Cauzele scurgerilor de la valva fluture și soluțiile corespunzătoare

Vanele fluture sunt utilizate pe scară largă în industrii precum tratarea apei, petrol și gaze, HVAC și prelucrarea chimică datorită designului lor compact, a debitului eficient și a controlului rentabil.

Totuși, una dintre cele mai frecvente probleme cuvalve flutureeste o scurgere. Scurgerile pot apărea intern (prin scaunul supapei) sau extern (în jurul tijei sau corpului supapei). Scurgerile pot fi minore sau majore, rezultând o eficiență redusă a sistemului sau riscuri grave de siguranță, probleme de mediu sau timpi de nefuncționare costisitori.
Prin urmare, înțelegerea cauzelor principale ale acestor scurgeri și implementarea unor soluții eficiente sunt esențiale pentru a asigura o performanță fiabilă a valvei.

---

Tipuri de scurgeri ale valvei fluture

Înainte de a analiza cauzele și soluțiile, să clasificăm mai întâi scurgerile comune la robinetele fluture:
a. Scurgere internă: Fluidul trece prin supapă atunci când aceasta este în poziția închisă, indicând faptul că scaunul sau discul supapei nu poate forma o etanșare etanșă.
b. Scurgeri externe: Fluidul se scurge din corpul valvei, de obicei în jurul tijei valvei, garniturii sau conexiunii flanșei, compromițând etanșarea.

Ambele tipuri de scurgeri pot proveni din factori legați de proiectare, instalare, funcționare sau întreținere.
Mai jos, vom explora principalele cauze și soluțiile corespunzătoare pentru fiecare tip de scurgere.

---

1. Garnituri uzate sau deteriorate

O cauză frecventă a scurgerilor interne este degradarea componentelor de etanșare a supapei (cum ar fi garniturile elastice sau scaunele metalice).

1.1 Cauze

- Degradarea materialului: Expunerea prelungită la lichide corozive, temperaturi ridicate sau radiații ultraviolete poate cauza întărirea, fisurarea sau pierderea elasticității garniturilor.

- Medii abrazive: Fluidele care conțin nisip, pietriș sau alte particule vor coroda garniturile în timp.

- Îmbătrânire: Chiar și în condiții mai puțin solicitante, garniturile se vor deteriora în mod natural în timp, reducându-le capacitatea de a se potrivi pe discul supapei. Aceasta este o îmbătrânire naturală inevitabilă.

- Cuplu excesiv: Cuplul actuatoarelor electrice, pneumatice și de altă natură selectate este prea mare, iar discul supapei aplică o presiune prea mare asupra scaunului supapei la închidere, provocând deformarea sau chiar ruperea scaunului supapei. Chiar și atunci când este acționat manual, aplicarea unui cuplu excesiv la supapele fluture cu diametru mare poate provoca deformarea sau deteriorarea scaunului supapei.

1.2 Soluții

- Selectarea materialelor: Selectați materiale de etanșare compatibile cu fluidul și condițiile de funcționare. De exemplu, utilizați PTFE pentru rezistență chimică, EPDM pentru aplicații cu apă și Viton pentru fluide pe bază de ulei.
- Întreținere regulată: Implementați un program de întreținere preventivă pentru a inspecta și înlocui garniturile înainte ca acestea să se defecteze. Acest lucru este important în special în medii dure.
- Strat protector: În aplicațiile abrazive, luați în considerare utilizarea de valve cu scaune acoperite sau călite pentru a prelungi durata de viață a etanșărilor.
- Optimizați actuatorul: Conform datelor de cuplu privind valva fluture furnizate de producător, selectați un actuator cu cuplul corespunzător sau selectați un actuator cu protecție la cuplu. În plus, atunci când operați manual, trebuie evitată forța excesivă. Zfa recomandă, dacă nu sunteți sigur, să utilizați un actuator cu mâner sau un angrenaj melcat cu limitare a cuplului.
- ---

2. Instalare necorespunzătoare

Scurgerile sunt adesea cauzate de erori în timpul instalării valvei, afectând etanșările interne și externe.

2.1 Cauze

- Nealiniere: Dacă supapa nu este aliniată corect cu conducta, discul s-ar putea să nu se așeze corect, rezultând scurgeri interne.
- Cuplu insuficient: Strângerea insuficientă a șuruburilor flanșei poate cauza scurgeri externe la interfața dintre țeava robinetului.
- Strângerea excesivă: Cuplul excesiv poate cauza deformarea corpului sau a scaunului supapei, ceea ce poate împiedica închiderea completă a discului și poate provoca scurgeri interne.

2.2 Soluție

- Verificarea alinierii: În timpul instalării, utilizați un instrument de aliniere pentru a vă asigura că robinetul este centrat în conductă. De asemenea, este necesar să verificați dacă discul se mișcă liber fără a atinge peretele conductei.
- Specificații de cuplu: Respectați valoarea de cuplu recomandată de producător pentru șuruburile flanșei și utilizați o cheie dinamometrică calibrată pentru a obține o compresie uniformă a garniturii.
- Alegerea garniturii: Folosiți garnituri de înaltă calitate și cu elasticitate ridicată, compatibile cu materialele supapei și țevii. De asemenea, asigurați-vă că dimensiunea garniturii este adecvată pentru a evita compresia excesivă sau apariția golurilor.
- ---

3. Interferență cu disc

Pot apărea scurgeri interne atunci când discul nu se poate închide complet din cauza interferenței fizice cu țeava sau flanșa din jur.

3.1 Cauză

- Neconcordanță între diametrul țevii: Dacă diametrul interior al țevii este prea mic, discul poate lovi peretele țevii la închidere.
- Proiectarea flanșei: Flanșele cu față ridicată sau suprafețele de contact dimensionate necorespunzător pot împiedica mișcarea discului.
- Acumulare de resturi: Solidele sau depunerile de calcar care se acumulează în interiorul valvei pot împiedica așezarea corectă a discului.

3.2 Soluție

- Verificare a compatibilității: Înainte de instalare, confirmați că diametrul discului valvei este compatibil cu diametrul interior al țevii.
- Reglarea flanșei: Urmați standardele precum ANSI sau DIN pentru a utiliza flanșe plate sau garnituri pentru a asigura jocul discului.
- Lucrări de curățare: Spălați sistemul înainte de acționarea valvei pentru a îndepărta resturile și instalați filtre în amonte, dacă condițiile permit, pentru a preveni acumularea viitoare.

4. Ambalare nereușită a tijei

Scurgerile externe apar de obicei în jurul tijei valvei, din cauza unor probleme cu etanșarea sau garniturile care împiedică curgerea fluidului de-a lungul axei.

4.1 Cauză

- Uzură: În timp, materialele de etanșare precum PTFE sau grafitul se vor uza din cauza mișcării sau presiunii tijei.
- Fluctuații de temperatură: Pe baza principiului dilatării și contracției termice, fluctuațiile repetate de temperatură pot provoca contracția, slăbirea și chiar ruperea garniturii.
- Reglare necorespunzătoare: Dacă garnitura de etanșare este prea slăbită, fluidul se poate scurge; dacă este prea strânsă, poate deteriora tija supapei sau poate restricționa mișcarea.

4.2 Soluție

- Întreținerea ambalajelor: Verificați și înlocuiți periodic materialele de ambalare uzate.
- Considerații privind temperatura: Selectați materiale de ambalare adecvate pentru intervalul de temperatură al sistemului, cum ar fi materiale flexibile din grafit pentru aplicații cu temperaturi ridicate.
- Reglarea presetupei: Strângeți presetupa la cuplul specificat de producător, verificați dacă există scurgeri după reglare și evitați supracomprimarea.

---

5. Presiune sau temperatură excesivă

Când condițiile de funcționare depășesc limita de proiectare a valvei, pot apărea scurgeri, afectând etanșările interne și externe.

5.1 Cauze

- Presiune excesivă: Presiunea care depășește valoarea nominală a supapei poate deforma scaunul sau discul supapei, făcând imposibilă etanșarea.
- Dilatarea termică: Temperaturile ridicate pot cauza dilatarea neuniformă a componentelor, provocând îmbătrânirea etanșării, înmuierea sau chiar carbonizarea acesteia, ceea ce poate afecta potrivirea suprafeței de etanșare, poate slăbi etanșarea sau poate provoca scurgeri externe la nivelul îmbinării.
- Fragilitate la rece: În condiții sub -10 grade, garnitura poate deveni fragilă și se poate crăpa, provocând scurgeri.

5.2 Soluții

- Presiune și temperatură adecvate: Selectați valve cu presiuni și temperaturi care depășesc condițiile maxime ale sistemului și luați în considerare marjele de siguranță.
- Eliberare a presiunii: Instalați o supapă de eliberare a presiunii sau un regulator în amonte pentru a preveni suprapresiunea.
- Izolație/încălzire: Folosiți manșoane izolatoare sau linii de încălzire în climate reci pentru a preveni înghețul.

5.3 Tabel comparativ al temperaturii materialelor

Mai jos sunt prezentate mediile și intervalele de temperatură corespunzătoare etanșărilor din diverse materiale.

 

---

6. Cavitație și coroziune

6.1 Ce este cavitația

Cavitația este cauzată de scăderea bruscă a presiunii mediului lichid la presiunea de vapori a lichidului în partea de strangulare a supapei (cum ar fi între placa fluture și scaunul supapei), rezultând gazificarea locală a lichidului pentru a forma bule. Când aceste bule se deplasează în zona de înaltă presiune împreună cu fluidul, ele se prăbușesc rapid, generând unde de șoc și microjeturi, care la rândul lor provoacă eroziunea și deteriorarea suprafeței de etanșare a supapei, a scaunului supapei și a corpului supapei.
Deși cavitația și coroziunea sunt în primul rând o problemă de performanță, acestea pot provoca indirect scurgeri prin deteriorarea suprafeței de etanșare.

6.2 Ce este coroziunea?

Coroziunea este cauzată de reacții chimice sau electrochimice pe suprafața materialului valvei fluture, din cauza contactului pe termen lung cu medii corozive (cum ar fi acid, alcali, soluții saline sau abur la temperatură înaltă), rezultând deteriorarea suprafeței de etanșare a valvei, a tijei valvei, a scaunului valvei sau a corpului valvei.

6.3 Cauze

- Scădere mare de presiune: Schimbările rapide de presiune vor produce bule de aer care vor coroda discul sau scaunul supapei.
- Curgere corozivă: Mediul conține acizi, alcali, săruri etc., care reacționează direct cu suprafața metalică, provocând dizolvarea treptată sau corodarea și subțierea suprafeței de etanșare și a corpului valvei.
- Medii abrazive: Fluidele cu viteză mare care conțin particule vor uza marginea de etanșare în timp.

6.4 Soluții

- Controlul debitului: Determinați corect dimensiunea valvei pentru a minimiza căderea de presiune și utilizați calculele coeficientului de debit (Cv) pentru a îndeplini cerințele sistemului.
- Îmbunătățirea materialelor: Alegeți materiale rezistente la coroziune, cum ar fi oțelul inoxidabil sau acoperiri dure pentru discurile și scaunele supapelor.
- Proiectarea sistemului: Reducerea debitului prin creșterea diametrului țevii sau prin adăugarea unui dispozitiv de reducere a presiunii în amonte.

6.5 Tabelul cu valori CV

---

7. Defecte de fabricație

Uneori, scurgerile provin din defecte de construcție a valvei care pot fi detectate în timpul utilizării inițiale sau al testării.

7.1 Cauze

- Defecte de turnare: Porozitatea sau fisurile din corpul valvei pot cauza scurgeri externe.
- Probleme ale suprafeței de etanșare: Prelucrarea neuniformă a discului sau a scaunului poate împiedica etanșarea corectă, rezultând scurgeri interne.
- Erori de asamblare: Instalarea necorespunzătoare a garniturilor sau alinierea greșită a componentelor în timpul fabricației poate cauza scurgeri.

7.2 Soluții

- Asigurarea calității: Cumpărați de la producători de renume, cu certificări precum ISO 9001, și solicitați un raport de testare a presiunii (de exemplu, conform API 598) pentru a verifica etanșeitatea.
- Testare preinstalare: Efectuați teste hidrostatice sau pneumatice de scurgere înainte de instalare pentru a identifica defectele și returnați unitățile defecte furnizorului.
- Reclamații în garanție: Asigurați-vă că supapa beneficiază de o garanție care acoperă defectele de fabricație, astfel încât să poată fi înlocuită dacă se descoperă scurgeri din timp.

---

8. Concluzie

Valvă flutureÎn cazul scurgerilor, rezolvarea acestor probleme necesită o combinație de selectare a valvei potrivite, instalare atentă, întreținere regulată și optimizare a sistemului. Prin selectarea materialelor adecvate aplicației, respectarea instrucțiunilor de instalare și monitorizarea condițiilor de funcționare, utilizatorii pot reduce semnificativ riscul de scurgeri.
Scurgerea supapei flutureProblemele pot fi cauzate de o varietate de factori, iar pentru diferite tipuri de scurgeri sunt necesare soluții diferite. Fie că este vorba de scurgeri interne sau externe, acestea pot fi de obicei atribuite garniturilor uzate, erorilor de instalare, interferențelor discului supapei, problemelor de etanșare a tijei supapei, presiunii/temperaturii excesive, defectelor de fabricație sau coroziunii. Riscul de scurgere al supapelor fluture poate fi redus eficient printr-o selecție rezonabilă, o instalare corectă, o întreținere regulată și o funcționare optimizată. Pentru aplicațiile critice, consultarea producătorilor de supape sau a inginerilor de sistem poate asigura o funcționare fără scurgeri și poate îmbunătăți siguranța și eficiența de funcționare a sistemului.