Hogyan teljesítenek a gömbgrafitos öntöttvas szelepek szerkezeti szilárdsága és tömítési tulajdonságai szélsőséges hőmérsékleten?

A gömbgrafitos öntöttvas szelepek szerkezeti szilárdsággal és tömítési teljesítménnyel rendelkeznek, amelyeket a szélsőséges hőmérsékleti hőmérséklet befolyásol, de jobban teljesítenek, mint a hagyományos öntöttvas. A konkrét elemzés a következő:

1. Teljesítmény alacsony hőmérsékleten
Alacsony hőmérsékletű környezetben a fémanyagok szívóssága általában csökken, és hajlamosak törékennyé válni. A gömbgrafitos öntöttvas általában jobban teljesít, mint a szürkeöntvény a következő okok miatt:

Szívósság megtartása: A gömbgrafit gömbszerkezetének köszönhetően a gömbgrafitos öntöttvas alacsony hőmérsékleten is viszonylag magas szívósságot és ütésállóságot tart fenn. Ezzel szemben a szürkeöntvény sérülékenyebb alacsony hőmérsékleten, és hajlamos a repedésre vagy törésre. A gömbgrafitos öntöttvas jó szerkezeti szilárdsággal rendelkezik alacsony hőmérsékleten, és ellenáll az alacsony hőmérsékletű környezetben gyakori külső ütéseknek és nyomásingadozásoknak.

Tömítési teljesítmény: Alacsony hőmérséklet az anyagok, különösen a tömítések anyagának zsugorodását okozhatja. A szeleptömítő felület megfelelő kialakítása és az anyag megválasztása esetén a gömbgrafitos öntöttvas szelepek tömítési teljesítménye alacsony hőmérsékleten is hatékonyan fenntartható. Például az alacsony hőmérsékletnek ellenálló gumiból vagy más rugalmas anyagból készült tömítések biztosíthatják a szelepek tömítőképességét alacsony hőmérsékletű környezetben. Alacsony hőmérsékleten a szelepek tömítése nehézségekbe ütközhet, de a gömbgrafitos öntöttvas szelepek ésszerű tervezéssel biztosíthatják megbízhatóságukat erős hideg környezetben is.

Földrengésállóság: Alacsony hőmérsékletű környezetben a csővezeték rendszer lefagyhat vagy részben lefagyhat, ami nyomásingadozást vagy hirtelen ütéseket eredményezhet. A gömbgrafitos öntöttvas szelepek ütésállósága lehetővé teszi számukra, hogy jobban alkalmazkodjanak a nyomásváltozásokhoz ebben a helyzetben, és csökkentsék a repedések vagy törés kockázatát.

2. Teljesítmény magas hőmérsékleten
A magas hőmérsékletű környezet hatása a szelep anyagokra bonyolultabb. A fémek magas hőmérsékleten kitágulnak, és az anyagok szilárdsága és keménysége csökkenhet. A gömbgrafitos öntöttvas teljesítménye magas hőmérsékleten:

Csökken a magas hőmérsékletű szilárdság: A gömbgrafitos öntöttvas szilárdsága fokozatosan csökken a hőmérséklet emelkedésével, különösen ha meghaladja a 300°C-ot, erőssége jelentősen csökken. Ez azt jelenti, hogy rendkívül magas hőmérsékleten a gömbgrafitos öntöttvas szelepek nyomástartó képessége és tartóssága befolyásolható, ezért különös figyelmet kell fordítani a szelepek tervezésére és használati környezetére. Például olyan magas hőmérsékletű környezetben, mint a magas hőmérsékletű olaj- és gázszállítás, valamint a kohászati ​​ipar, előfordulhat, hogy más anyagokat (például rozsdamentes acélt vagy ötvözött acélt) kell használni a gömbgrafitos vas helyettesítésére.

Hőtágulás: A gömbgrafitos öntöttvasnak bizonyos hőtágulási együtthatója van. Magas hőmérsékleten a szelep kitágulhat, és befolyásolhatja a tömítőfelületek közötti illeszkedést, ami a tömítési teljesítmény csökkenését eredményezheti. Magas hőmérsékleten a szelep tömítőanyagait (például gumitömítéseket, fémtömítéseket stb.) befolyásolják a hőmérséklet-változások. Ha a tömítés nincs megfelelően kialakítva, szivárgás léphet fel.

Termikus kifáradás és termikus repedés: Drasztikus hőmérséklet-ingadozású környezetben (például váltakozó magas és alacsony hőmérséklet) a gömbgrafitos vasat befolyásolhatja a termikus kifáradás, ami termikus repedést eredményezhet. A teljesítmény magas hőmérsékleten történő javítása érdekében általában hőkezelésre vagy speciális felületkezelési eljárásokra van szükség a hőrepedéssel szembeni ellenállás fokozása érdekében.

A tömítési teljesítmény romlása: A magas hőmérséklet a szeleptömítő anyagok meglágyulását vagy öregedését okozhatja, ami csökkenti a tömítési teljesítményt. Különösen magas hőmérsékletű gőz-, gáz- vagy forró olajos környezetben a szeleptömítések öregedési sebessége felgyorsul. Ezért a magas hőmérsékletnek megfelelő tömítőanyagok (például fém tömítések, magas hőmérsékletnek ellenálló gumi stb.) kiválasztása kulcsfontosságú a tömítési teljesítmény fenntartásához.

3. Átfogó hatás:
Tervezés optimalizálása: Annak érdekében, hogy a gömbgrafitos öntöttvas szelepek megőrizzék a szerkezeti szilárdságot és a tömítési teljesítményt szélsőséges hőmérsékleten is, a tervezés során általában figyelembe veszik a speciális anyagválasztást és a folyamatoptimalizálást. Például a magas hőmérsékletnek ellenálló tömítőgyűrűk hozzáadásával, a szelepülés szerkezetének beállításával, magas hőmérsékletű korrózióálló bevonatokkal stb. csökkenthető a magas hőmérséklet negatív hatása.

Hideg/meleg ciklushoz való alkalmazkodás: gömbgrafitos öntöttvas szelepek jobban tudnak alkalmazkodni a váltakozó hideg/meleg környezeti változásaihoz, ami lehetővé teszi számukra, hogy sok szélsőséges éghajlatváltozással járó területen jól teljesítsenek. Rendkívül magas vagy alacsony hőmérsékleten azonban az adott helyzetnek megfelelően további tervezésre és anyagválasztásra van szükség a szelep megbízhatóságának és élettartamának biztosítása érdekében.

Szélsőséges hőmérsékleti környezetben a gömbgrafitos öntöttvas szelepek jó teljesítményt képesek fenntartani egy bizonyos tartományon belül, de rendkívül magas vagy nagyon alacsony hőmérsékletű alkalmazási forgatókönyvek esetén további tervezési optimalizálásra vagy más anyagok kiválasztására lehet szükség az optimális teljesítményük biztosításához.