Mae defnyddio a selio gofynion falf tymheredd isel sut i ddewis y deunydd o falf tymheredd isel

Mae defnyddio a selio gofynion falf tymheredd isel sut i ddewis y deunydd o falf tymheredd isel

2. Dylanwad tymheredd isel ar berfformiad selio falf
2.1 Parau selio anfetelaidd
Mae falfiau pêl a falfiau glöyn byw sy'n gweithio ar dymheredd ystafell yn gyffredinol yn defnyddio parau sêl metel i ddeunydd anfetelaidd. Oherwydd elastigedd uchel deunyddiau anfetelaidd, mae'r pwysau penodol sy'n ofynnol ar gyfer selio yn fach, felly mae'r selio yn dda. Fodd bynnag, ar dymheredd isel, oherwydd bod cyfernod ehangu deunyddiau anfetelaidd yn llawer mwy na chyfernod deunyddiau metel, mae crebachu'r tymheredd isel a chrebachu morloi metel, cyrff falf a rhannau eraill yn llawer gwahanol, sy'n arwain at y gostyngiad difrifol o selio pwysau penodol ac ni ellir selio canlyniad selio. Mae'r rhan fwyaf o ddeunyddiau anfetelaidd yn anystwytho ac yn mynd yn frau ar dymheredd cryogenig, gan golli caledwch, gan arwain at lif oer ac ymlacio straen. O'r fath fel rwber ar dymheredd is na'i dymheredd gwydr, bydd yn colli elastigedd yn llwyr, yn dod yn wydr, yn colli ei dyndra. Yn ogystal, ni ellir defnyddio rwber ar gyfer falfiau LNG oherwydd bod ganddo ehangiad swigen mewn cyfrwng LNG. Felly, ar hyn o bryd wrth ddylunio falf tymheredd isel, mae'r tymheredd cyffredinol yn is na -70 ℃ mwyach yn defnyddio deunyddiau ategol selio anfetelaidd, neu ddeunyddiau anfetelaidd trwy broses arbennig i mewn i fetel ac anfetelaidd strwythur cyfansawdd math.
Yn ôl cofnodion tramor, gellir defnyddio rhai deunyddiau anfetelaidd yn dda mewn cyflwr cryogenig. Yn y 1970au, roedd “slip shod”, plastig newydd o Irish Alloy Co., LTD., Yn fath o polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel, a oedd â chaledwch da ar -269 ° C, nid oedd yn torri o dan straen effaith penodol, a chynnal ymwrthedd traul sylweddol. Mae'r plastig Mylar a ddatblygwyd yn Ffrainc yn dal yn eithaf elastig ar dymheredd hydrogen hylif (-253 ℃). Profwyd deiliad sêl polycarbonad HT Lomanenko o'r hen Undeb Sofietaidd mewn nitrogen hylifol (-196 ℃). Mae'r data'n dangos bod y polycarbonad yn cael effaith selio dda ar dymheredd isel.
2.2 Pâr sêl metel
O dan gyflwr tymheredd isel, mae cryfder a chaledwch deunyddiau metel yn cynyddu, mae plastigrwydd a chaledwch yn gostwng, gan ddangos gwahanol raddau o ffenomen brau oer tymheredd isel, yn effeithio'n ddifrifol ar berfformiad a diogelwch y falf. Er mwyn atal toriadau brau straen isel o ddeunyddiau ar dymheredd isel, wrth ddylunio falfiau tymheredd isel, defnyddir deunyddiau dur di-staen ferritig yn gyffredinol pan fydd y tymheredd yn uwch na -100 ℃, tra pan fydd y tymheredd yn is na -100 ℃, y falf corff, gorchudd falf, coesyn falf a sedd selio yn cael eu defnyddio'n bennaf gyda dellt ciwbig wyneb-ganolog dur di-staen austenitig, aloi copr a chopr, aloi alwminiwm ac alwminiwm, ac ati Ond oherwydd nad yw caledwch aloi alwminiwm ac alwminiwm uchel, mae ymwrthedd crafiadau a gwrthiant abrasiad yr arwyneb selio yn wael, felly anaml y caiff ei ddefnyddio yn y falf tymheredd isel. Yn gyffredinol, defnyddiwch ddeunyddiau dur di-staen austenitig, a ddefnyddir yn gyffredin 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2 (304, 316L), ac ati, nid oes gan y deunyddiau hyn dymheredd critigol brau oer tymheredd isel, o dan amodau tymheredd isel, gallant barhau i gynnal caledwch uchel.
Fodd bynnag, mae gan ddur di-staen austenitig fel deunydd ategol sêl metel falf tymheredd isel rai diffygion hefyd. Oherwydd bod y rhan fwyaf o'r deunyddiau hyn mewn cyflwr metasefydlog ar dymheredd ystafell, mae'r austenite yn y deunydd yn trawsnewid yn martensite pan fydd y tymheredd yn cael ei ostwng yn is na'r pwynt trawsnewid cyfnod (MS). Ar gyfer dellt ciwbig corff-ganolog o ddwysedd martensite yn is na dellt ciwbig wyneb-ganolog o austenite, ac oherwydd bod rhai atomau carbon yn trefnu rheoleiddio sefyllfa dellt ciwbig corff-ganolog, yn gwneud y dellt ar hyd y twf echelin C, a thrwy hynny y cynnydd yn y newidiadau cyfaint achosir gan straen mewnol, gwneud yn wreiddiol ar ôl llifanu bodloni gofynion selio wyneb selio buckling anffurfiannau, gan arwain at fethiant sêl.
Yn ychwanegol at fethiant anffurfiannau selio arwyneb a achosir gan drawsnewidiad cyfnod tymheredd isel, oherwydd gwahaniaeth tymheredd pob rhan neu wahaniaeth priodweddau ffisegol rhwng gwahanol ddeunyddiau, gan arwain at grebachu anwastad, bydd straen amrywiad tymheredd hefyd yn digwydd. Pan fo'r straen yn is na therfyn elastig y deunydd, cynhyrchir ystumiad elastig cildroadwy yn yr wyneb selio. Pan fydd straen tymheredd rhan yn fwy na therfyn cynnyrch y deunydd, bydd gan y rhannau afluniad ac anffurfiad anadferadwy, a fydd hefyd yn achosi methiant yr arwyneb selio ac yn effeithio ar yr effaith selio.
Yn wyneb dylanwad tymheredd isel ar y pâr selio metel, rhaid cymryd mesurau cyfatebol i wneud anffurfiad yr arwyneb selio metel yn fach neu nad oes gan ddadffurfiad yr arwyneb selio fawr o ddylanwad ar y perfformiad selio. Yn gyntaf, o ran deunyddiau, dylem geisio dewis deunyddiau gyda sefydlogrwydd uchel o strwythur metallograffig (fel 316L ond gyda chost uchel). Yn ail, ar gyfer y corff, rhaid i orchudd, coesyn, sêl a deunyddiau austenitig eraill a wneir o rannau gael eu prosesu ar dymheredd isel, fel bod trawsnewidiad a dadffurfiad martensite y deunydd yn cael ei wneud yn llawn cyn ei orffen. Dylai tymheredd triniaeth tymheredd isel fod yn is na thymheredd newid cyfnod y deunydd (MS) ac yn is na thymheredd gweithio gwirioneddol y falf, a dylai'r amser triniaeth fod yn 2 ~ 4h. Os oes angen, gellir cynnal triniaeth tymheredd isel lluosog neu driniaeth heneiddio briodol. Yn ogystal â'r mesurau uchod, dylid ystyried y dyluniad strwythurol hefyd i leihau effaith anffurfiad wyneb selio ar berfformiad selio, megis wrth ddylunio falfiau giât, gall falfiau pêl a falfiau glöyn byw ystyried y defnydd o strwythur selio elastig, felly y gellir digolledu'r dadffurfiad tymheredd isel yn rhannol. Ar gyfer y falf glôb dylai fod yn strwythur sêl conigol, fel bod anffurfiannau tymheredd isel ar wyneb selio yr effaith fach.
3. Dylanwad tymheredd isel ar berfformiad selio falf
3.1 Pacio coesyn
Oherwydd diffygion deunydd rwber ar dymheredd isel a ffenomen llif oer oer brau a difrifol y rhan fwyaf o ddeunyddiau anfetelaidd, ni all y dyluniad selio rhwng y coesyn a chorff falf falf tymheredd isel ddefnyddio ffurf cylch selio, gall dim ond defnyddio'r strwythur selio blwch pacio a strwythur selio Megin yr. Nid yw sêl fegin cyffredinol yn cael ei ddefnyddio yn y cyfrwng yn caniatáu gollyngiadau olrhain ac nid yw'n addas ar gyfer achlysuron pacio, mae bywyd ei strwythur un haen yn fyr iawn, mae cost strwythur aml-haen yn uchel, mae prosesu yn anodd, felly nid yn gyffredinol defnyddio.
Mae strwythur selio blwch stwffio yn hawdd i'w gynhyrchu a'i brosesu, yn hawdd i'w gynnal a'i ailosod, ac mae'n eithaf cyffredin wrth ei gymhwyso'n ymarferol. Fodd bynnag, ni all tymheredd gweithio cyffredinol y pacio fod yn is na -40 ℃. Er mwyn sicrhau perfformiad selio y pacio, dylid gweithredu dyfais blwch pacio'r falf tymheredd isel o dan yr amod ei fod yn agos at y tymheredd amgylchynol. Ar dymheredd isel, gyda gostyngiad mewn tymheredd, mae elastigedd y llenwad yn diflannu'n raddol, ac mae'r perfformiad atal gollyngiadau yn gostwng. Oherwydd gollyngiadau cyfryngau a achosir gan pacio a falf iâ coesyn, bydd yn effeithio ar weithrediad arferol y coesyn falf, ond hefyd oherwydd symudiad y coesyn falf yn crafu pacio, gan achosi gollyngiadau difrifol. Felly, o dan amgylchiadau arferol, mae'n ofynnol i'r pacio falf tymheredd isel weithio ar dymheredd uwch na 0 ℃, sy'n gofyn am ddyluniad strwythur gorchudd falf gwddf hir, fel bod y blwch pacio i ffwrdd o gyfrwng tymheredd isel, a dewis pacio gyda nodweddion tymheredd isel. Mae llenwyr a ddefnyddir yn gyffredin yn polytetrafluoroethylene, asbestos, rhaff asbestos polytetrafluoroethylene trwytho a graffit hyblyg, ymhlith sydd, oherwydd ni all asbestos osgoi gollyngiadau athreiddedd, mae cyfernod ehangu llinellol polytetrafluoroethylene yn fawr iawn, mae ffenomen llif oer yn ddifrifol, felly ni chaiff ei ddefnyddio'n gyffredinol. Mae graffit hyblyg yn ddeunydd selio ardderchog, mae nwy, hylif yn anhydraidd, mae cyfradd cywasgu yn fwy na 40%, mae gwydnwch yn fwy na 15%, mae ymlacio straen yn llai na 5%, gellir selio'r pwysau cau is. Mae ganddo hefyd lubricity hunan, a ddefnyddir fel pacio falf yn gallu atal pacio a gwisgo coesyn falf yn effeithiol, mae ei berfformiad selio yn amlwg yn well na'r deunydd asbestos traddodiadol, felly mae'n un o'r deunyddiau selio mwyaf rhagorol.
Oherwydd bod y llenwad yn ddeunydd anfetelaidd yn gyffredinol, mae'r cyfernod ehangu llinellol yn llawer mwy na'r blwch llenwi metel a'r coesyn falf. Felly, pan fydd y pacio sydd wedi'i ymgynnull ar dymheredd yr ystafell yn gostwng i dymheredd penodol, mae ei grebachu yn fwy na'r twll pacio a'r coesyn falf, a all achosi gollyngiadau oherwydd gostyngiad yn y pwysau rhaglwytho. Yn y dyluniad, gellir rhaglwytho'r bollt chwarren pacio gyda grwpiau lluosog o gasgedi gwanwyn disg, fel y gellir digolledu grym rhaglwytho'r pacio ar dymheredd isel yn barhaus i sicrhau effaith selio y pacio.
Mae'r pacio coesyn cyfun gollyngiadau isel a gynhyrchwyd gan Garlock Company yn yr Unol Daleithiau, mae'r cylch diwedd wedi'i wneud o wreiddyn disg plethedig ffibr carbon, mae'r cylch selio wedi'i wneud o fowldio stribedi graffit gwead diemwnt purdeb uchel, trwy'r strwythur cwpan a chôn ac ehangiad rheiddiol nodweddion, fel bod y perfformiad selio yn cael ei wella.
Bydd dadffurfiad tymheredd isel y deunydd coesyn hefyd yn effeithio ar berfformiad selio y pacio. Felly, yr un peth â'r corff falf, gorchudd falf, selio deunyddiau affeithiwr, rhaid i'r coesyn hefyd fod yn brosesu cryogenig ar ôl gorffen, er mwyn gwneud yr anffurfiad tymheredd isel yn fach. Yn ogystal, oherwydd na all y dur di-staen austenitig a ddefnyddir yn y deunydd coesyn cryogenig gael ei drin â gwres i wella'r caledwch wyneb, mae'r cymal rhwng y coesyn a'r pacio yn fwy tebygol o gleisio'i gilydd, gan arwain at ollyngiadau yn y pacio. Felly, rhaid i wyneb y coesyn gael ei blatio â chromiwm caled neu nitrid i wella'r caledwch wyneb.
3.2 Gasged flange canol
Mae sêl fflans ganol y falf a chysylltiad allanol y falf cysylltiad fflans yn gyffredinol ar ffurf gasgedi. Gan y bydd deunydd gasged yn caledu ac yn lleihau plastigrwydd ar dymheredd isel, mae gan y gasged ar gyfer falfiau tymheredd isel ofynion uwch. Rhaid iddo gael selio ac adferiad dibynadwy ar dymheredd arferol, tymheredd isel a newidiadau tymheredd. Dylid ystyried dylanwad tymheredd isel ar berfformiad selio gasged yn gynhwysfawr.
Yn ôl y ffurflenni selio gasged a ddefnyddir yn gyffredin, bydd hyd y bollt, y gasged a'r trwch fflans yn crebachu wrth i'r tymheredd ostwng. Er mwyn sicrhau selio gasged dibynadwy ar dymheredd isel, rhaid ei fodloni
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 Teipiwch y
ΔH1 - Anffurfiad tynnol y cynulliad bollt, mm
Δ H1 = 1 / E1H sigma
ΔHT1 - Crebachu bolltau yn ystod tymheredd ΔT, mm
Δ HT1 Δ T = H alffa 1
ΔHT - gasged yn crebachu ym mharth tymheredd ΔT, mm
Δ HT = alffa 2 Δ h T
ΔHT3 - Crebachu flanges uchaf ac isaf ym mharth tymheredd ΔT, mm
Δ HT3 = alffa 3 Δ T1 (H – H)
σ1 — rhaglwyth bollt, N/mm
E1 — modwlws elastig bollt, N/mm
α1, α2, α3 - yw'r cyfernod ehangu llinol o ddeunyddiau bollt, gasged a fflans, yn y drefn honno, mm/m
H, H – mm
Pan fydd y sêl gasged yn cyrraedd y tymheredd gweithio isel a ddyluniwyd o dymheredd yr ystafell, rhaid i swm crebachu'r flanges uchaf ac isaf a chrebachu'r gasged fod yn llai na swm crebachu'r bollt ac anffurfiad tynnol y bollt. cynulliad, er mwyn sicrhau bod y gasged yn dal i fod â rhan o'r rhaglwyth ar y tymheredd gweithio a chynnal y gallu selio.
Yn unol â hynny, dylid ystyried pedair agwedd yn y dyluniad. ① Mae'r bollt wedi'i wneud o ddeunydd gyda chyfernod ehangu llinellol mwy, sydd â chrebachu mwy ar dymheredd isel. ② Mae'r fflans wedi'i wneud o ddeunydd gyda chyfernod ehangu llinellol llai i leihau ΔHT3. ③ Lleihau trwch y gasged, a defnyddio'r deunydd gyda cyfernod ehangu llinellol bach fel y gasged. (4) Cynyddu anffurfiad tynnol bolltau.
Ar gyfer falfiau tymheredd isel o dan -100 ℃, mae deunydd y corff a'r deunydd bollt yn cael eu gwneud yn gyffredinol o ddur di-staen austenitig, mae'r cyfernod ehangu llinellol yr un peth, felly mae'n bwysicach dewis y deunydd gasged priodol a chynyddu anffurfiad tynnol bolltau. Deunydd gasged tymheredd isel delfrydol, ar dymheredd ystafell mae ei galedwch yn isel, ar dymheredd isel gall gwydnwch fod yn dda, mae cyfernod ehangu llinellol yn fach ac mae ganddo gryfder mecanyddol penodol. Mewn cymwysiadau ymarferol, defnyddir gasgedi troellog o dâp dur di-staen wedi'u llenwi ag asbestos neu polytetrafluoroethylene neu graffit hyblyg yn gyffredinol, ac mae effaith selio gasgedi troellog wedi'u gwneud o graffit hyblyg a dur di-staen yn ddelfrydol. O ran anffurfiad tynnol cynyddol y bollt, oherwydd terfyn y rhaglwyth gosod bollt, nid yw'r elw cynyddol yn llawer, felly gellir ei ystyried i osod y gasged gwanwyn disg i wneud iawn.