בתעשיות הנפט, הגז, הכימיקלים ואחרות, שסתומים, כמרכיבי בקרה מרכזיים, נמצאים בשימוש נרחב בסביבות שונות בטמפרטורה גבוהה, בלחץ גבוה ובסביבות קורוזיביות. על מנת להאריך את חיי השירות של השסתומים ולשפר את עמידותם בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה, חשובה במיוחד טכנולוגיית החיפוי של גוף השסתום, מושב השסתום והסליל. במאמר זה, נציג את המדריך לחיפוי גוף שסתומים, מושב וסליל בפירוט, המכסה את בחירת החומר, תהליך החיפוי, הציוד והכלים, פרמטרי התהליך, בקרת איכות ודוגמאות יישום.
סקירה כללית של טכנולוגיית החיפוי
טכנולוגיית חיפויהיא טכנולוגיה הנדסית משטח היוצרת שכבת הגנה בעלת תכונות ספציפיות על ידי הפקדת חומר מותך על פני המצע. טכנולוגיה זו נמצאת בשימוש נרחב כדי לשפר את עמידות הבלאי, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בטמפרטורה גבוהה של רכיבי שסתומים, להאריך משמעותית את חיי השירות של הציוד ולהפחית את עלויות התחזוקה.
העיקרון הבסיסי של חיפוי
1. הכנת החומר: בחרו את חומר החיפוי המתאים ונקו את התשתית על מנת להבטיח הדבקה טובה.
2. תהליך התכה: התכה ושקיעה של חומר החיפוי על פני המצע באמצעות התזה, ריתוך או לייזר.
3. התמצקות ואשפרה: חומר החיפוי מתמצק במהירות ויוצר שכבת הגנה צפופה הנקשרת היטב למצע.
4. טיפול לאחר: השחזה, ליטוש ותהליכי לאחר טיפול נוספים מתבצעים לפי הצורך לשיפור איכות פני שכבת החיפוי.
בחירת חומרים
לרכיבי שסתומים שונים דרישות ביצועים שונות לחומרים, ובחירת חומרים סבירה היא המפתח לחיפוי מוצלח.
• חומר גוף השסתום
גוף השסתום עשוי בדרך כלל מחומרי סגסוגת בעלי חוזק גבוה ועמיד בפני קורוזיה כדי להתמודד עם הלחץ המכני והשחיקה הכימית בתנאי עבודה מורכבים.
חומרים בשימוש נפוץ:
- נירוסטה: כגון 304, 316, Invar וכו', עם עמידות מצוינת בפני קורוזיה.
- סגסוגות על בסיס ניקל: כגון סדרת Inconel, מתאימות לסביבת טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה.
- ברזל יצוק: מתאים לתנאי עבודה כלליים, חסכוני ומעשי.
• חומר מושב שסתום
מושב השסתום צריך להיות בעל עמידות בפני שחיקה גבוהה וביצועי איטום טובים, לעתים קרובות באמצעות קרביד צמנט או חומרים קשיות גבוהה לציפוי היתוך.
חומרים בשימוש נפוץ:
- טונגסטן קרביד: כגון פלדת טונגסטן (WC-Co), בעלת קשיות גבוהה במיוחד ועמידות בפני שחיקה.
- סגסוגות על בסיס ניקל: מספקות עמידות טובה בפני קורוזיה ובלאי.
- חומרים קרמיים: לעמידות בפני שחיקה קיצונית וסביבות טמפרטורות גבוהות.
• חומרי סליל
סלילי שסתומים דורשים עמידות בפני שחיקה גבוהה ותכונות מכניות טובות כדי לשמור על ביצועים יציבים במהלך פתיחה וסגירה תכופה.
חומרים בשימוש נפוץ:
- סגסוגות על בסיס קובלט: כגון סדרת Stellite, עם עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה מעולה.
- סגסוגות מחוזקות קרביד: שיפור קשיות ועמידות בפני שחיקה.
- סגסוגות בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל: מתאימות לתנאי עבודה בטמפרטורה גבוהה.
תהליך חיפוי
בחירת תהליך החיפוי הנכון הוא שלב קריטי בהבטחת איכות וביצועי החיפוי.
חיפוי פלזמה
חיפוי פלזמה היא טכנולוגיה מתקדמת לשיפור פני השטח שנמצאת בשימוש נרחב בטיפול פני השטח של ציוד תעשייתי, במיוחד כאשר נדרשת עמידות גבוהה בפני שחיקה וקורוזיה. להלן המאפיינים העיקריים של חיפוי פלזמה:
• צפיפות אנרגיה גבוהה
• שליטה מדויקת
• קצב דילול נמוך
• חוזק קשר מעולה
• מגוון רחב של ישימות חומרים
• אזור מושפע חום נמוך
• פרודוקטיביות גבוהה
• ידידותיות לסביבה
• עמידות טובה בפני שחיקה וקורוזיה
• יכולת חיפוי רב שכבתי
• מגוון רחב של יישומים
• ניתן לחיפוי צורות מורכבות
פרמטרי תהליכים ובקרה
שליטה מדויקת בפרמטרים של תהליך החיפוי היא משימה חשובה להבטחת איכות וביצועי החיפוי.
פרמטרים מרכזיים
• מהירות חיפוי: משפיעה על עובי ואחידות שכבת החיפוי.
• מרחק חיפוי: קובע את מהירות ההתזה ואיכות השקיעה של חומר החיפוי.
• זווית חיפוי: משפיעה על הכיסוי וחוזק ההדבקה של שכבת החיפוי.
• טמפרטורת חיפוי: שולטת במצב המותך של חומר החיפוי ובאפקט ההדבקה.
• קצב אספקת חומר: לוודא שהרכב ועובי שכבת החיפוי עומדים בדרישות.
שיטות בקרת פרמטרים
• ניטור תהליך: ניטור בזמן אמת של טמפרטורה, לחץ ומהירות במהלך תהליך הריסוס להבטחת יציבות התהליך.
• בקרת אוטומציה: אמץ מערכת CNC וחיישנים למימוש התאמה ואופטימיזציה אוטומטית של פרמטרי התהליך.
• אופטימיזציה של תהליך: בהתאם לחומרים ומאפיינים שונים של חלקי העבודה, התאם את פרמטרי התהליך כדי להשיג את אפקט החיפוי הטוב ביותר.
זמן פרסום: 24 בספטמבר 2024