فروش شیرآلات

پوشش های شیرآلات از دریچه ها و محرک ها در برابر سایش ، فرسایش، حمله شیمیایی و سایر نیروهایی که دوام و کارآیی آنها را تهدید می کند ، محافظت می کنند. اما از آنجا که آنها با چنین تنوعی از چالش ها روبرو هستند ، تفاوت های زیادی در انواع پوشش های استفاده شده وجود دارد. پوشش های مورد استفاده برای شیرآلات و شیرآلات اشپرخانه و شیرالات حمام دارای ویژگی های خاص خود هستند که در بسیاری از موارد با انواع دیگر شیرها متفاوت است.

 

چرا شیرآلات را پوشش می دهند؟

 

به گفته برایان هود ، مدیر محصول Flowserve ایالات متحده ، سه دلیل برای پوشاندن شیرآلات وجود دارد. اولین دلیل این است که “شما از آن در صندلی های فلزی به فلز استفاده می کنید تا از ایجاد جوش جلوگیری کند”. دوم ، نیاز به مقاومت در برابر سایش ، و سوم برای محافظت در برابر خوردگی است.

 

توماس اشمیت ، مدیر محصول ، اروپا ، Flowserve ، می افزاید: همچنین ممکن است از همان پوشش در تمام قسمتهای یک شیر استفاده نشود. به عنوان مثال ، با قطعات شیر ??داخلی ، “ممکن است جریان دریچه در کاربید کروم یا کاربید تنگستن پوشانده شود و صندلی و توپ ماده متفاوتی باشد”.

 

انواع پوشش های شیرآلات

 

انواع مختلف پوشش ها که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند:

 

بورونیزاسیون از رسوب بخار شیمیایی (CVD) برای تولید یک لایه انتشار بسیار سخت استفاده می کند که یک پیوند متالورژی واقعی با بستر ایجاد می کند و شرایط ضد متخلخل و مقاومت در برابر خوردگی را ایجاد می کند. از معایب این نوع پوشش این است که بسیار نازک است (حدود 1 میل) ، و نمی توان از آن در سوراخهای بزرگ استفاده کرد. در عوض ، از این نوع در محیط های فرسایشی یا خورنده مانند دریچه های توپی در پالایشگاه های گاز یا کارخانه های شیمیایی استفاده می شود. به گفته Flowserve ، نقطه قوت این پوشش این است که هیچ محدودیت دمایی مشخصی ندارد. گوست اضافه می کند ، با این حال ، نمی توان از آن در اسید نیتریک “یا بسیاری از برنامه های خورنده دیگر” استفاده کرد. جان سیمونز ، مدیر عامل و رئیس شرکت صنایع کوپلند ، هشدار می دهد که “گرمای زیاد می تواند باعث ایجاد اعوجاج حرارتی فلز پایه شود ، که استفاده از آن را برای صندلی های سوپاپ توپی فلزی محدود می کند.” وی همچنین اضافه می کند که ، “کمبود ضخامت آن را مستعد لود شدن و جوش زدن می کند.”

 

کاربید کروم مقیاس Rockwell (Rc) سختی حدود 65 می دهد و در برابر فرسایش و دمای شدید مقاومت می کند. این پوشش با استفاده از اسپری حرارتی اعمال می شود ، که باعث می شود مقداری تخلخل در پوشش نهایی ایجاد شود ، یا فیوژن ، که غیر متخلخل است و می تواند در برابر شوک گرمایی مقاومت بیشتری داشته باشد. پوشش استفاده شده از سوخت اکسیژن با سرعت بالا (HVOF) می تواند کاملاً در برابر شکستگی مقاوم باشد ، در حالی که پوشش اعمال شده در همجوشی مقاومت به خوردگی بهتری دارد.

 

سیمونز می گوید: “کاربید کروم که توسط فرآیند HVOF اعمال می شود (اسپری حرارتی) و دارای چسب کروم نیکل کمتری است.” “به طور معمول سخت تر و مقاوم در برابر فرسایش است. اگر به درستی اعمال شود ، تفاوت کمی در مقاومت در برابر شوک حرارتی مشاهده می کنیم. ”

 

وی می افزاید: “پوشش های ذوب شده بیشتر متخلخل نیستند اما به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند زیرا به طور معمول نرم تر هستند و آلیاژهای پایه نیز معمولاً بر پایه نیکل هستند.” “فرآیند همجوشی شامل گرماهایی است که می توانند بیش از 1800 درجه فارنهایت باشند و می توانند فلز پایه را تحریف کنند و باعث می شود در بسیاری از برنامه ها هزینه بیشتری داشته باشد و نامناسب باشد.”

 

کروم سخت به صورت الکترولیتی اعمال می شود. این ماده سطح سختی را ایجاد می کند و در عملیات ثانویه به مقدار کمی نیاز دارد ، اگرچه برای بدست آوردن سطحی ریزتر از 6 مربع میانگین ریشه (rms) ممکن است به برخی از لایه برداری یا پرداخت نیاز باشد.

 

طبق گفته Metso Neles ، این پوشش “برای طیف گسترده ای از کاربردها در مایعات و گازهای تمیز در دما و فشار متوسط ??مناسب است. مقاومت در برابر خوردگی آن معادل فولاد ضد زنگ (AISI 316) با محدودیت های خاص ، “از جمله مقاومت ضعیف در برابر pH پایین است” ، و نباید با آب دریا ، کلر مرطوب یا سایر رسانه ها با محتوای کلرید بالا استفاده شود. ”

 

یک اشکال در مورد کروم سخت هیچ ارتباطی با خصوصیات آن به عنوان پوشش ندارد بلکه با فرآیند استفاده شده برای استفاده از آن ، که شامل استفاده از کروم شش ظرفیتی – Cr (VI) است ، ماده ای که تحت افزایش محدودیت است. با این حال ، این در حال حاضر برای سازندگان شیر مانعی نداشته است. گوست اشاره کرد که اگرچه تعداد فروشندگان ارائه دهنده خدمات آبکاری کروم به طور کلی کاهش یافته است ، این امر در درجه اول در حوزه محصولات مصرفی بوده است. وی گفت: “تا آنجا که در مورد ورق کروم سخت متداول است ، من واقعاً در مورد مشکلات واقعی در مورد آن چیزی نشنیده ام.”

 

دون بوش ، مهندس اصلی مواد در بخش سوپاپ فیشر مدیریت فرآیند امرسون ، موافقت می کند که محدودیت Cr (VI) در حال حاضر مشکلی ایجاد نمی کند ، اما ممکن است در آینده به یک مسئله بیشتر تبدیل شود. در همین حال ، او گفت که برای تأمین مقررات به تامین کننده خود بستگی دارد. در هر صورت ، او ادامه می دهد ، “در این برهه از زمان هیچ جایگزینی خوبی وجود ندارد.” سیمونز همچنین اشاره می کند که “با پوشش های بزرگ کروم هنوز هم گران نیست.”

 

از طرف دیگر ، هود نشان می دهد که عوامل محیطی بحثی برای پوشش اسپری حرارتی هستند ، که از هیچ Cr (VI) استفاده نمی کنند و تأثیرات کمی بر محیط زیست دارند.

آلیاژهای پایه کبالت با پاشش حرارتی ، اسپری و فیوز یا جوشکاری اعمال می شوند. آلیاژهای پایه کبالت ذوب شده و جوش خورده نرم تر هستند ، اما کاربردهای اسپری HVOF از این ماده می تواند سخت ترین آلیاژهای موجود باشد. نام های معمولی شامل Stellite 6 و Tribaloy است. سیمونز می گوید: “CFS100 بیش از 68 Rc است که توسط صنایع Copeland اعمال می شود ،” و یکی از محبوب ترین پوشش های ما برای توپ و صندلی است. ”

 

پوشش های سرامیکی می توانند سختی های بیش از 60 Rc را ایجاد کنند (اگرچه به طور معمول در محدوده 50-55 Rc هستند) و شامل اکسید کروم ، اکسید تیتانیوم و اکسیدهای ترکیبی آلومینیوم-تیتانیوم هستند. چنین پوشش هایی را می توان با پاشش حرارتی یا پاشش پلاسما استفاده کرد. همچنین نسخه ای از این پوشش وجود دارد که ترکیبی از تیتانیا و کرومیای اعمال شده بر روی پوشش باند تانتال است. با این حال ، این برنامه انتقاداتی را برای استحکام پیوند ضعیف ، تخلخل و ترک خوردگی با اکسید کروم رسوب یافته در پلاسما دریافت کرده است. هود می گوید: “روکش دکوراسیون امروزه دی اکسید تیتانیوم است ، بنابراین شما در برابر سختی و مقاومت در برابر سایش یا سایش ، با افزایش سود خوب در برابر خوردگی مقاومت می کنید.”

 

نیکل الکترولس به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد که مقاومت در برابر خوردگی بیشتر از سختی باشد. این توسط یک فرآیند کاملا شیمیایی اعمال می شود. در نتیجه ماده ای با مقاومت در برابر خوردگی و یکنواختی ضخامت خوب وجود دارد که ذاتاً صاف است و در انجام عملیات ثانویه مانند سنگ زنی به کار کمی نیاز دارد. طرفداران نیکل الکترولس می گویند که با عملیات حرارتی ، این پوشش می تواند به سطوح سختی نزدیک به ورق کروم برسد ، اگرچه هزینه آن برای مقاومت در برابر خوردگی آن است. و ، همانند ورق کاری به طور کلی ، مقاومت پیوند به زیرلایه به اندازه مواد اعمال شده توسط فرآیندهای جوشکاری نیست.

 

سیمونز احساس می کند این پوشش برای سرویس های شدید مناسب نیست. وی می گوید: “این برای شیرهای فشار ضعیف مفید است ،” در بعضی موارد ممکن است تا 300 پوند فشار 600 پوندی داشته باشد ، اما بالاتر از آن یا برای خدمات بسیار شدید به ندرت شاهد استفاده از آن هستیم. ”

 

نیکل بور با اسپری حرارتی و تکنیک فیوز اعمال می شود. به گفته Metso Neles ، این ماده برای “برنامه های با فشار بالا با دمای بالا ، مواد ساینده و گازهای خشک مناسب است. این ماده در برابر صدمات ناشی از فرسایش ، حفره و شوک های حرارتی مقاوم است و برای سرویس بخار ، کار با کاتالیزورها و گازدهی ذغال مناسب است. ” با این حال ، بسیار مقاوم در برابر خوردگی نیست و برای اسیدها یا کلر مناسب نیست.

 

نیتریدینگ با تغییر سطح تیمار شده در حالی که ابعاد یک قطعه را تغییر نمی دهد ، کار می کند. این پوشش می تواند بسته به بستر ، سطح Rc را تا 70 برساند. این را می توان با روش های یونی یا گازی یا فرایند حمام نمک در دمای بالا استفاده کرد. مزایا شامل ماشینکاری ثانویه نیاز کم یا بدون نیاز است ، اگرچه ممکن است به دلیل اعوجاج حرارتی ، برنامه های با درجه حرارت بالا به ماشینکاری ثانویه نیاز داشته باشند.

 

پلی تترا فلورواتیلن (PTFE) و سایر پوششهای فلوئورپلیمر مقاومت کم در برابر خوردگی را با هزینه کم فراهم می کنند ، اما نمی توانند در برابر محیط ساینده یا دمای شدید مقاومت کنند. هود می گوید: “این همیشه کمترین راه حل برای برنامه های خورنده است.” ذرات فلوروکربن را می توان برای بهبود روانکاری به سایر پوشش ها از جمله نیکل بدون الکترو اضافه کرد. PTFE به طور گسترده ای برای صندلی ها استفاده می شود.

 

تانتالوم بسیار مقاوم در برابر خوردگی است ، اما گران قیمت شناخته شده است. تانتالین یک فرآیند رسوب بخار را ارائه می دهد که یک پوشش تانتالیوم آلیاژی نازک (0.002 اینچ) را رسوب می دهد که به گفته آن هزینه واحد معمولاً 15? کمتر از شیرآلات سنتی هاستلوی است. سیمونز هشدار می دهد که استفاده از اسپری حرارتی تانتال برای سد خوردگی بر روی فلز کمتر شریف می تواند منجر به شکست شود ، در بعضی موارد ، زیرا دارای تخلخل خاصی است.

 

کاربید تنگستن یک سطح مقاوم در برابر فرسایش و مقاومت در برابر فرسایش با سختی Rc حدود 70 به طور کلی با استفاده از اسپری حرارتی اعمال می کند. با استفاده از این پوشش ، گزارش هایی از ترک خوردگی تحت دوچرخه سواری حرارتی گزارش شده است. در حالی که اکثر پوششهای کاربید تنگستن بر پایه کبالت است ، Hardide دارای یک پوشش کاربید تنگستن است که با استفاده از CVD در دمای پایین اعمال می شود و می گوید اتصال دهنده کبالت را که به طور سنتی در کاربید تنگستن پخته یا اسپری شده استفاده می شود ، از بین می برد.

 

کاربید تنگستن کروم دارای سختی Rc حدود 70 است که معمولاً با استفاده از اسپری حرارتی اعمال می شود. به گفته Metso Neles ، این پوشش برای مایعات خورنده در دمای متوسط ??استفاده می شود ، اما فقط باید با محیط مرطوب استفاده شود.