Przyczyny uszkodzenia gniazda zaworowego i sugestie dotyczące ulepszeń konstrukcyjnych

Po latach pracy nad projektami zaworów, szczerze mówiąc, widziałem zbyt wiele przypadków problemów z gniazdami zaworów. Zazwyczaj użytkownicy skarżą się na nieszczelność zaworów, a nie na problem z suwakiem, ale na zużycie samych gniazd zaworów. Czasami powodem jest zły materiał, a czasami konstrukcja nie uwzględnia warunków pracy.

Wcześniej zainstalowaliśmy zawory kulowe w koksowni, w mediach zapylonych i o wysokiej temperaturze. Na podstawie rysunków konstrukcyjnych wykonanych na miękkim siedzisku ze stali nierdzewnej, uzyskaliśmy wyniki po niespełna pół roku eksploatacji. Wizyta kontrolna wykazała kilka poważnych wycieków wewnętrznych. Rozebraliśmy zawory i stwierdziliśmy, że pierścień uszczelniający jest otarty, a krawędź gniazda zaworu jest również lekko zapadnięta. Później wymieniliśmy je na spawane, metalowe gniazdo zaworu o twardej powierzchni, co wydłużyło jego żywotność o ponad dwa lata.

Istnieje kilka powszechnych przyczyn awarii: jedną z nich jest zużycie powierzchni uszczelniającej, zwłaszcza w przypadku stałych cząstek medium, częste otwieranie i zamykanie z dużą częstotliwością pod wpływem skrobania; drugą jest łuszczenie się warstwy spawu, które najczęściej występuje, gdy proces napawania nie jest przeprowadzony lub naprężenia powstałe w wyniku obróbki cieplnej nie zostają uwolnione; istnieje również ukryty problem, ponieważ zespół szpuli i gniazda nie jest koncentryczny, co powoduje, że po jednej stronie występują stare naprężenia, a po drugiej nieszczelności.

Jeśli na etapie projektowania nie potraktujemy poważnie gniazda zaworu, problemy są niemal nieuniknione. Mamy klienta z linii produkcyjnej tlenku glinu, który produkuje dziesiątki zaworów kulowych V-ball. Gniazdo zaworu jest w całości wykonane ze zwykłej stali nierdzewnej, działało niecały rok z powodu zacięć i braku możliwości czyszczenia. Później, aby wzmocnić konstrukcję, dodaliśmy wersję stożkową, fazowane krawędzie i wewnętrzny rowek podporowy. Zawór działał przez dwa lata bez znaczącego zużycia i uszkodzeń.

Z punktu widzenia konstrukcji zaleca się, aby projekt uwzględniał trzy punkty: po pierwsze, powierzchnia uszczelniająca powinna być w miarę możliwości wymienna, aby uniknąć problemu z naprawą na miejscu; po drugie, materiał można spawać warstwowo, aby uniknąć kłopotów z pojedynczą stalą nierdzewną; po trzecie, montaż i ograniczenie centrowania – nie należy polegać na ręcznym wyrównaniu, aby uzyskać spójny efekt. W przeciwnym razie, w przypadku niewielkiego odchylenia od montażu, należy przełączyć kilkaset razy po rozpoczęciu „gryzienia szpuli”.

W naszej konstrukcji gniazda zaworowego, która łączy w sobie metalowy ogranicznik ze ściętymi krawędziami i kompozytową wkładkę uszczelniającą, uzyskano bardzo stabilną pracę w warunkach pracy z olejem węglowym, fosforanem amonu i zasolonymi odpadami płynnymi. Wielu klientów bezpośrednio włączyło naszą dostosowaną konstrukcję do swoich pakietów technicznych, co dowodzi, że tego typu rozwiązanie może skutecznie rozwiązywać problemy w terenie.

Gniazdo zaworu to element, na który nikt nie zwraca uwagi podczas projektowania, a jeśli coś pójdzie nie tak, to poważna sprawa. Sugeruję, aby wszyscy projektanci, dostawcy, nie ograniczali się do kart katalogowych, ale słuchali, jak mówią pracownicy obsługi technicznej i utrzymania ruchu. Ponieważ warunki pracy nigdy nie czekają na ludzi, konstrukcja jest dobra, a montaż zajmuje trzy miesiące.