорошая стабильность размеров, что означает сохранение формы и размера при различных условиях окружающей среды, таких как температура и влажность.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру химических веществ, включая кислоты, щелочи и спирты.
• Хорошие электроизоляционные свойства, что делает его пригодным для применения в электротехнике и электронике.

Конс:

• DELRIN обладает более низкой температурной способностью по сравнению с другими материалами, такими как PEEK и TFM.
• Он может не подойти для применения в тех случаях, когда требуется устойчивость к высоким температурам.
• DELRIN не подходит для применения в местах, где он может контактировать с сильными окислителями, так как под их воздействием он может разлагаться.

СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) - это высокоэффективный термопластичный полимер с отличными механическими и химическими свойствами. Он имеет высокую молекулярную массу, что способствует его высокой прочности и жесткости. UHMW PE имеет относительно низкую температуру плавления - около 130°C (266°F) и может выдерживать длительное использование при температуре до 80°C (176°F).

Седла клапанов из полиэтилена UHMW используются в химической, пищевой и медицинской промышленности, где требуются их превосходные механические свойства, низкий коэффициент трения и химическая стойкость.

Плюсы:

• Отличные механические свойства, такие как высокая прочность, вязкость и устойчивость к истиранию.
• Низкий коэффициент трения, что делает его полезным в тех областях, где требуется низкое трение.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру химических веществ, включая кислоты, щелочи и растворители.
• Хорошие электроизоляционные свойства, что делает его пригодным для применения в электротехнике и электронике.
• Свойство самосмазывания позволяет уменьшить износ при механическом воздействии.

Конс:

• UHMW PE обладает относительно низкой температурной способностью по сравнению с другими материалами, такими как PEEK и TFM.
• Он может не подойти для применения в тех случаях, когда требуется устойчивость к высоким температурам.
• UHMW PE не подходит для применения в тех случаях, когда он может контактировать с сильными окислителями, так как может подвергаться их разрушению.

Металл

Металл - широко распространенный материал для изготовления седел клапанов благодаря своим отличным механическим свойствам, способности выдерживать высокие температуры и хорошей коррозионной стойкости. Для изготовления седел клапанов обычно используются такие металлы, как нержавеющая сталь, бронза, латунь, титан и другие.

Металлические седла клапанов используются в химической, нефтегазовой и аэрокосмической промышленности, где требуются их отличные механические свойства, способность выдерживать высокие температуры и хорошая коррозионная стойкость.

Плюсы:

• Отличные механические свойства, такие как высокая прочность, твердость и вязкость.
• Высокая термостойкость, что делает их пригодными для использования в высокотемпературных условиях.
• Хорошая коррозионная стойкость, что позволяет использовать их в суровых климатических условиях.
• Хорошая электропроводность, что делает их пригодными для применения в электротехнике и электронике.

Конс:

• Металлы могут быть относительно тяжелыми, что может быть недостатком в некоторых областях применения.
• Они могут быть дороже других материалов, таких как пластмассы и эластомеры.
• Некоторые металлы могут быть подвержены коррозии при определенных условиях, например, при воздействии определенных химикатов или соленой воды.
• Они могут требовать дополнительной обработки поверхности или нанесения покрытий для повышения коррозионной стойкости или улучшения других свойств.

50-50 Нержавеющий наполненный ПТФЭ

50-50 нержавеющий наполненный PTFE - это композитный материал, изготовленный путем соединения PTFE с частицами нержавеющей стали. Его часто используют профессиональные производитель поворотных затворов благодаря сочетанию химической стойкости PTFE и низкого коэффициента трения с механическими свойствами нержавеющей стали.

Седла клапанов из PTFE с нержавеющим наполнителем 50-50 используются в химической, пищевой и фармацевтической промышленности, где требуется их превосходная химическая стойкость, низкий коэффициент трения и хорошие механические свойства.

Плюсы:

• Превосходная химическая стойкость к широкому спектру химических веществ, включая кислоты, щелочи и растворители.
• Низкий коэффициент трения, что делает его полезным в тех областях, где требуется низкое трение.
• Хорошие механические свойства, такие как прочность, жесткость и износостойкость.
• Хорошая теплопроводность, что делает его пригодным для применения в тех областях, где важна теплопередача.
• Хорошие электроизоляционные свойства, что делает его пригодным для применения в электротехнике и электронике.

Конс:

• ПТФЭ с нержавеющим наполнителем 50-50 может не подойти для высокотемпературных применений, так как компонент ПТФЭ имеет относительно низкую температуру плавления.
• Он не подходит для использования в местах, где он может контактировать с сильными окислителями, так как компоненты из нержавеющей стали могут подвергаться коррозии под их воздействием.
• Добавление частиц нержавеющей стали может увеличить стоимость материала по сравнению с первичным ПТФЭ.

Заполнитель полостей

Наполнитель полости - это тип материала седла клапана, используемый в газовых системах высокого давления. Он изготовлен из мягкого, сжимаемого материала, обычно фторполимера или эластомера, который предназначен для заполнения пространства между седлом клапана и металлической уплотнительной поверхностью клапана. Это помогает предотвратить утечку газа через клапан, когда он находится в закрытом положении.

Седла клапанов с заполнением полости используются в газовых системах высокого давления, таких как газопроводы и газохранилища, где утечка газа может иметь серьезные последствия для безопасности и окружающей среды.

Плюсы:

• Помогает предотвратить утечку газа через клапан, когда он находится в закрытом положении.
• Мягкая и сжимаемая, что позволяет ей прилегать к неровностям седла клапана и металлической уплотнительной поверхности.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру газов и жидкостей.
• Хорошая термостойкость, что делает его пригодным для использования в высокотемпературных газовых системах.
• Низкая проницаемость для газов.

Конс:

• Не подходит для работы с жидкостями под высоким давлением, так как материал может деформироваться или выдавливаться под высоким давлением.
• Может потребовать регулярного осмотра и обслуживания, чтобы убедиться, что материал заполнителя полости по-прежнему обеспечивает хорошую герметичность.
• Может потребоваться установка дополнительных компонентов, таких как резервные или антиэкструзионные кольца, для предотвращения выдавливания материала под высоким давлением.

Витон

Витон - это тип фторполимерного эластомера, который часто используется в качестве материала для седел клапанов в условиях высоких температур и давления. Это торговое название группы фторэластомеров, разработанных компанией DuPont и известных своей превосходной химической стойкостью, устойчивостью к высоким температурам и хорошим сопротивлением сжатию.

Седла клапанов из витона используются при высоких температурах и высоком давлении, например, в нефтегазовой, химической и аэрокосмической промышленности.

Плюсы:

• Превосходная химическая стойкость к широкому спектру химических веществ, включая кислоты, щелочи и растворители.
• Устойчивость к высоким температурам до 204°C (400°F), что делает его пригодным для использования в высокотемпературных условиях.
• Хорошая устойчивость к сжатию, сохраняющая герметичность в течение долгого времени.
• Низкая газопроницаемость, снижающая риск утечки газа через клапан.
• Хорошие механические свойства, такие как прочность, гибкость и сопротивление разрыву.

Конс:

• По сравнению с другими эластомерными материалами витон может быть дорогим.
• Может не подходить для низкотемпературных применений, так как при низких температурах материал может стать хрупким.
• Может быть чувствителен к некоторым органическим растворителям, которые могут вызвать набухание или разрушение материала.

Заключение

Материал, из которого изготовлено седло клапана, играет огромную роль в обеспечении герметичности клапана. Существуют различные типы материалов для седел клапанов, каждый из которых имеет свои свойства и предпочтительные области применения. Использование материала, который не подходит для данной области применения, может снизить эффективность работы клапана.

В этом Руководство по выбору материала седла клапана Выше мы рассказали о часто используемых материалах. Однако иногда они кажутся идентичными. На сайте Домборская арматураМы расскажем вам о различиях между ними и предложим оптимальное решение для седла клапана, необходимое для вашего проекта.

Мы используем только безопасные и экологичные материалы, чтобы способствовать сохранению окружающей среды. Все наши материалы и продукты сертифицированы CE, ISO и EA. Вы можете связаться с нами чтобы начать.