Las válvulas de bola de sellado duro son mucho más estrictas en las condiciones de funcionamiento que las válvulas de bola de sellado blando. Las altas temperaturas, la fuerte corrosión y medios como polvo, partículas y barro plantean obstáculos importantes para el uso continuo de válvulas de bola con sellado duro. Durante el uso de válvulas de bola de sellado duro, las fallas de las válvulas a menudo ocurren debido a condiciones de operación o factores humanos, lo que obliga a realizar mantenimiento. Comprender las causas de las fallas de las válvulas y encontrar formas de prevenirlas es necesario y efectivo para los trabajadores de la industria de válvulas y los usuarios de productos.

Desde la perspectiva del uso del producto, las fallas de las válvulas de bola selladas se pueden dividir aproximadamente en las dos categorías siguientes: fallas no técnicas y fallas técnicas.

1. Fallas no técnicas

Este tipo de falla no está relacionada con la tecnología, es decir, no es un problema con la estructura interna de la válvula ni un mal funcionamiento en el funcionamiento de los componentes internos. Por lo tanto, la causa de su falla generalmente es causada por condiciones externas.

1.1 Errores en la selección de válvulas

Algunos clientes, al elegir un modelo de válvula, no comprenden las condiciones de operación del producto o consideran el costo, y la válvula seleccionada no puede cumplir con los requisitos de temperatura de trabajo, presión de trabajo, corrosividad media y erosión en las condiciones de operación. lo que resulta en una rápida falla de la válvula una vez puesta en uso.

Por lo tanto, en el proceso de selección, el cliente o el instituto de diseño debe priorizar la confiabilidad del uso del producto, ya que elegir productos de gama demasiado baja por razones de costo puede resultar en fallas y daños, cuya pérdida puede no valer la pena. Esto es particularmente importante en la selección de válvulas de bola de sellado duro con condiciones de operación duras.

1.1.1 Selección incorrecta del material para pulverizar una superficie de aleación dura sobre la superficie de sellado del asiento de bola

La clave del rendimiento de las válvulas de bola selladas duramente radica en el tratamiento de endurecimiento superficial de las bolas de acero y los asientos de las válvulas. Para garantizar el sellado de metal con metal, la presión de sellado entre los asientos de bola sellados duros es mucho mayor que la de las válvulas de bola ordinarias, lo que facilita que los materiales metálicos muerdan o tiren, lo que puede provocar directamente la bola. válvula no funcione correctamente. En la actualidad, el método más utilizado y eficaz para el endurecimiento superficial de los asientos de bolas es la pulverización de tecnología de aleaciones duras (principalmente aleaciones a base de níquel y aleaciones a base de cromo). La bola de acero y el revestimiento del asiento de válvula de las válvulas de bola selladas duramente determinan en gran medida el rendimiento y la vida útil de la superficie de sellado del asiento de bola. Por lo tanto, en condiciones de trabajo complejas,

Generalmente existen dos direcciones para seleccionar capas de aleaciones duras: una es buscar su dureza. Las capas de aleación de alta dureza tienen una fuerte resistencia al desgaste y a la erosión, y se usan comúnmente en condiciones de trabajo con medios de partículas sólidas pequeñas y duras (como las industrias químicas del carbón y de silicio policristalino); El segundo es perseguir su resistencia a la corrosión. En algunos medios altamente corrosivos, la capa de aleación resistente a la corrosión puede proteger eficazmente el sustrato interno de la rótula, extendiendo así su vida útil. Se utiliza comúnmente en condiciones de medios altamente corrosivos (como las industrias petroquímica y papelera). En la selección de materiales para válvulas de bola con sellado duro, el material para rociar una capa de aleación dura sobre la superficie de sellado del asiento de bola es de suma importancia.

1.1.2 La selección del material de algunos componentes internos de la válvula no coincide con la temperatura de funcionamiento

En las válvulas de bola selladas duramente, la selección de algunos componentes internos está estrechamente relacionada con su temperatura de funcionamiento o temperatura del medio, como rellenos, arandelas de sellado, vástago de la válvula. vainas, etc. Generalmente hay dos razones para elegir válvulas de bola selladas duramente. Una es que la temperatura de funcionamiento es alta y el asiento de la válvula sellado blando no puede soportarla. La otra es que el medio tiene una fuerte capacidad abrasiva y de erosión, y el asiento de válvula sellado blando no es lo suficientemente duro. Se puede ver que las válvulas de bola selladas duramente no son iguales a las válvulas de bola de alta temperatura. En algunas condiciones de funcionamiento, es posible que su temperatura de uso no sea muy alta.

Cuando la temperatura del medio es inferior a 200 ℃, se puede seleccionar plástico sintético para empaquetaduras, juntas de sellado (incluidas juntas de sellado de la cubierta del cuerpo, juntas de sellado del vástago de la válvula inferior, juntas de sellado de la brida intermedia, etc.) y vainas del vástago de la válvula. Esta configuración es similar a la configuración de los accesorios relacionados en válvulas de bola de sellado blando.

Cuando la temperatura del medio es superior a 200 ℃, es necesario seleccionar grafito como relleno (el grafito tiene una fuerte resistencia a la temperatura y su rendimiento permanece básicamente sin cambios a altas temperaturas).

1.2 Fallo de selección de accesorios



Los accesorios de la válvula incluyen el dispositivo impulsor, el dispositivo de soporte del dispositivo impulsor y accesorios como soportes y ejes de conexión que conectan el dispositivo impulsor. Los dispositivos de accionamiento de las válvulas de bola selladas duras se pueden dividir en manijas de palanca, manijas de tubos de acero, actuadores de turbina, reductores de embrague de volante (utilizados para cambiar entre operaciones manuales o automáticas) y actuadores automáticos (incluidos actuadores neumáticos, actuadores eléctricos, electrohidráulicos). actuadores, etc.) en función de sus fuentes de alimentación.

Para dispositivos de accionamiento operados manualmente, como manijas de palanca, manijas de tubos de acero y mecanismos de engranajes, el par se puede calcular en función del valor del par de trabajo del producto y se pueden seleccionar las longitudes o especificaciones adecuadas. Por supuesto, también hay que tener en cuenta la resistencia a la torsión y a la tracción del material.

La selección de actuadores automáticos es relativamente compleja. Tomando como ejemplo los actuadores neumáticos, se dividen en tipos de simple efecto y doble efecto. Todos los interruptores de actuador neumático de doble acción tienen fuerza de resorte y torque constante. Los actuadores neumáticos de simple efecto necesitan superar la fuerza del resorte al abrir y depender de la fuerza del resorte para cerrar. Como resultado, su par de salida está dentro de un rango de valores de par, lo que aumenta la dificultad de selección. Generalmente, al instalar actuadores neumáticos, es necesario multiplicar el valor del par de trabajo de la válvula por un factor de seguridad, para evitar que se produzca una fuerza operativa insuficiente debido al par de salida del actuador debido a cambios de rango.

Generalmente, al salir de fábrica, el valor del par de trabajo real no se puede medir con precisión antes de alcanzar las condiciones de trabajo reales. El estándar comúnmente utilizado es estimar el valor del par de trabajo basándose en multiplicar el valor del par sin carga por un coeficiente dieléctrico. Para válvulas de bola selladas duramente, el coeficiente medio debe seleccionarse de acuerdo con las diferentes condiciones de trabajo. Si se trata de un medio de partículas, polvo o lodo, el coeficiente debe ser lo más grande posible, generalmente dentro del rango de 1,5 a 2.

Además de la selección del actuador en sí, sus accesorios también deben seleccionarse de acuerdo con la situación real, como válvulas solenoides relacionadas, válvulas reductoras de presión, interruptores de posición de válvulas, etc. Por ejemplo, un actuador neumático con un gran volumen de admisión es Equipado con una válvula solenoide con un pequeño caudal de aire, que ralentizará la entrada del actuador neumático, ralentizará el cierre de la válvula y prolongará el tiempo hasta que se erosione la superficie de sellado, lo que no favorece la vida útil de la válvula. . Además, la gran ventaja de las válvulas en los dispositivos automáticos radica en su rápido tiempo de apertura y cierre. Muchos clientes requieren que la acción de apertura y cierre se complete en N segundos, lo que impone mayores exigencias a la configuración razonable de los accesorios relacionados.

1.3 Otras fallas no técnicas

Además de las fallas no técnicas causadas por errores de selección comunes mencionados anteriormente, durante el uso real de válvulas de bola selladas duramente, la dirección y los pasos de instalación pueden no seguir las especificaciones, lo que también puede causar fallas de uso. Por lo tanto, durante el uso de la válvula, es necesario seguir las instrucciones y conectar la posición de conexión correctamente para garantizar la seguridad.

2. Fallos técnicos

Los fallos no técnicos mencionados anteriormente son todos causados ​​por factores humanos, originados por razones subjetivas. Si se tiene suficiente precaución o experiencia, se pueden evitar por completo y sus causas no están relacionadas con la estructura interna de la válvula. Y fallos técnicos. Como sugiere el nombre, es causado por la tecnología imperfecta actual de válvulas de bola selladas y, a menudo, solo podemos intentar minimizar el impacto que trae, que es difícil de eliminar por completo. Por supuesto, si una válvula de bola sellada dura con una vida útil de 3 meses se puede extender a seis meses después de la resolución de problemas o la prevención, incluso si la falla no se puede eliminar por completo, aún se puede considerar exitosa.


2.1 Fugas causadas por daños en la superficie de sellado

Para las válvulas de bola, e incluso para las válvulas, la superficie de sellado es la parte más importante que afecta el funcionamiento de toda la válvula. Desde el principio de funcionamiento de una válvula de bola, es un componente de apertura y cierre, y su proceso de operación es el proceso de apertura o cierre de la bola de acero en el asiento de la válvula. Si la superficie de sellado se daña durante el proceso de apertura o cierre, la superficie de sellado puede tener fugas, lo que provocará una fuga interna de la válvula y la válvula se considerará inválida.


2.1.1 Selección razonable de resortes de asiento de válvula

La mayor diferencia entre las válvulas de bola selladas duras y las válvulas de bola selladas blandas es que la bola de acero y el asiento de la válvula son materiales metálicos, a diferencia de las bolas de acero selladas blandas que son metálicas, mientras que los asientos de las válvulas no son metálicos. Por tanto, el mecanismo de sellado también es diferente. El principio de sellado de una válvula de bola de sellado suave es que la fuerza de sellado entre la bola de acero y el asiento de la válvula provoca la deformación del asiento de la válvula no metálico, transformando el contacto de línea desigual entre el asiento de la válvula y la bola de acero en contacto. Al mismo tiempo, el asiento de la válvula de sellado blando se aprieta y deforma y se ajusta aún más a la superficie de la bola de acero para compensar las áreas desiguales en la superficie de la bola de acero. Si la deformación por compresión entre la bola de acero y el asiento de la válvula es mayor o menor, Tiene poco impacto en el rendimiento del sellado; El principio de sellado de las válvulas de bola selladas duramente es que la fuerza de sellado entre la bola de acero y el asiento de la válvula dificulta la deformación del asiento de la válvula de metal. Por lo tanto, se necesita una mayor fuerza de sellado (en comparación con las válvulas de bola selladas blandas) para deformar la superficie de sellado del asiento de la válvula, con el fin de lograr el ajuste entre la bola de acero y el asiento de la válvula y lograr el sellado. Sin embargo, esta deformación es sólo menor y si hay un ligero cambio en la presión de extrusión del asiento de la válvula de bola de acero, es posible que no pueda sellar. No es difícil sacar dos conclusiones de las diferencias entre los dos mecanismos: en primer lugar, la presión de compresión entre la bola de acero de la válvula de bola sellada dura y el asiento de la válvula es mayor; 2. La función de ajuste de las válvulas de bola selladas duras para sellar es más débil que la de las válvulas de bola selladas blandas.


Debido a la mayor fuerza de compresión entre la bola de acero de la válvula de bola sellada dura y el asiento de la válvula, se produce una fricción deslizante entre la bola de acero metálica y el asiento de la válvula de metal durante la transición de apertura y cierre de la válvula de bola. Según la mecánica de materiales, es probable que la fricción por deslizamiento entre metales con dureza similar deforme la superficie de sellado (provocando rayones en la superficie de sellado). En las válvulas de bola selladas duramente, generalmente se agrega un resorte (resorte de disco o resorte de columna) después del asiento de la válvula para comparar la presión para un ajuste fino. De esta manera, hasta cierto punto, la fuerza de sellado se puede lograr dentro de un cierto rango.

2.1.2 Efecto de ajuste del anillo de presión del asiento de la válvula

El artículo anterior analizó el efecto regulador de los resortes. La elasticidad y compresión de los resortes son funciones lineales o cuadráticas y el rango de valores efectivos es muy corto, por lo que los ajustes sólo se realizan dentro de un rango muy pequeño. Cuando la válvula tiene fugas

3. Conclusión

En resumen, los requisitos de precisión de producción para válvulas de bola selladas duramente son altos y las condiciones de trabajo son duras. Para garantizar que las válvulas de bola con sellado duro puedan tener menos fallas y mantener una vida útil más larga, es necesario comprender los siguientes aspectos:

① El diseño y la selección deben basarse en las condiciones de trabajo reales, seleccionando los materiales y estructuras apropiados.

② Durante el proceso de producción, la precisión debe controlarse estrictamente y cada paso de las pruebas debe realizarse bien antes de salir de fábrica.

③ Siga estrictamente el manual de producción del producto durante su uso.

④ Realice inspecciones y mantenimiento con regularidad y repare o reemplace rápidamente cualquier problema para evitar accidentes de seguridad.