Выбор и применение уплотнительных материалов для высокотемпературных шаровых кранов для пара. По мнению людей, шаровые краны широко используются только в системах водоснабжения, а некоторые предыдущие случаи отказов в паровых системах еще больше укрепили эту идею. Но на самом деле шаровые краны широко используются во всех промышленных и гражданских системах, начиная от систем высокой температуры и высокого давления (например, шаровой кран диаметром 1 м, температура применения составляет 700°C) до систем низкого давления (например, систем водоснабжения нормальной температуры низкого давления). Можно увидеть применение шаровых кранов. некоторые в Америке * * Подавляющее большинство пользователей используют шаровые краны в паровых системах для функций изоляции и отключения и редко используют запорные клапаны, но в Китае наблюдается противоположное явление. Таким образом, использование клапанов во многом связано с использованием людьми. * Связано с привычкой. В зависимости от различных ситуаций применения шаровых кранов мы можем условно разделить их на три основные категории:: К приложениям с высокими параметрами относятся некоторые шаровые краны, работающие при высоких температурах, высоком давлении, низкой температуре или большом диаметре, такие как низкотемпературные клапаны с температурами, превышающими 500°C, или низкотемпературные клапаны с температурами ниже минус 101°C. Они в основном используются в приложениях с высокими параметрами, таких как электростанции и нефтехимия. Эти клапаны составляют наименьшую долю на всем рынке шаровых кранов, около 5-10%. Применения со средними параметрами, большинство промышленных применений попадают в эту категорию, например, пар, природный газ, термомасло, жидкие углеводороды, газ высокого давления, пищевое масло и т. д. По сравнению с предыдущими высокими параметрами, температура в этих приложениях обычно не превышает 350°C, а давление не превышает 40 МПа. Большинство промышленных жидкостей находятся в этом диапазоне, поэтому в промышленности широко используются шаровые краны среднего параметра, на которые приходится около 20-30% всего рынка шаровых кранов. В приложениях с низкими параметрами подавляющее большинство шаровых кранов используются в системах с низкой температурой и низким давлением, таких как системы водоснабжения, системы кондиционирования воздуха, сжатый воздух низкого давления и т. д. Общее давление не превышает 0,7 МПа, а температура не превышает 150 ° C. Использование этой части шаровых кранов очень велико и составляет около 50-60% от общего количества шаровых кранов. Причина, по которой шаровые краны имеют такие большие различия в областях применения, заключается в том, что помимо выбора материала и конструкции корпуса клапана, тип уплотнительной поверхности также играет очень важную роль. В большинстве шаровых кранов используются мягкие уплотнительные поверхности седла, такие как чистый ПТФЭ (политетрафторэтилен), армированный ПТФЭ, ПЭЭК, АЦЕТАЛ, СВМПЭ и т. д. Для регулировки и управления также можно выбрать металлические седла клапана из нержавеющей стали. Более распространено использование чистого ПТФЭ. ПТФЭ был впервые обнаружен в 1930-х годах ученым компании DuPont доктором Роем Планкеттом и впервые был использован в сверхсекретном Манхэттенском проекте (исследование атомной бомбы) во время Второй мировой войны. Компания DuPont(r) начала коммерциализировать ПТФЭ под торговой маркой Teflon(r) в конце 1940-х годов. Позже ПТФЭ нашел коммерческое применение. Уникальные свойства чистого ПТФЭ делают его предпочтительным полимером для многих современных применений. Он имеет самый низкий коэффициент трения среди всех полимеров и чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур и используется при разработке различных продуктов, включая современные медицинские приборы и высокотемпературное промышленное оборудование. ПТФЭ обладает уникальной химической стойкостью и превосходной химической инертностью, что делает его предпочтительным уплотнительным материалом для большинства шаровых кранов. ПТФЭ имеет следующие характеристики: Очень гладкий и имеет самый низкий коэффициент трения среди всех полимеров. ; Рабочая температура может достигать 230°С.℃ ; Химическая стойкость (все распространенные растворители, кислоты и основания) ; Огнестойкость и другие характеристики. В большинстве шаровых кранов с низкими параметрами в качестве уплотнительного материала седел и штоков клапанов используется ПТФЭ. Вообще говоря, поскольку максимальная термостойкость ПТФЭ составляет около 230°C, прочность материала снижается при высокой температуре и высоком давлении. Таким образом, когда шаровые краны из чистого ПТФЭ используются в условиях насыщенного пара, рекомендуемое максимальное рабочее давление составляет 0,7–0,8 МПа (максимум не более 1 МПа). Благодаря хорошей химической стойкости уплотнения из ПТФЭ также можно использовать в системах чистого пара. К основным моделям относятся М10В, М31В и М70В. PDR0.8 — это армированный углеродом и графитом материал из ПТФЭ, специально разработанный компанией DuPont. По сравнению с чистым ПТФЭ этот материал имеет практически такую же химическую стойкость, но прочность материала * * Максимальная температура, которую он может выдержать, также может достигать 250 ℃, и он в основном используется для пара и большинства других промышленных жидкостей. При использовании насыщенного пара рекомендуемое максимальное рабочее давление составляет 1,75 МПа (208 ℃). Его также можно использовать для природного газа, нефти, смазки, углеводородов и т. д. . PEEK – еще один уникальный герметизирующий материал. ICI успешно синтезировала ПЭЭК в 1977 году и продала его на рынке в 1978 году. С 1982 года он продается под торговой маркой Victrex. Материал PEEK имеет следующие характеристики:: Высокая термостойкость, термо- и влагостойкость. PEEK является наиболее термостойким термопластом на рынке. Композиты из углеродного волокна PEEK могут выдерживать постоянные рабочие температуры до 260°C (500°F) в условиях низких нагрузок. ; При использовании в авиакосмических конструкциях он может выдерживать влажность до 120°C (248°F). PEEK превосходные механические свойства: Это материал с наиболее совершенным сочетанием прочности и жесткости среди всех смол, а его прочность и усталостная прочность даже лучше, чем у некоторых металлов и сплавов. Термическая стабильность PEEK и низкий коэффициент теплового расширения. Композиционные материалы из углеродного волокна PEEK выдерживают термический удар и имеют более низкий коэффициент теплового расширения, чем сталь, и могут заменить стальные изделия. PEEK огнестойкий и с низким дымообразованием.: Он обладает огнезащитными свойствами без добавления других огнезащитных ингредиентов. Образец толщиной 1,45 мм может соответствовать стандарту UL-94 V0, а количество дыма значительно ниже, чем у других типов смол. Химическая стойкость PEEK: Помимо того, что он подвергается коррозии под действием сильных окислительных кислот, таких как концентрированная серная кислота высокой концентрации, он обладает химической стойкостью, аналогичной стойкости ПТФЭ. Он обладает превосходной стойкостью к кислотам, щелочам, окислителям, углеводородам, солям, пару, маслам и жидкостям и может полностью сохранять свои механические свойства в различных химических реагентах, что делает его чрезвычайно превосходным антикоррозионным материалом. PEEK самосмазывающийся и износостойкий: Смола PEEK сама по себе обладает превосходной самосмазывающейся способностью и износостойкостью. После заполнения коэффициент трения смолы может составлять всего 0,15, а степень износа чрезвычайно мала, что делает ее отличным материалом для подшипников. Устойчивость к гидролизу PEEK: Он может сохранять хорошие механические свойства даже после длительного замачивания в высокотемпературном паре и горячей воде, и это сорт с лучшей устойчивостью к гидролизу среди всех смол. Стабильность размеров PEEK: Он имеет чрезвычайно низкое водопоглощение и коэффициент линейного теплового расширения, а его продукция обладает превосходной стабильностью размеров в различных средах применения. PEEK отличается высокой чистотой, низкой летучестью и нетоксичностью.: Смола PEEK сама по себе не токсична, ее молекулярная структура очень стабильна, и из нее нелегко получить летучие вещества. Смола высокой чистоты после очистки является отличным биохимическим медицинским материалом. Поскольку PEEK обладает очень широким спектром уникальных свойств, он также широко используется в качестве уплотнительного материала для шаровых кранов. В основном он используется в некоторых случаях с высокими параметрами, например, при использовании насыщенного пара давление может достигать 3,4 МПа изб. (240°C). Ацеталь (ацеталь) — это инженерный пластик, также известный в Китае как пластичная сталь. Ацеталь обладает высокой механической прочностью, хорошей термостойкостью (80°С), высокой ударной вязкостью, хорошей износостойкостью и другими свойствами. Он устойчив к некоторым слабым кислотам и устойчив к обычным органическим растворителям. Он обычно используется в качестве винтов, подшипников, роликов и т. д. При использовании в качестве уплотнительного материала для шаровых кранов максимальное рабочее давление шарового крана может достигать 3,5 МПа при нормальной температуре, и он в основном используется для некоторых газов под высоким давлением. СВМПЭ — это полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ) на английском языке, который представляет собой полиэтилен с молекулярной массой от 1 до 4 миллионов. Характеристики СВМПЭ: Отличная износостойкость, хорошая ударопрочность при низких температурах, самосмазывающийся, нетоксичный, водостойкий, химически стойкий и термостойкость лучше, чем у обычного полиэтилена. Недостатками являются низкая термостойкость (температура термической деформации), плохая обработка и формуемость, твердость внешней поверхности, жесткость и сопротивление ползучести не так хороши, как у обычных инженерных пластиков, а коэффициент расширения относительно велик. СВМПЭ имеет плохую текучесть и чрезвычайно высокую вязкость в расплавленном состоянии. Это резиноподобный эластомер высокой вязкости. Раньше его можно было формовать только методами прессования и спекания. В настоящее время его также можно обрабатывать методами экструзии, литья под давлением и выдувного формования. СВМПЭ может заменить углеродистую сталь, нержавеющую сталь, бронзу и другие материалы в текстильной, бумажной, пищевой, транспортной, медицинской, угольной, химической промышленности и других отраслях. Например, ударопрочные изнашиваемые детали, такие как челноки, челночные стержни, шестерни, соединения, подметальные стержни, буферные блоки, эксцентриковые блоки, втулки стержней, механизмы поворота и другие детали в текстильной промышленности. В бумажной промышленности из него изготавливают крышки коробов, дворники, уплотняющие детали, соединения, уплотнения валов трансмиссионного оборудования, дефлекторы, скребки, фильтры и т.д. ; В транспортной отрасли его используют в качестве футеровки бункеров, силосов и желобов для порошкообразных материалов. СВМПЭ можно использовать для изготовления различных механических деталей, включая шестерни, червячные передачи, червяки и подшипники для пищевого оборудования. Изготовление насосов, клапанов и т.п. в химической промышленности. Поскольку СВМПЭ не содержит тефлона, шаровые краны из этого материала можно использовать в табачной промышленности. Однако следует отметить, что этот тип шарового крана нельзя использовать в паровых системах из-за его низкой термостойкости (70°С).