Знания о выборе регулирующих клапанов для коррозионностойких трубопроводов

Thread Content

　　Проблема коррозии клапанов по-прежнему является серьезной проблемой в системах автоматического управления; ее последствия могут быть крайне серьезными. Из-за этого некоторые автоматизированные системы вынуждены переходить на ручное управление, к тому же требуется частая замена поврежденных приборов и оборудования. Поэтому проблема коррозионной стойкости постоянно остается предметом внимания производителей и проектных институтов как внутри страны, так и за рубежом. I. Материалы, устойчивые к коррозии (1) Резина обладает определенной стойкостью к коррозии и при этом имеет низкую цену. Поэтому в условиях невысоких температур они широко используются в регулирующих клапанах устройств, устойчивых к коррозии. В 50–60-х годах появились диафрагменные клапаны с резиновым покрытием. Для регулирования коррозионных сред с большой скоростью потока были созданы клапаны с резиновым покрытием. Однако резина не является полностью устойчивой к коррозии, к тому же на неё влияют температура использования и условия давления, что создаёт определённые ограничения. (2) Политетрафторэтилен (сокращенно F4, PTFE) — это один из наиболее эффективных современных материалов, устойчивых к коррозии; его называют «королем противокоррозионных материалов». Он обладает выдающимися свойствами стойкости к коррозии и теплу, что позволяет использовать его в температурном диапазоне от -250 до 250°C в течение длительного времени. За исключением случаев, когда фтор под действием высоких температур и давления, а также растворенные щелочные металлы оказывают на него коррозионное воздействие, и когда некоторые галогениды или ароматические углеводороды вызывают у него незначительное сжатие, другие вещества, такие как сильные кислоты (включая концентрированную нитратную кислоту и раствор азотной и серной кислот), сильные основания, сильные окислители, жиры, эфиры, спирты и т. д., даже при высоких температурах не оказывают на него никакого воздействия. Он просто способен противостоять всем химическим веществам, не подвергаясь их коррозии. (3) Политетрафторэтилпропен — это современный материал с отличной стойкостью к коррозии и высокой температурной стойкостью. Он обладает высокой химической стабильностью и превосходной способностью противостоять химическому воздействию, такому как сильные кислоты, сильные щелочи и сильные окислители. У него также выдающаяся термостойкость и холодостойкость, что позволяет использовать его в течение длительного времени в условиях температур от -250 до 250°C ； Кроме того, у него есть такие свойства, как отсутствие прилипания, отсутствие способности впитывать воду и отсутствие склонности к гаснению. Кроме того, этот материал обладает хорошей активностью и может использоваться в качестве защитного слоя на поверхности деталей для предотвращения коррозии. (4) Ещё в 20–30-х годах за рубежом существовали коррозионностойкие сплавы, такие как хардфайр и монель, тогда как в нашей стране их разработка началась только в 50–60-х годах. Использование коррозионностойких сплавов в регулирующих клапанах началось в 80-х годах, но из-за высокой стоимости таких сплавов их не удалось широко внедрить. II. Серия регулирующих клапанов, устойчивых к коррозии (1) Электропневматический регулирующий клапан с одним седлом, устойчивый к коррозии благодаря использованию политетрафторэтилена. Регулирующий клапан с одним седлом, устойчивый к коррозии, имеет металлический корпус, в котором расположен слой политетрафторэтилена. Для металлического корпуса обычно используется углеродистая сталь или нержавеющая сталь, а те части корпуса, которые находятся в контакте с рабочей средой (камеры, каналы, дроссельные элементы и т. д.), полностью изготавливаются из политетрафторэтилена. Это позволяет изолировать материал корпуса от коррозионных сред, тем самым эффективно решая проблему коррозии. Особенно хорошо это решение работает в таких средах, как серная кислота, хлорная кислота и влажный хлор. (2) Электрический шаровой клапан с фторопластовым покрытием типа O. Шаровые клапаны с фторопластовым покрытием также называются специальными клапанами для обработки воды; они используются преимущественно в системах двухпозиционного управления в условиях высокой кислотности или при обработке воды (дегидрированной воды). В нем используется внутренняя облицовка из фторопластика: материал, устойчивый к коррозии, укладывается внутри корпуса клапана. Благодаря этому все участки, находящиеся в контакте с агрессивными коррозионными средами, покрыты фторопластом, что позволяет изолировать эти среды от материала корпуса клапана ； С точки зрения конструкции, поскольку сердечник шарового клапана представляет собой деталь с высокой прочностью и надежностью, это позволяет устранить проблему нестабильности диафрагмы в клапанах с диафрагмой. В результате повышается надежность клапана, а также увеличивается срок его службы. Поэтому шаровой клапан с фторопластовым покрытием является идеальной заменой диафрагменному клапану. (3) Электрический шаровой клапан с фторопластовым покрытием V-образной формы. Шаровые клапаны типа O с фторопластовым покрытием подходят только для регулирования и перекрытия потока. В средах с высокой коррозионной активностью и наличием примесей более подходят шаровые клапаны V-образной формы с фторопластовым покрытием. Их конструкция и размеры такие же, как у шаровых клапанов типа O, за исключением того, что в сердцевине клапана имеется V-образное отверстие, обеспечивающее возможность регулирования потока. Благодаря этому у таких клапанов не только хорошие свойства против засорения, но и отличные характеристики регулирования при работе при малом угле открытия. В средах, содержащих частицы, разреженные среды, суспензии и т. п., рекомендуется использовать этот коррозионностойкий клапан. (4) Электрический клапан-бабочка с фторопластовым покрытием 　　Клапан-бабочка с фторопластовым покрытием подходит для использования в устройствах с большим диаметром и высоким расходом жидкости, где существует высокая коррозийная активность. В его производстве используется та же технология, что и при изготовлении клапанов с фторопластовым покрытием: внутри корпуса клапана устанавливается фторопластовое покрытие, что обеспечивает использование материалов, устойчивых к агрессивным химическим веществам. Поэтому у него также отличная стойкость к коррозии. Кроме того, конструкция с бабочковым клапаном обеспечивает отличную защиту от засорения. (5) Клапаны из коррозионностойких сплавов Клапаны из коррозионностойких сплавов подходят для использования в условиях высокого давления (более 2,5 Мпа) и чрезмерно высоких или низких температур (выше 180°C, ниже -40°C). Однако из-за использования очень дорогих материалов цена таких клапанов также остается очень высокой. Предлагается значение DN≤20; используется конструкция одноклапанных клапанов с прямым проходом ； 25≤DN≤150 — используется конструкция полноразмерного клапана ； При DN≥200 используется конструкция бабочкового клапана, что позволяет значительно снизить затраты и улучшить соотношение цены и качества. III. Продукты, рекомендации к применению которых отсутствуют (1) Раздвижные клапаны с фторопластовой диафрагмой. До 80-х годов прошлого века, поскольку не удавалось найти более подходящие клапаны, устойчивые к коррозии, раздвижные клапаны с фторопластовой диафрагмой на протяжении длительного времени широко использовались многими производителями. Однако, согласно отзывам о его использовании на практике, у этого клапана есть два серьезных недостатка. Во-первых, низкая надежность и короткий срок службы. Тонкие мембраны, изготовленные из фторопластика, при работе вынуждены сгибаться вверх-вниз, из-за чего они легко ломаются ； Во-вторых, они громоздкие: в то время как регулирующие клапаны постепенно становятся меньше по размерам, легче и оснащаются дополнительными приборами для управления, клапаны с диафрагмой так и не смогли снизить свой вес. Из-за действия давления среды перед и за клапаном на диафрагму возникает очень большая неравномерная сила толкания; соответственно, сила толкания исполнительного механизма также должна быть очень велика, что делает невозможным уменьшение его веса. (2) Сплавные двухседельные клапаны, втулочные клапаны. Сплавы стоят дорого — от нескольких сотен до нескольких тысяч юаней за килограмм. Такая конструкция сильно потребляет материал, поэтому её не рекомендуется использовать. Лучше выбирать ультраполужесткие клапаны с эффективным использованием материала или бабочковые клапаны.