W przemyśle naftowym, gazowym, chemicznym i innych, zawory, jako kluczowe elementy sterujące, są szeroko stosowane w różnych środowiskach o wysokiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i korozyjnym. Aby wydłużyć żywotność zaworów oraz poprawić ich odporność na zużycie i korozję, szczególnie ważna jest technologia okładzin korpusu zaworu, gniazda zaworu i suwaka. W tym artykule szczegółowo przedstawimy wytyczne dotyczące okładzin korpusu zaworu, gniazda i suwaka, obejmujące dobór materiału, proces platerowania, sprzęt i narzędzia, parametry procesu, kontrolę jakości i przykłady zastosowań.
Przegląd technologii okładzin
Technologia okładzinto technologia inżynierii powierzchni, która tworzy warstwę ochronną o określonych właściwościach poprzez osadzanie się stopionego materiału na powierzchni podłoża. Technologia ta jest szeroko stosowana w celu poprawy odporności na zużycie, odporności na korozję i odporności na wysoką temperaturę elementów zaworów, znacznie wydłużając żywotność urządzeń i zmniejszając koszty konserwacji.
Podstawowa zasada okładzin
1. Przygotowanie materiału: Wybierz odpowiedni materiał okładzinowy i oczyść podłoże, aby zapewnić dobrą przyczepność.
2. Proces topienia: Topienie i osadzanie materiału okładzinowego na powierzchni podłoża metodą natrysku, spawania lub lasera.
3. Zestalanie i utwardzanie: Materiał okładzinowy szybko twardnieje, tworząc gęstą warstwę ochronną, która jest ściśle związana z podłożem.
4. Obróbka następcza: Szlifowanie, polerowanie i inne procesy obróbki końcowej przeprowadza się zgodnie z wymaganiami w celu poprawy jakości powierzchni warstwy okładziny.
Wybór materiału
Różne elementy zaworów mają różne wymagania dotyczące materiałów, a rozsądny dobór materiałów jest kluczem do udanej okładziny.
• Materiał korpusu zaworu
Korpus zaworu jest zwykle wykonany z wytrzymałych, odpornych na korozję materiałów stopowych, które wytrzymują naprężenia mechaniczne i erozję chemiczną w złożonych warunkach pracy.
Powszechnie stosowane materiały:
- Stal nierdzewna: taka jak 304, 316, Invar itp., o doskonałej odporności na korozję.
- Stopy na bazie niklu: takie jak seria Inconel, odpowiednie do pracy w środowisku o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu.
- Żeliwo: odpowiednie do ogólnych warunków pracy, ekonomiczne i praktyczne.
• Materiał gniazda zaworu
Gniazdo zaworu musi charakteryzować się wysoką odpornością na zużycie i dobrymi właściwościami uszczelniającymi, często przy użyciu węglika spiekanego lub materiałów o wysokiej twardości do powlekania stapialnego.
Powszechnie stosowane materiały:
- Węglik wolframu: taki jak stal wolframowa (WC-Co), o wyjątkowo wysokiej twardości i odporności na zużycie.
- Stopy na bazie niklu: zapewniają dobrą odporność na korozję i zużycie.
- Materiały ceramiczne: zapewniające ekstremalną odporność na zużycie i środowiska o wysokiej temperaturze.
• Materiały szpulowe
Suwaki zaworów wymagają wysokiej odporności na zużycie i dobrych właściwości mechanicznych, aby utrzymać stabilną pracę podczas częstego otwierania i zamykania.
Powszechnie stosowane materiały:
- Stopy na bazie kobaltu: takie jak seria Stellite, o doskonałej odporności na zużycie i korozję.
- Stopy wzmocnione węglikiem: Poprawiają twardość i odporność na zużycie.
- Stopy wysokotemperaturowe na bazie niklu: odpowiednie do warunków pracy w wysokich temperaturach.
Proces okładzinowy
Wybór odpowiedniego procesu okładzinowego jest kluczowym krokiem w zapewnieniu jakości i wydajności okładziny.
Okładzina plazmowa
Napawanie plazmowe to zaawansowana technologia ulepszania powierzchni, która jest szeroko stosowana w obróbce powierzchni urządzeń przemysłowych, szczególnie tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność na ścieranie i korozję. Oto główne cechy okładzin plazmowych:
• Wysoka gęstość energii
• Precyzyjna kontrola
• Niski stopień rozcieńczenia
• Doskonała siła wiązania
• Szeroki zakres zastosowań materiałów
• Strefa wpływu niskiej temperatury
• Wysoka produktywność
• Przyjazność dla środowiska
• Dobra odporność na ścieranie i korozję
• Możliwość stosowania okładzin wielowarstwowych
• Szeroki zakres zastosowań
• Możliwość platerowania skomplikowanych kształtów
Parametry procesu i sterowanie
Precyzyjna kontrola parametrów procesu okładzinowego jest ważnym zadaniem zapewniającym jakość i wydajność okładziny.
Kluczowe parametry
• Szybkość okładziny: wpływa na grubość i jednorodność warstwy okładziny.
• Odległość okładziny: określa prędkość natryskiwania i jakość osadzania materiału okładziny.
• Kąt okładziny: wpływa na krycie i siłę wiązania warstwy okładziny.
• Temperatura okładziny: kontroluje stan stopionego materiału okładziny i efekt wiązania.
• Szybkość dostawy materiału: aby zapewnić, że skład i grubość warstwy okładziny odpowiadają wymaganiom.
Metody kontroli parametrów
• Monitorowanie procesu: monitorowanie w czasie rzeczywistym temperatury, ciśnienia i prędkości podczas procesu natryskiwania w celu zapewnienia stabilności procesu.
• Sterowanie automatyzacją: przyjęcie systemu CNC i czujników w celu automatycznej regulacji i optymalizacji parametrów procesu.
• Optymalizacja procesu: w zależności od różnych materiałów i charakterystyki przedmiotu obrabianego dostosuj parametry procesu, aby uzyskać najlepszy efekt okładziny.
Czas publikacji: 24 września 2024 r