Употребата и барањата за запечатување на вентилот со ниска температура како да се избере материјалот на вентилот со ниска температура

Употребата и барањата за запечатување на вентилот со ниска температура како да се избере материјалот на вентилот со ниска температура

2. Влијанието на ниската температура врз перформансите на запечатување на вентилот
2.1 Неметални заптивни парови
Топчестите вентили и вентилите со пеперутка кои работат на собна температура обично користат парови за заптивки од метал до неметален материјал. Поради високата еластичност на неметалните материјали, специфичниот притисок потребен за запечатување е мал, така што запечатувањето е добро. Меѓутоа, при ниска температура, бидејќи коефициентот на експанзија на неметалните материјали е многу поголем од оној на металните материјали, собирањето на ниската температура и собирањето на металните заптивки, телата на вентилите и другите делови се многу различни, што доведува до сериозно намалување на специфичниот притисок на запечатувањето и резултатот од запечатувањето не може да се запечати. Повеќето неметални материјали се вкочануваат и стануваат кршливи на криогени температури, губејќи ја цврстината, што резултира со ладен проток и релаксација на стресот. Како што е гумата на температура пониска од нејзината температура на стаклото, целосно ќе ја изгуби еластичноста, ќе стане стаклена, ќе ја изгуби својата затегнатост. Дополнително, гумата не може да се користи за вентили за ЛНГ бидејќи има експанзија на меури во ЛНГ медиум. Затоа, во моментов во дизајнот на ниска температура вентил, општата температура е пониска од -70℃ повеќе не се користат неметални запечатувачки помошни материјали, или неметални материјали преку посебен процес во метални и неметални композитни структура тип.
Според странските записи, некои неметални материјали можат добро да се користат во криогена состојба. Во 1970-тите, „slip shod“, нова пластика од Irish Alloy Co., LTD., беше еден вид полиетилен со ултра висока молекуларна тежина, кој имаше добра цврстина на -269 ° C, не се скрши под одреден удар од удар, и одржа значителна отпорност на абење. Пластиката Mylar развиена во Франција сè уште е прилично еластична на температура на течен водород (-253℃). Поликарбонатниот држач за заптивки на HT Lomanenko од поранешниот Советски Сојуз беше тестиран во течен азот (-196℃). Податоците покажуваат дека поликарбонатот има добар ефект на запечатување при ниска температура.
2.2 Метален пар заптивки
Во услови на ниска температура, јачината и цврстината на металните материјали се зголемуваат, пластичноста и цврстината се намалуваат, покажувајќи различни степени на појава на ладно кршливи ниски температури, сериозно влијае на перформансите и безбедноста на вентилот. Со цел да се спречи кршлива фрактура на материјали со низок стрес при ниска температура, при дизајнирање вентили со ниска температура, материјалите од феритни нерѓосувачки челик обично се користат кога температурата е повисока од -100℃, додека кога температурата е пониска од -100℃, вентилот каросеријата, капакот на вентилот, стеблото на вентилот и седиштето за заптивање најчесто се користат со кубни решетки во центарот на лицето, аустенитен нерѓосувачки челик, бакар и легура на бакар, алуминиум и легура на алуминиум, итн. Но, бидејќи цврстината на алуминиум и легура на алуминиум не е висока, отпорноста на абење и отпорноста на абење на површината за заптивање е слаба, па затоа ретко се користи во вентилот со ниска температура. Општо земено, користете аустенитни материјали од нерѓосувачки челик, најчесто користени 0Cr18Ni9, 00Cr17Ni12Mo2 (304, 316L), итн., Овие материјали немаат ниска температура ладна кршлива критична температура, при ниски температурни услови, сè уште може да одржува висока цврстина.
Сепак, аустенитниот нерѓосувачки челик како помошен материјал за метална заптивка на вентили со ниска температура, исто така, има некои недостатоци. Бидејќи повеќето од овие материјали се во метастабилна состојба на собна температура, аустенитот во материјалот се трансформира во мартензит кога температурата ќе се спушти под фазата на преодна точка (MS). За кубната решетка во центарот на телото со густина на мартензит е помала од онаа на кубната решетка на аустенит насочена кон лице, и бидејќи некои атоми на јаглерод организираат регулација на положбата на кубната решетка во центарот на телото, ја прават решетката долж растот на оската C, со што зголемувањето на волуменот се менува предизвикани од внатрешен стрес, направете првично по мелењето да ги исполните барањата за запечатување на деформацијата на свиткување на површината на заптивањето, што резултира со дефект на заптивката.
Покрај неуспехот на деформација на површината за заптивање предизвикан од ниска температурна фазна трансформација, поради температурната разлика на секој дел или разликата во физичките својства помеѓу различни материјали, што резултира со нерамномерно собирање, ќе се појави и температурен стрес. Кога напрегањето е под границата на еластичноста на материјалот, се создава реверзибилно еластично искривување на површината за заптивање. Кога температурниот стрес на делот ја надминува границата на издашност на материјалот, деловите ќе имаат неповратно изобличување и деформација, што исто така ќе предизвика дефект на заптивната површина и ќе влијае на ефектот на запечатување.
Со оглед на влијанието на ниската температура врз металниот пар за заптивање, мора да се преземат соодветни мерки за да се направи мала деформација на металната заптивна површина или деформацијата на површината за заптивање има мало влијание врз перформансите на заптивањето. Прво, во однос на материјалите, треба да се обидеме да избереме материјали со висока стабилност на металографската структура (како 316L, но со висока цена). Второ, за телото, капакот, стеблото, заптивката и другите аустенитни материјали изработени од делови мора да се обработат на ниска температура, така што трансформацијата на мартензитот и деформацијата на материјалот е целосно извршена пред завршувањето. Температурата на третманот со ниска температура треба да биде пониска од температурата на промена на фазата на материјалот (MS) и пониска од вистинската работна температура на вентилот, а времето на третман треба да биде 2 ~ 4 часа. Доколку е потребно, може да се спроведе повеќекратен третман со ниски температури или соодветен третман за стареење. Покрај горенаведените мерки, треба да се земе предвид и структурниот дизајн за да се намали влијанието на деформацијата на површината за заптивање врз перформансите на заптивањето, како што е дизајнот на вентили за порти, топчести вентили и вентили со пеперутка може да се разгледа употребата на еластична структура за заптивање, така што дека деформацијата на ниската температура може делумно да се компензира. За глобус вентил треба да биде конусна печат структура, така што ниска температура деформација на запечатување површина на мали влијание.
3. Влијание на ниската температура врз перформансите на запечатување на вентилот
3.1 Стебло пакување
Поради дефектите на гумениот материјал на ниска температура и студениот кршлив и сериозен феномен на ладно проток на повеќето неметални материјали, дизајнот на запечатување помеѓу стеблото и телото на вентилот на вентилот со ниска температура не може да користи форма на запечатувачки прстен, може користете ја само структурата за запечатување на кутијата за пакување и структурата за запечатување на мевовите. Општата заптивка на мевот се користи во медиум не дозволува истекување траги и не е погодна за прилики за пакување, животниот век на неговата еднослојна структура е многу краток, цената на повеќеслојната структура е висока, обработката е тешка, така што генерално не користени.
Структурата за запечатување на кутијата за полнење е лесна за производство и обработка, лесна за одржување и замена и е доста честа појава во практичната примена. Сепак, општата работна температура на пакувањето не може да биде пониска од -40℃. За да се осигураат перформансите на запечатување на пакувањето, уредот за кутија за пакување на вентилот за ниска температура треба да работи под услов блиску до температурата на околината. При ниска температура, со намалувањето на температурата, еластичноста на полнењето постепено исчезнува, а перформансите отпорни на протекување се намалуваат. Поради медиумското истекување предизвикано од пакување и вентил матични мраз, ќе влијае на нормалното функционирање на стеблото на вентилот, но исто така и поради движењето на стеблото на вентилот ќе има пакување нула, предизвикувајќи сериозно истекување. Затоа, во нормални околности, пакувањето на вентилот со ниска температура е потребно да работи на температура над 0℃, што бара дизајн на структурата на капакот на вентилот со долг врат, така што кутијата за пакување е подалеку од медиум со ниска температура и избор на пакување со ниски температурни карактеристики. Најчесто користени полнила се политетрафлуороетилен, азбест, импрегниран политетрафлуороетилен азбестно јаже и флексибилен графит, меѓу кои, бидејќи азбестот не може да го избегне истекувањето на пропустливоста, коефициентот на линеарна експанзија на политетрафлуороетилен е многу голем, феноменот на ладен проток е сериозен, па генерално не се користи. Флексибилниот графит е одличен материјал за запечатување, гасот, течноста се непропустливи, стапката на компресија е поголема од 40%, еластичноста е поголема од 15%, релаксацијата на стресот е помала од 5%, помалиот притисок на прицврстување може да се запечати. Исто така, има само подмачкување, што се користи како пакување на вентилот може ефикасно да го спречи пакувањето и абењето на стеблото на вентилот, неговите перформанси за запечатување се очигледно подобри од традиционалниот азбестен материјал, па затоа е еден од најодличните материјали за запечатување.
Бидејќи полнењето е генерално неметален материјал, коефициентот на линеарно проширување е многу поголем од металната кутија за полнење и стеблото на вентилот. Затоа, кога амбалажата составена на собна температура ќе падне на одредена температура, нејзиното собирање е поголемо од она на дупката за пакување и стеблото на вентилот, што може да предизвика истекување поради намалувањето на притисокот на претходно полнење. Во дизајнот, завртката за опаковната жлезда може да се наполни однапред со повеќе групи на дихтунзи со пружини на дискови, така што силата на преднатоварување на пакувањето при ниска температура може постојано да се компензира за да се обезбеди ефект на запечатување на пакувањето.
Комбинираната амбалажа со ниско истекување произведена од Garlock Company во Соединетите Американски Држави, крајниот прстен е направен од корен на диск со плетенка од јаглеродни влакна, запечатувачкиот прстен е изработен од обликување со графитна лента со дијамантска текстура со висока чистота, преку структурата на чашата и конусот и радијалната експанзија карактеристики, така што перформансите на запечатување се подобруваат.
Деформацијата на ниската температура на материјалот на стеблото, исто така, ќе влијае на перформансите на запечатување на пакувањето. Затоа, исто како и телото на вентилот, капакот на вентилот, запечатување придружни материјали, стеблото, исто така, мора да биде криогенска обработка по завршувањето, со цел да се направи ниска температура деформација е мала. Дополнително, бидејќи аустенитичниот нерѓосувачки челик што се користи во материјалот со криогени стебла не може да биде термички обработен за да се подобри тврдоста на површината, спојот помеѓу стеблото и амбалажата е поверојатно да се модрици еден со друг, што резултира со истекување на пакувањето. Затоа, површината на стеблото мора да биде обложена со тврд хром или нитрид за да се подобри тврдоста на површината.
3.2 Заптивка со средна прирабница
И средната прирабничка заптивка на вентилот и надворешното поврзување на вентилот за поврзување на прирабницата обично се во форма на дихтунзи. Бидејќи материјалот на заптивката ќе се стврдне и ќе ја намали пластичноста при ниска температура, дихтунгот за вентили со ниска температура има поголеми барања. Мора да има сигурно запечатување и обновување при нормална температура, ниска температура и температурни промени. Влијанието на ниската температура врз перформансите на запечатувањето на дихтунзите треба да се разгледа сеопфатно.
Според најчесто користените форми за запечатување на дихтунзите, должината на завртките, заптивката и дебелината на прирабницата ќе се намалат како што температурата се намалува. За да се обезбеди сигурно запечатување на дихтунгот на ниска температура, мора да се исполни
Δ HT3 Δ HT – Δ HT1 – Δ H1 Внесете го
ΔH1 - Затегнувачка деформација на склопот на завртките, mm
Δ H1 = 1 / E1H сигма
ΔHT1 — Смалување на завртките во температурен опсег од ΔT, mm
Δ HT1 Δ T = H алфа 1
ΔHT — собирање на дихтунгот во температурната зона ΔT, mm
Δ HT = алфа 2 Δ h T
ΔHT3 — Смалување на горните и долните прирабници во ΔT температурната зона, mm
Δ HT3 = алфа 3 Δ T1 (H – H)
σ1 — Предоптоварување на завртки, N/mm
E1 — модул на еластичност на завртката, N/mm
α1, α2, α3 - се линеарниот коефициент на проширување на материјалите за завртки, дихтунзи и прирабници, соодветно, mm/m
H, H - mm
Кога заптивката на дихтунгот ќе ја достигне дизајнираната работна ниска температура од собна температура, збирот на собирањето на горните и долните прирабници и собирањето на дихтунгот мора да биде помало од збирот на собирањето на завртката и затегнувачката деформација на завртката склопување, за да се осигури дека заптивката сè уште има дел од претходно оптоварување на работната температура и ја одржува способноста за запечатување.
Според тоа, при дизајнирањето треба да се земат предвид четири аспекти. ① Завртката е направена од материјал со поголем линеарен коефициент на проширување, кој има поголемо собирање при ниска температура. ② Прирабницата е направена од материјал со помал линеарен коефициент на проширување за да се намали ΔHT3. ③ Намалете ја дебелината на дихтунгот и употребете го материјалот со мал коефициент на линеарна експанзија како заптивка. (4) Зголемете ја затегнувачката деформација на завртките.
За вентили со ниска температура под -100℃, материјалот на телото и материјалот за завртки се генерално изработени од аустенитен нерѓосувачки челик, линеарниот коефициент на проширување е ист, па затоа е поважно да се избере соодветен материјал за заптивка и да се зголеми затегнувачката деформација на завртките. Идеален материјал за заптивка со ниска температура, на собна температура неговата цврстина е ниска, при ниска температура еластичноста може да биде добра, линеарниот коефициент на експанзија е мал и има одредена механичка сила. Во практична примена, генерално се користат дихтунзи за намотување изработени од лента од не'рѓосувачки челик исполнет со азбест или политетрафлуоретилен или флексибилен графит, а ефектот на запечатување на дихтунзите за намотување направени од флексибилен графит и нерѓосувачки челик е идеален. Што се однесува до зголемената затегнувачка деформација на завртката, поради ограничувањето на претходното оптоварување на завртките, зголемената маржа не е многу, така што може да се размисли да се постави заптивката на пружината на дискот да се компензира.