化工部不銹鋼硬密封球閥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn):化工部不銹鋼硬密封球閥PI 6D、化工部不銹鋼硬密封球閥PI 608、BS 5351、GB/T 12237、GB/T 21385-2008
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn):化工部不銹鋼硬密封球閥SME B 16.10、GB/T 12221
連接法蘭標(biāo)準(zhǔn):化工部不銹鋼硬密封球閥SME B 16.5、GB/T 9112~9124、HG/T 20592、HG/T 20615、JB/T 74~90、JIS B2238
試驗(yàn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):化工部不銹鋼硬密封球閥PI 598、GB/T 13927、GB/T 26480、JB/T9092、ISO 5208
化工部不銹鋼硬密封球閥特點(diǎn):
(1)流體阻力小,全通徑的球閥基本沒(méi)有流阻。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。
(3)緊密可靠。它有兩個(gè)密封面,而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料,密封性好,能實(shí)現(xiàn)完全密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
(4)操作方便,開(kāi)閉迅速,從全開(kāi)到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°,便于遠(yuǎn)距離的控制。
(5)維修方便,球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封圈一般都是活動(dòng)的,拆卸更換都比較方便。
(6)在全開(kāi)或全閉時(shí),球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,介質(zhì)通過(guò)時(shí),不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。
(7)適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
(8)由于球閥在啟閉過(guò)程中有擦拭性,所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。
目前化工部不銹鋼硬密封球閥球體表面常用的硬化工藝主要有以下幾種:
(1)球體表面堆焊硬質(zhì)合金,硬度可達(dá)40HRC以上,球體表面堆焊硬質(zhì)合金工藝復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,且大面積堆焊易使零件產(chǎn)生變形,目前對(duì)球體表面堆焊的工藝使用較少。
(2)球體表面鍍硬鉻,硬度可達(dá)60~65HRC,厚度0.07~0.10mm,鍍鉻層硬度高、耐磨、耐蝕并能長(zhǎng)期保持表面光亮,工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低。但硬鉻鍍層的硬度在溫度升高時(shí)會(huì)因其內(nèi)應(yīng)力的釋放而迅速降低,其工作溫度不能高于427℃。另外鍍鉻層結(jié)合力低,鍍層易發(fā)生脫落。
(3)球體表面采用等離子氮化,表面硬度可達(dá)60~65HRC,氮化層厚度0.20~0.40mm,等離子氮化處理硬化工藝由于高溫氮化反應(yīng)后耐腐蝕性較差,不能在化工強(qiáng)腐蝕等領(lǐng)域使用。
(4)球體表面超音速噴涂(HVOF)工藝,硬度最高可達(dá)70~75HRC,集合強(qiáng)度高,厚度0.25~0.4mm,超音速噴涂也是球體表面硬化主要工藝手段之一。在火力發(fā)電廠、石油化工系統(tǒng)、煤化工領(lǐng)域的高粘性流體;帶粉塵及固體顆粒狀的混合流體、強(qiáng)腐蝕的流體介質(zhì)中大部分使用該硬化工藝。
(5)球體表面等離子噴焊工藝,硬度最高可達(dá)55~65HRC(NI55、NI60、NI65),集合強(qiáng)度高,厚度0.40~0.5mm,離子噴焊工藝是球體表面硬化最主要工藝手段。噴焊是一種金屬材料表面熱噴涂處理工藝。它是通過(guò)熱源將粉末(金屬粉末、合金粉末、陶瓷粉末均可)加熱到熔融或達(dá)到高塑性狀態(tài)后,依靠氣流將其噴射,沉積到預(yù)先處理過(guò)的工件表面上,形成一層與工件表面(基材)結(jié)合牢固的涂(焊)層。
化工部不銹鋼硬密封球閥球和閥座接觸面的硬度配合
金屬滑動(dòng)接觸面需具有一定的硬度差,否則容易發(fā)生咬死現(xiàn)象。在實(shí)際運(yùn)用中,一般閥球和閥座的硬度差在5~10HRC,該硬度差使球閥能具有較好使用壽命。由于球體加工復(fù)雜,加工成本高,為保護(hù)球體不易受到損壞和磨損,一般選擇球體的硬度高于閥座表面的硬度。閥球和閥座接觸表面硬度配合使用比較廣泛的有兩種硬度配合:1、閥球表面硬度55HRC,閥座表面45HRC,閥球表面可采用超音速噴涂Stellite20合金,閥座表面可采用堆焊Stellite12合金或者噴焊Stellite6合金,該硬度配合是金屬密封球閥使用最廣范的硬度配合,能滿足金屬硬密封球閥常規(guī)磨損要求;2、閥球表面硬度68HRC,閥座表面58HRC,閥球表面可采用超音速噴涂碳化鎢,閥座表面可采用超音速噴涂Stellite20合金,該硬度配合廣泛使用與煤化工領(lǐng)域,具有較高的耐磨性和使用壽命。3、最常用的噴焊在球體部分表面噴焊硬度為60HRC的NI60,在閥座部分表面噴焊硬度為55HRC的NI55,兩種合金硬度差~5HRC左右配合。在專業(yè)的研磨技術(shù)下,在國(guó)內(nèi)外有使用閥球和閥座表面硬度相同的配合,閥球和閥座表面均采用超音速噴涂碳化鎢工藝,表面硬度均大于72HRC,即使在超高硬度情況下,閥球和閥座接觸表面也不易發(fā)生咬死。