Выбор подходящего материала для седла шарового клапана зависит от трех рабочих параметров: температуры, давления и рабочей среды.
ПТФЭ является стандартным материалом для общего применения при температурах до 180°C, где приоритетными являются химическая стойкость и низкое трение. РПТФЭ выдерживает более высокие механические нагрузки и многоцикловую эксплуатацию в том же температурном диапазоне.
PEEK-полимер обладает повышенной термостойкостью до 250 °C и предназначен для работы в сложных технологических условиях.
Металлические сиденья покрывают все, что находится выше этого, включая высокая температура, а также для абразивных сред и огнестойких применений, где полимерные седла выходят из строя слишком быстро, чтобы быть практичными. Подберите материал седла в соответствии с фактическими условиями эксплуатации, и выбор станет простым.
Что такое седло из ПТФЭ в шаровом кране?
ПТФЭ является стандартным материалом для седлов сидений в большинстве седл общего назначения. шаровые краны. Мягкий, химически инертный по отношению к большинству технологических жидкостей, с низким трением о поверхность шарика. Низкое трение означает меньший крутящий момент при работе и более длительный срок службы уплотнения в нормальных условиях.
Покрытие из ПТФЭ (политетрафторэтилена) работает в широком диапазоне температур, примерно от -29°C до 180°C. Оно выдерживает воздействие воды, пара умеренных температур, большинства кислот, углеводородов и широкого спектра химических веществ без разрушения.
Ограничение проявляется при длительной нагрузке. Чистый ПТФЭ течет в холодном состоянии. В условиях высокого давления или когда клапан остается частично открытым в течение длительного времени, седло деформируется вокруг шарика. После деформации герметичность снижается, а крутящий момент увеличивается. Именно тогда ПТФЭ начинает разрушаться, прежде чем будут достигнуты его химические пределы прочности.
Материал RPTFE: когда стандартного PTFE недостаточно.
Материал RPTFE (армированный ПТФЭ) представляет собой матрицу из ПТФЭ, в которую добавляются наполнители, такие как стекловолокно, углерод или графит. Наполнитель повышает прочность на сжатие и стабильность размеров, не оказывая существенного влияния на химическую стойкость.
Седла из RPTFE выдерживают более высокое давление и более интенсивные циклы работы, чем седла из первичного PTFE. Это оптимальный выбор для автоматизированных клапанов, работающих в условиях частого включения/выключения, высокого давления и при значительной механической нагрузке на седло. Химическая совместимость остается аналогичной совместимости с первичным PTFE. Улучшение заключается в механической, а не химической модификации.
Седло клапана из PEEK: шаг вперед по сравнению с PTFE.
Полиэфирэфиркетон (PEEK) превосходит ПТФЭ по термостойкости и механической прочности. Седло клапана из PEEK выдерживает температуру до 250 °C в течение длительного времени, по сравнению со 180 °C для ПТФЭ. Прочность на сжатие значительно выше. Низкая текучесть при длительной нагрузке представляет гораздо меньшую проблему.
Седло клапана из PEEK подходит для применений, где PTFE приближается к своим температурным или давлевым пределам. К ним относятся работа с горячим маслом, паровые системы и высокоцикличные автоматизированные клапаны в сложных технологических условиях. Компромисс заключается в более высокой стоимости и несколько меньшей химической стойкости в некоторых агрессивных средах по сравнению с чистым PTFE.
Металлические сиденья: для самых суровых условий
Металлические сиденья выдерживают нагрузки, с которыми не справляются полимерные сиденья: высокие температуры (выше 250°C), абразивные среды, быстро разрушающие мягкие сиденья, требования к пожарной безопасности и экстремальные перепады давления.
Наиболее распространенными вариантами являются стеллитовое покрытие, закаленная нержавеющая сталь и карбид вольфрама. Каждый из них подходит для различных сочетаний температур, абразивной и коррозионной стойкости. Рабочий крутящий момент выше, чем у мягких седл, поскольку контакт металла с металлом не обеспечивает такого же низкого трения. Этот более высокий крутящий момент необходимо учитывать при выборе размеров привода в автоматизированных системах.
Металлические сиденья входят в стандартную комплектацию. применение в нефтеперерабатывающей промышленности, работа с высокотемпературным паром и обработка абразивных суспензий, где мягкие опоры быстро изнашиваются.
Руководство по выбору материала седла шарового клапана: сравнение и практические рекомендации.
| Материал сиденья | Максимальная температура | Риск холодной текучести | Химическая стойкость | Лучше всего подходит для |
| ПТФЭ | 180°C | Умеренный | Отличный | Общие услуги, химикаты, вода |
| УПТФЭ | 180°C | Низкий | Отличный | Высокоинтенсивное, высоконагруженное обслуживание общего назначения |
| ПИК | 250°C | Очень низкий | Хороший | Горячее масло, пар, высокоинтенсивная эксплуатация. |
| Металл | 600°C+ | Никто | Зависит от сплава. | Высокотемпературный, абразивный, огнестойкий, для нефтепереработки |
Большинство решений по отбору принимаются на основе трех правил.
Обычная эксплуатация при умеренных температурах и давлениях: седло из ПТФЭ — оптимальная отправная точка. Экономично и надежно в стандартных условиях.
При приближении ПТФЭ к температурным пределам или появлении признаков холодной текучести под давлением: переходите на седло клапана из ПЭЭК. Запас температур и улучшенная механическая прочность решают большинство проблем, приводящих к выходу ПТФЭ из строя.
Высокие температуры, абразивные среды, требования пожарной безопасности или экстремальные перепады давления: металлические сиденья. В таких условиях не существует альтернативы в виде мягких сидений.
Шаровые краны YKY Доступны варианты с седлами из ПТФЭ, РПТФЭ, ПЭЭК и металла. Покупатели предоставляют информацию об условиях эксплуатации, и инженерная команда YKY бесплатно порекомендует подходящие. Каждый клапан проходит проверку на герметичность в соответствии со стандартом ISO 5208 с документально подтвержденными показателями герметичности перед отгрузкой. Проверено в работе с агрессивными химическими веществами, с футеровкой из ПТФЭ. Хастеллой Комбинации кузовов представлены на более чем 30 экспортных рынках.
2-компонентный фланцевый шаровой кран
Этот двухкомпонентный фланцевый шаровой клапан, разработанный для химических и промышленных систем, обеспечивает надежное перекрытие потока агрессивных сред, таких как кислоты, и обладает стабильными герметизирующими свойствами.
- Размер: Ду15 – Ду200
- Давление: PN16 – PN64 / Класс 150 – 600
- Материал корпуса: Нержавеющая сталь и углеродистая сталь
- Сиденье: ПТФЭ / УПТФЭ / ПЭЭК
- Связь: RF, RTJ Фланцевый
- Температура: от -29°С до 121°С
Контрольный список покупателя по материалу седла шарового клапана
Максимальная рабочая температура, включая аварийные ситуации, а не только нормальную рабочую температуру.
Рабочее давление и вопрос о том, будет ли клапан подвергаться длительному воздействию высокого перепада давления, вызывающего холодный поток в мягких седлах.
Совместимость технологической жидкости подтверждена на основе фактических характеристик технологической жидкости, а не по типовой таблице.
Частота циклов. Для высокоцикличных автоматизированных клапанов для обеспечения долговременной герметичности необходимо использовать RPTFE или PEEK вместо первичного PTFE.
Требования пожарной безопасности. При необходимости металлические сиденья являются стандартной комплектацией независимо от других условий.
Документация по испытаниям поставщика. Перед приемкой поставки убедитесь в наличии протоколов испытаний на герметичность по стандарту ISO 5208 для конкретной конфигурации сиденья.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между сиденьями из PEEK и PTFE?
ПТФЭ мягче, дешевле и химически стойче, но течет при длительной нагрузке и ограничена температурой около 180°C. ПЭЭК выдерживает температуру до 250°C, лучше сопротивляется текучести при низких температурах и подходит для применения при более высоком давлении и большем количестве циклов, но стоит дороже.
Что лучше: шаровой клапан с металлическим или мягким седлом?
Зависит от области применения. Мягкие седла обеспечивают меньший крутящий момент и меньшие затраты при обычном использовании. Металлические седла подходят для высокотемпературных, абразивных и огнестойких применений, где мягкие седла слишком быстро выйдут из строя или износятся.
Что представляет собой седло из ПТФЭ в шаровом кране?
Кольцо из политетрафторэтилена, которое контактирует с поверхностью шара с обеих сторон в закрытом состоянии, создавая низкофрикционное, химически стойкое уплотнение. Стандартное решение для большинства шаровых кранов общего назначения, работающих при температуре до 180°C.
Что такое седло клапана из PEEK?
Изготовлен из полиэфирэфиркетона, высокоэффективного конструкционного полимера. Выдерживает более высокие температуры, чем ПТФЭ, примерно до 250 °C, устойчив к холодной текучести при длительной нагрузке и подходит для сложных применений, где ПТФЭ приближается к пределу своих возможностей.
