D'Benotzung an d'Versiegelungsfuerderunge vum Tieftemperaturventil wéi Dir d'Material vum Tieftemperaturventil wielt

D'Benotzung an d'Versiegelungsfuerderunge vum Tieftemperaturventil wéi Dir d'Material vum Tieftemperaturventil wielt

2. Den Afloss vun der Tieftemperatur op d'Versiegelungsleistung vum Ventil
2.1 Net-metallesch Dichtungspaar
Kugelventile a Schmetterlingsventile, déi bei Raumtemperatur schaffen, benotzen allgemeng Metall bis net-metallescht Material Dichtungspaar. Wéinst der héijer Elastizitéit vun net-metallesche Materialien ass de spezifesche Drock fir d'Versiegelung kleng, sou datt d'Versiegelung gutt ass. Wéi och ëmmer, bei niddregen Temperaturen, well den Expansiounskoeffizient vun net-metallesche Materialien vill méi grouss ass wéi dee vun Metallmaterialien, ass d'Schrumpfung vun der Tieftemperatur an d'Schrumpfung vu Metalldichtungen, Ventilkierperen an aner Deeler vill anescht, wat zu der sérieux Reduktioun vum Dichtungspezifeschen Drock an d'Resultat vum Dichtung kann net versiegelt ginn. Déi meescht net-metallesch Materialien stiffen a ginn brécheg bei kryogenen Temperaturen, verléieren Zähegkeet, wat zu engem kale Floss a Stressrelaxatioun resultéiert. Wéi Gummi bei enger Temperatur méi niddereg wéi seng Glastemperatur, wäert d'Elastizitéit komplett verléieren, Glasfërmeg ginn, seng Dichtheet verléieren. Zousätzlech kann Gummi net fir LNG Ventile benotzt ginn, well et Bubblesexpansioun am LNG Medium huet. Dofir, am Moment am Design vun niddereg Temperatur Krunn, ass d'allgemeng Temperatur manner wéi -70 ℃ net méi benotzen Net-metallesch Dichtung Hëllefsmëttel, oder Net-metallesch Materialien duerch e spezielle Prozess an Metal an Net-metallesch Komposit Struktur Typ.
Laut auslännesche Rekorder kënnen e puer net-metallesch Materialien gutt am kryogenen Zoustand benotzt ginn. An den 1970er Joren, "Slip Shod", en neie Plastik aus Irish Alloy Co., LTD., War eng Aart vun ultra-héichmolekulare Polyethylen, dee gutt Zähegkeet bei -269 ° C hat, net ënner gewëssen Impaktstress gebrach ass, a behalen erheblech Verschleißbeständegkeet. De Mylar Plastik, deen a Frankräich entwéckelt gouf, ass nach ëmmer zimlech elastesch bei der Temperatur vu flëssege Waasserstoff (-253 ℃). De Polycarbonat-Dichtungshalter vum HT Lomanenko vun der fréierer Sowjetunioun gouf a flëssege Stickstoff (-196 ℃) getest. D'Daten weisen datt de Polycarbonat e gudden Dichtungseffekt bei niddreger Temperatur huet.
2.2 Metalldichtungspaar
Ënnert der Bedingung vun der Tieftemperatur erhéijen d'Kraaft an d'Härheet vun de Metallmaterialien, d'Plastizitéit an d'Zähegkeet erofgoen, verschidde Graden vu niddregen Temperaturen kale bréchege Phänomen ze weisen, eescht d'Performance an d'Sécherheet vum Ventil beaflossen. Fir niddereg Stress brécheg Fraktur vu Materialien bei niddregen Temperaturen ze vermeiden, wann d'Tieftemperaturventile designen, gi ferritesch Edelstahlmaterialien allgemeng benotzt wann d'Temperatur méi héich ass wéi -100 ℃, wärend wann d'Temperatur manner wéi -100 ℃ ass, de Ventil Kierper, Ventildeckel, Ventilstamm an Dichtungssëtz gi meeschtens mat Gesiichtszentréierte kubesche Gitter austenitesche Edelstol, Kupfer a Kupferlegierung, Aluminium benotzt an Aluminiumlegierung, etc.. Awer well d'Härheet vun Aluminium an Aluminiumlegierung net héich ass, ass d'Abrasiounsbeständegkeet an d'Abrasiounsbeständegkeet vun der Dichtungsfläch schlecht, sou datt et selten am Tieftemperaturventil benotzt gëtt. Generell benotzt austenitic STAINLESS Stol Materialien, allgemeng benotzt 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2 (304, 316L), etc., Dës Materialien hu keng niddereg Temperatur kal bréchege kritesch Temperatur, ënner niddereg Temperatur Konditiounen, kann nach héich Zähegkeet erhalen.
Wéi och ëmmer, austenitescht Edelstol als Low-Temperaturventil-Metall-Dichtung Hëllefsmaterial huet och e puer Defiziter. Well déi meescht vun dëse Materialien an engem metastabilen Zoustand bei Raumtemperatur sinn, transforméiert den Austenit am Material a Martensit, wann d'Temperatur ënner dem Phaseniwwergangspunkt (MS) erofgesat gëtt. Fir Kierper zentréiert kubesch Gitter vun der Martensit Dicht ass manner wéi déi vum Gesiichtszentréierte kubesche Gitter vun Austenit, a well e puer Kuelestoffatomer Kierperzentréiert kubesch Gitter Positiounsreguléierung arrangéieren, maachen d'Gitter laanscht de C Achs Wuesstum, also d'Erhéijung vum Volume ännert verursaacht duerch intern Belaaschtung, maachen ursprénglech nom Schleifen d'Versiegelungsfuerderunge vun der Dichtungsfläch buckling Verformung, wat zu Dichtungsfehler resultéiert.
Zousätzlech zu der Deformatiounsfehler vun der Dichtungsfläch, déi duerch d'Temperaturphasetransformatioun verursaacht gëtt, wéinst dem Temperaturdifferenz vun all Deel oder den Ënnerscheed vu kierperlechen Eegeschaften tëscht verschiddene Materialien, wat zu ongläiche Schrumpfung resultéiert, wäert och Temperaturvariatiounsstress optrieden. Wann de Stress ënner der elastescher Limit vum Material ass, gëtt eng reversibel elastesch Verzerrung an der Dichtungsfläch produzéiert. Wann d'Temperaturstress vun engem Deel d'Ausbezuelungsgrenz vum Material iwwerschreift, wäerten d'Deeler irreversibel Verzerrung a Verformung hunn, wat och den Echec vun der Dichtungsfläche verursaachen an den Dichtungseffekt beaflossen.
Am Hibléck op den Afloss vun niddereg Temperatur op d'Metall Sielungspaar mussen entspriechend Moossname geholl ginn fir d'Verformung vun der Metalldichtungsfläche kleng ze maachen oder d'Verformung vun der Dichtungsfläch wéineg Afloss op d'Versiegelungsleistung. Als éischt, wat d'Material ugeet, sollte mir probéieren Material mat héijer Stabilitéit vun der metallographescher Struktur ze wielen (wéi 316L awer mat héije Käschte). Zweetens, fir de Kierper, Cover, Stamm, Sigel an aner austenitesch Materialien aus Deeler musse bei niddreger Temperatur veraarbecht ginn, sou datt d'Martensittransformatioun an d'Verformung vum Material komplett virum Schluss duerchgefouert gëtt. D'Temperatur vun der Tieftemperaturbehandlung soll méi niddereg sinn wéi d'Materialphase Changement Temperatur (MS) a manner wéi déi aktuell Aarbechtstemperatur vum Ventil, an d'Behandlungszäit soll 2 ~ 4h sinn. Wann néideg, kann Multiple Tieftemperaturbehandlung oder adequat Alterungsbehandlung duerchgefouert ginn. Zousätzlech zu den uewe genannte Moossnamen, sollt de strukturellen Design och berücksichtegt ginn fir den Impakt vun der Versiegelungsverformung op d'Versiegelungsleistung ze reduzéieren, sou wéi am Design vu Gateventile, Kugelventile a Päiperlekventile kënnen d'Benotzung vun elastesche Dichtungsstruktur berücksichtegen, sou datt datt déi niddreg Temperaturverformung deelweis kompenséiert ka ginn. Fir de Globus Krunn soll konesch Sigel Struktur ginn, sou datt niddereg Temperatur Deformatioun op der sealant Uewerfläch vun der klenger Impakt.
3. Afloss vun Tieftemperatur op d'Versiegelungsleistung vum Ventil
3.1 Stammverpackung
Wéinst de Mängel vu Gummimaterial bei niddregen Temperaturen an dem kale bréchege a seriöse kale Flow-Phänomen vun de meescht net-metallesche Materialien, kann den Dichtungsdesign tëscht dem Stamm an dem Ventilkierper vum Tieftemperaturventil net d'Form vum Dichtungsring benotzen, kann benotzt nëmmen d'Verpackungsbox-Dichtungsstruktur an d'Bälg-Dichtungsstruktur. Allgemeng Bellow Siegel gëtt am Medium benotzt erlaabt keng Spuerleckage an ass net gëeegent fir Verpakung Occasiounen, d'Liewen vu senger Single-Layer Struktur ass ganz kuerz, d'Käschte vun der Multi-Layer Struktur sinn héich, d'Veraarbechtung ass schwéier, also allgemeng net benotzt.
D'Versiegelungsstruktur vun der Stuffkëscht ass einfach ze fabrizéieren a veraarbecht, einfach ze pflegen an z'ersetzen, an ass zimlech heefeg an der praktescher Applikatioun. Wéi och ëmmer, d'allgemeng Aarbechtstemperatur vun der Verpackung kann net manner wéi -40 ℃ sinn. Fir d'Versiegelungsleistung vun der Verpackung ze garantéieren, sollt de Verpackungsbox-Apparat vum Tieftemperaturventil ënner dem Bedingung vun der Ëmgéigendtemperatur bedriwwe ginn. Bei niddregen Temperaturen, mat der Ofsenkung vun der Temperatur, verschwënnt d'Elastizitéit vum Filler graduell, an d'Leckebeständeg Leeschtung reduzéiert. Wéinst Medien Leckage verursaacht duerch Verpakung a Ventilstamm Äis, wäert d'normale Operatioun vum Ventilstamm beaflossen, awer och duerch d'Bewegung vum Ventilstamm wäerte Kratzer packen, wat e seriöse Leckage verursaacht. Dofir, ënner normalen Ëmstänn, ass d'Temperaturventilverpackung erfuerderlech fir bei enger Temperatur iwwer 0 ℃ ze schaffen, wat den Design vun der laanger Halsventildeckelstruktur erfuerdert, sou datt d'Verpackungskëscht vun engem nidderegen Temperaturmedium ewech ass, an d'Auswiel vun der Verpackung. mat niddereg Temperatur Charakteristiken. Allgemeng benotzt Filler sinn polytetrafluoroethylene, Asbest, imprägnéiert polytetrafluoroethylene Asbest Seel a flexibel GRAPHITE, dorënner, well Asbest net permeability Auswee vermeiden kann, polytetrafluoroethylene linear Expansiounskoeffizient ass ganz grouss, kal Flux Phänomen ass eescht, also allgemeng net benotzt. Flexibel Grafit ass en exzellent Dichtungsmaterial, Gas, Flëssegkeet sinn impermeabel, Kompressiounsquote ass méi wéi 40%, Widderstandsfäegkeet ass méi wéi 15%, Stressrelaxatioun ass manner wéi 5%, de méi nidderegen Befestigungsdrock kann versiegelt ginn. Et huet och Selbstschmieregkeet, benotzt als Ventilverpackung kann effektiv Verpakung a Ventilstammverschleiung verhënneren, seng Dichtungsleistung ass offensichtlech besser wéi dat traditionellt Asbestmaterial, also ass et ee vun den exzellenten Dichtungsmaterialien.
Well de Filler allgemeng net-metallescht Material ass, ass de linear Expansiounskoeffizient vill méi grouss wéi d'Metall Füllkëscht a Ventilstamm. Dofir, wann d'Verpackung, déi bei Raumtemperatur gesammelt ass, op eng gewëssen Temperatur fällt, ass seng Schrumpfung méi grouss wéi dee vum Verpackungsloch an de Ventilstamm, wat Leckage verursaache kann wéinst der Ofsenkung vum Virlaaddrock. Am Design kann d'Verpackungsdrüsbolt mat multiple Gruppe vu Scheif Fréijoersdichtungen virgeluede ginn, sou datt d'Virlaaschtkraaft vun der Verpackung bei niddreger Temperatur kontinuéierlech kompenséiert ka ginn fir de Versiegelungseffekt vun der Verpackung ze garantéieren.
Déi niddreg Leckage kombinéiert Stammverpackung produzéiert vun der Garlock Company an den USA, den Ennring ass aus Kuelestofffaser geflechter Disc Wuerzel, den Dichtungsring ass aus héich Puritéit Diamant Textur GRAPHITE Strip Formen gemaach, duerch d'Coupe a Kegelstruktur a Radial Expansioun Charakteristiken, sou datt d'Versiegelungsleistung verbessert gëtt.
Déi niddreg Temperaturverformung vum Stammmaterial wäert och d'Versiegelungsleistung vun der Verpackung beaflossen. Dofir, d'selwecht wéi de Ventilkierper, Ventildeckel, Dichtungsaccessoiresmaterialien, muss de Stamm och cryogene Veraarbechtung nom Ofschloss sinn, fir datt d'Temperaturverformung kleng ass. Zousätzlech, well den austenitesche Edelstahl, deen am kryogene Stammmaterial benotzt gëtt, net thermesch behandelt ka ginn fir d'Uewerflächhärte ze verbesseren, ass d'Gelenk tëscht dem Stamm an der Verpackung méi wahrscheinlech géigesäiteg ze briechen, wat zu Leckage bei der Verpackung resultéiert. Dofir muss d'Stammoberfläche mat hart Chrom oder Nitrid placéiert ginn fir d'Uewerflächhärte ze verbesseren.
3.2 Mëttelflensdichtung
Souwuel déi mëttlere Flensversiegelung vum Ventil wéi och déi extern Verbindung vum Flensverbindungsventil sinn allgemeng a Form vu Dichtungen. Zënter Dichtungsmaterial wäert härten an d'Plastizitéit bei niddreger Temperatur reduzéieren, huet d'Dichtung fir Tieftemperaturventile méi héich Ufuerderungen. Et muss zouverlässeg Versiegelung an Erhuelung bei normaler Temperatur, niddreger Temperatur an Temperaturännerungen hunn. Den Afloss vun der niddereger Temperatur op d'Dichtungsdichtungsleeschtung sollt iwwergräifend berücksichtegt ginn.
Geméiss den allgemeng benotzte Dichtungs-Dichtungsformen, wäerte d'Bolzlängt, d'Dichtung an d'Flangedicke schrumpfen wéi d'Temperatur erofgeet. Fir déi zouverlässeg Dichtungsdichtung bei niddreger Temperatur ze garantéieren, muss et erfëllt ginn
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 Typ an der
ΔH1 - Spannverformung vun der Bolzenmontage, mm
Δ H1 = 1 / E1H sigma
ΔHT1 - Boltschrumpfung am Temperaturberäich vun ΔT, mm
Δ HT1 Δ T = H alpha 1
ΔHT - Schrumpfung vun der Dichtung an der ΔT Temperaturzone, mm
Δ HT = alpha 2 Δ h T
ΔHT3 - Schrumpfung vun ieweschten an ënneschten Flanges an ΔT Temperatur Zone, mm
Δ HT3 = alpha 3 Δ T1 (H – H)
σ1 - Bolt Virlast, N/mm
E1 - Elastizitéitsmodul vu Bolzen, N/mm
α1, α2, α3 - sinn de linear Expansiounskoeffizient vu Bolzen, Dichtungs- a Flangematerialien, respektiv, mm/m
H, H – mm
Wann d'Dichtungsdichtung déi entworf Aarbechtstemperatur vun der Raumtemperatur erreecht, muss d'Zomm vun der Schrumpfung vun den ieweschten an ënneschten Flanges an d'Schrumpfung vun der Dichtung manner sinn wéi d'Zomm vun der Schrumpfung vum Bolzen an der Spannverformung vum Bolzen Assemblée, fir sécherzestellen datt d'Dichtung nach ëmmer en Deel vun der Preload bei der Aarbechtstemperatur huet an d'Versiegelungsfäegkeet erhalen.
Deementspriechend solle véier Aspekter am Design berücksichtegt ginn. ① De Bolt ass aus Material mat engem gréisseren linearen Expansiounskoeffizient, dee méi grouss Schrumpfung bei niddregen Temperaturen huet. ② De Flange ass aus Material mat méi klenge linearen Expansiounskoeffizient gemaach fir ΔHT3 ze reduzéieren. ③ Reduzéiert d'Dicke vun der Dichtung, a benotzt d'Material mat engem klenge linearen Expansiounskoeffizient als Dichtung. (4) Erhéije d'Spannverformung vu Bolzen.
Fir Tieftemperaturventile ënner -100 ℃ sinn d'Kierpermaterial a Bolzenmaterial allgemeng aus austenitesche Edelstol gemaach, de linear Expansiounskoeffizient ass d'selwecht, also ass et méi wichteg fir de passende Dichtungsmaterial ze wielen an d'Spannverformung vu Bolzen ze erhéijen. Ideal niddereg Temperatur gasket Material, bei Raumtemperatur seng hardness ass niddereg, bei niddregen Temperatur Widderstandsfäegkeet kann gutt sinn, linear Expansiounskoeffizient ass kleng an huet eng gewësse mechanesch Kraaft. A prakteschen Uwendungen ginn d'Wicklungsdichtungen aus Edelstahlband gefëllt mat Asbest oder Polytetrafluorethylen oder flexiblen Grafit allgemeng benotzt, an d'Versiegelungseffekt vu Wicklungsdichtungen aus flexiblen Grafit an Edelstol ass ideal. Wat d'verstäerkte Spannverformung vum Schraube ugeet, wéinst der Limit vun der Schraubeinstallatioun Viraussetzung, ass d'erhéite Marge net vill, sou datt et kann ugesi ginn fir d'Disc Fréijoer Dichtung ze kompenséieren.