Les vannes à bille à étanchéité dure sont beaucoup plus strictes en termes de conditions de fonctionnement que les vannes à bille à étanchéité souple. Les températures élevées, la forte corrosion et les milieux tels que la poussière, les particules et la boue constituent des obstacles importants à l'utilisation continue de robinets à tournant sphérique à étanchéité dure. Lors de l'utilisation de vannes à bille à étanchéité dure, des défaillances de vannes se produisent souvent en raison des conditions de fonctionnement ou de facteurs humains, ce qui oblige à effectuer une maintenance. Comprendre les causes des défaillances des vannes et trouver des moyens de les prévenir est nécessaire et efficace pour les travailleurs de l’industrie des vannes et les utilisateurs de produits.

Du point de vue de l'utilisation du produit, les défauts des robinets à bille à étanchéité dure peuvent être grossièrement divisés en deux catégories suivantes : défauts non techniques et défauts techniques.

1. Défauts non techniques

Ce type de panne n'est pas lié à la technologie, c'est-à-dire qu'il ne s'agit pas d'un problème avec la structure interne de la vanne ou d'un dysfonctionnement dans le fonctionnement des composants internes. Par conséquent, la cause de sa défaillance est généralement causée par des conditions extérieures.

1.1 Erreurs dans la sélection de la vanne

Certains clients, lors du choix d'un modèle de vanne, ne comprennent pas les conditions de fonctionnement du produit ou ne tiennent pas compte du coût, et la vanne sélectionnée ne peut pas répondre aux exigences en matière de température de fonctionnement, de pression de service, de corrosivité moyenne et d'érosion dans les conditions de fonctionnement. ce qui entraîne une défaillance rapide de la valve une fois mise en service.

Par conséquent, dans le processus de sélection, le client ou l'institut de conception doit donner la priorité à la fiabilité d'utilisation du produit, car le choix de produits trop bas de gamme pour des raisons de coût peut entraîner des pannes et des dommages qui peuvent ne pas valoir la perte. Ceci est particulièrement important lors de la sélection de vannes à bille à étanchéité dure soumises à des conditions de fonctionnement difficiles.

1.1.1 Sélection incorrecte du matériau pour pulvériser la surface en alliage dur sur la surface d'étanchéité du siège de bille

La clé de la performance des vannes à bille à étanchéité dure réside dans le traitement de durcissement de surface des billes d'acier et des sièges de vanne. Afin d'assurer l'étanchéité métal sur métal, la pression d'étanchéité entre les sièges de bille scellés est beaucoup plus élevée que celle des robinets à tournant sphérique ordinaires, ce qui permet aux matériaux métalliques de mordre ou de tirer facilement, ce qui peut directement provoquer le contact de la bille. la valve ne fonctionne pas correctement. À l'heure actuelle, la méthode la plus largement utilisée et la plus efficace pour le durcissement superficiel des sièges de billes est la pulvérisation d'alliages durs (principalement des alliages à base de nickel et des alliages à base de chrome). Le revêtement de la bille en acier et du siège de vanne des vannes à bille à étanchéité dure détermine en grande partie les performances et la durée de vie de la surface d'étanchéité du siège de bille. Ainsi, dans des conditions de travail complexes,

Il existe généralement deux directions pour sélectionner les couches d’alliage dur : l’une consiste à rechercher leur dureté. Les couches d'alliage de haute dureté ont une forte résistance à l'usure et à l'érosion, et sont couramment utilisées dans des conditions de travail avec des particules solides petites et dures (telles que les industries chimiques du charbon et du silicium polycristallin) ; La seconde est de rechercher sa résistance à la corrosion. Dans certains milieux hautement corrosifs, la couche d'alliage résistant à la corrosion peut protéger efficacement le substrat interne de la rotule, prolongeant ainsi sa durée de vie. Il est couramment utilisé dans des conditions de milieux hautement corrosifs (telles que les industries pétrochimique et papetière). Dans la sélection des matériaux pour les robinets à bille à étanchéité dure, le matériau permettant de pulvériser une couche d'alliage dur sur la surface d'étanchéité du siège de la bille est de la plus haute importance.

1.1.2 Le choix du matériau de certains composants internes de la vanne ne correspond pas à la température de fonctionnement.

Dans les vannes à bille à étanchéité dure, le choix de certains composants internes est étroitement lié à leur température de fonctionnement ou à la température du fluide, tels que les charges, les rondelles d'étanchéité, la tige de vanne. gaines, etc. Il y a généralement deux raisons de choisir des robinets à tournant sphérique à étanchéité dure. La première est que la température de fonctionnement est élevée et que le siège de soupape à étanchéité souple ne peut pas y résister. L'autre est que le fluide a une forte capacité d'abrasivité et d'érosion et que le siège de valve à étanchéité souple n'est pas assez dur. On peut voir que les robinets à tournant sphérique à étanchéité dure ne sont pas égaux aux robinets à tournant sphérique à haute température. Dans certaines conditions de fonctionnement, sa température d'utilisation peut ne pas être très élevée.

Lorsque la température du fluide est inférieure à 200 ℃, le plastique synthétique peut être sélectionné pour l'emballage, les joints d'étanchéité (y compris le joint d'étanchéité du couvercle du corps, le joint d'étanchéité de la tige de vanne inférieure, le joint d'étanchéité de la bride centrale, etc.) et la gaine de tige de vanne. Cette configuration est similaire à la configuration des accessoires associés dans les robinets à tournant sphérique à étanchéité souple.

Lorsque la température du milieu est supérieure à 200 ℃, le graphite doit être sélectionné comme charge (le graphite a une forte résistance à la température et ses performances restent fondamentalement inchangées à haute température).

1.2 Échec de sélection des accessoires



Les accessoires de la vanne comprennent le dispositif d'entraînement, le dispositif de support du dispositif d'entraînement et les accessoires tels que les supports et les arbres de connexion qui relient le dispositif d'entraînement. Les dispositifs d'entraînement des robinets à tournant sphérique à étanchéité dure peuvent être divisés en poignées à levier, poignées en tube d'acier, actionneurs de turbine, réducteurs d'embrayage à volant (utilisés pour basculer entre les opérations manuelles ou automatiques) et actionneurs automatiques (y compris les actionneurs pneumatiques, les actionneurs électriques, les actionneurs électro-hydrauliques). actionneurs, etc.) en fonction de leurs sources d’alimentation.

Pour les dispositifs d'entraînement à commande manuelle tels que les poignées à levier, les poignées en tube d'acier et les mécanismes d'engrenage, le couple peut être calculé en fonction de la valeur de couple de travail du produit, et les longueurs ou spécifications appropriées peuvent être sélectionnées. Bien entendu, la résistance à la torsion et à la traction du matériau doit également être prise en compte.

La sélection des actionneurs automatiques est relativement complexe. En prenant les actionneurs pneumatiques comme exemple, ils sont divisés en types à simple effet et à double effet. Les interrupteurs à actionneur pneumatique à double effet ont tous une force de ressort et un couple constant. Les actionneurs pneumatiques à simple effet doivent vaincre la force du ressort lors de l'ouverture et s'appuyer sur la force du ressort pour se fermer. En conséquence, leur couple de sortie se situe dans une plage de valeurs de couple, ce qui augmente la difficulté de sélection. Généralement, lors de l'installation d'actionneurs pneumatiques, il est nécessaire de multiplier la valeur du couple de travail de la vanne par un facteur de sécurité, afin d'éviter l'apparition d'une force de fonctionnement insuffisante en raison du couple de sortie de l'actionneur dû aux changements de plage.

Généralement, à la sortie de l'usine, la valeur réelle du couple de travail ne peut pas être mesurée avec précision avant d'atteindre les conditions de travail réelles. La norme couramment utilisée consiste à estimer la valeur du couple de travail en multipliant la valeur du couple à vide par un coefficient diélectrique. Pour les robinets à tournant sphérique à étanchéité dure, le coefficient moyen doit être sélectionné en fonction des différentes conditions de travail. S'il s'agit d'un milieu de particules, de poussière ou de boue, le coefficient doit être aussi grand que possible, généralement compris entre 1,5 et 2.

En plus de la sélection de l'actionneur lui-même, ses accessoires doivent également être sélectionnés en fonction de la situation réelle, tels que les électrovannes associées, les réducteurs de pression, les interrupteurs de position de vanne, etc. Par exemple, un actionneur pneumatique avec un grand volume d'admission est équipé d'une électrovanne avec un faible débit d'air, qui ralentira l'admission de l'actionneur pneumatique, ralentira la fermeture de la vanne et prolongera le temps d'érosion de la surface d'étanchéité, ce qui n'est pas propice à la durée de vie de la vanne . De plus, l’avantage significatif des vannes des appareils automatiques réside dans leur temps d’ouverture et de fermeture rapide. De nombreux clients exigent que l'action d'ouverture et de fermeture soit effectuée en N secondes, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de configuration raisonnable des accessoires associés.

1.3 Autres défauts non techniques

En plus des défauts non techniques causés par les erreurs de sélection courantes mentionnées ci-dessus, lors de l'utilisation réelle de robinets à tournant sphérique à étanchéité dure, la direction et les étapes d'installation peuvent ne pas suivre les spécifications, ce qui peut également provoquer des défauts d'utilisation. Par conséquent, lors de l'utilisation de la vanne, il est nécessaire de suivre les instructions et de connecter correctement la position de connexion pour garantir la sécurité.

2. Défauts techniques

Les défauts non techniques mentionnés précédemment sont tous causés par des facteurs humains, provenant de raisons subjectives. S'ils sont suffisamment prudents ou expérimentés, ils peuvent être complètement évités et leurs causes ne sont pas liées à la structure interne de la valve. Et des défauts techniques. Comme son nom l'indique, cela est dû à la technologie actuelle imparfaite des vannes à bille à étanchéité dure, et nous ne pouvons souvent qu'essayer de minimiser l'impact qu'il entraîne, difficile à éliminer complètement. Bien entendu, si un robinet à tournant sphérique à étanchéité dure d'une durée de vie de 3 mois peut être prolongé jusqu'à six mois après le dépannage ou la prévention, même si le défaut ne peut pas être complètement éliminé, il peut toujours être considéré comme un succès.


2.1 Fuite causée par des dommages à la surface d'étanchéité

Pour les robinets à tournant sphérique, et même pour les robinets, la surface d'étanchéité est la partie la plus importante qui affecte le fonctionnement de l'ensemble du robinet. D'après le principe de fonctionnement d'un robinet à tournant sphérique, il s'agit d'un composant d'ouverture et de fermeture, et son processus de fonctionnement est le processus d'ouverture ou de fermeture de la bille d'acier sur le siège de la vanne. Si la surface d'étanchéité est endommagée pendant le processus d'ouverture ou de fermeture, la surface d'étanchéité peut fuir, provoquant une fuite interne de la vanne, et la vanne est considérée comme invalide.


2.1.1 Sélection raisonnable des ressorts de siège de soupape

La plus grande différence entre les robinets à tournant sphérique à étanchéité dure et les robinets à tournant sphérique à étanchéité souple est que la bille en acier et le siège de vanne sont tous deux des matériaux métalliques, contrairement aux billes en acier à étanchéité souple qui sont en métal tandis que les sièges de vanne ne sont pas métalliques. Par conséquent, le mécanisme de scellement est également différent. Le principe d'étanchéité d'un robinet à tournant sphérique à étanchéité souple est que la force d'étanchéité entre la bille d'acier et le siège de vanne provoque une déformation du siège de vanne non métallique, transformant le contact irrégulier entre le siège de vanne et la bille d'acier en contact. Dans le même temps, le siège de soupape à étanchéité souple est comprimé et déformé et s'adapte davantage à la surface de la bille d'acier pour compenser les zones inégales de la surface de la bille d'acier. Si la déformation par compression entre la bille d'acier et le siège de valve est plus grande ou plus petite, A peu d’impact sur les performances d’étanchéité ; Le principe d'étanchéité des robinets à tournant sphérique à étanchéité dure est que la force d'étanchéité entre la bille d'acier et le siège de vanne est difficile à déformer le siège de vanne en métal. Par conséquent, une force d'étanchéité plus importante (par rapport aux robinets à tournant sphérique à étanchéité souple) est nécessaire pour déformer la surface d'étanchéité du siège de vanne, afin d'obtenir l'ajustement entre la bille d'acier et le siège de vanne et d'obtenir l'étanchéité. Cependant, cette déformation n'est que mineure et s'il y a un léger changement dans la pression d'extrusion du siège du robinet à tournant sphérique en acier, celui-ci risque de ne pas pouvoir assurer l'étanchéité. Il n’est pas difficile de tirer deux conclusions des différences entre les deux mécanismes : premièrement, la pression de compression entre la bille en acier du robinet à tournant sphérique scellé durement et le siège de la soupape est plus grande ; 2. La fonction de réglage des vannes à bille à étanchéité dure pour l'étanchéité est plus faible que celle des vannes à bille à étanchéité souple.


En raison de la plus grande force de compression entre la bille en acier du robinet à bille scellée dure et le siège de la vanne, un frottement coulissant se produit entre la bille en acier métallique et le siège de la vanne en métal pendant la transition d'ouverture et de fermeture du robinet à bille. Selon la mécanique des matériaux, le frottement par glissement entre des métaux de dureté similaire est susceptible de mettre à rude épreuve la surface d'étanchéité (provoquant des rayures sur la surface d'étanchéité). Dans les vannes à bille à étanchéité dure, un ressort (ressort à disque ou ressort à colonne) est généralement ajouté après le siège de la vanne pour comparer la pression en vue d'un réglage précis. De cette manière, dans une certaine mesure, la force d'étanchéité peut être obtenue dans une certaine plage.

2.1.2 Effet de réglage de la bague de pression du siège de soupape

L’article précédent analysait l’effet régulateur des ressorts. L'élasticité et la compression des ressorts sont des fonctions linéaires ou quadratiques et la plage de valeurs effectives est très courte, les ajustements ne sont donc effectués que dans une très petite plage. Quand la valve fuit

3. Conclusion

En résumé, les exigences de précision de production pour les robinets à tournant sphérique à étanchéité dure sont élevées et les conditions de travail sont difficiles. Pour garantir que les robinets à tournant sphérique à étanchéité dure présentent moins de défaillances et maintiennent une durée de vie plus longue, les aspects suivants doivent être saisis : ① La

conception et la sélection doivent être basées sur les conditions de travail réelles, en sélectionnant les matériaux et les structures appropriés.

② Pendant le processus de production, la précision doit être strictement contrôlée et chaque étape de test doit être bien effectuée avant de quitter l'usine.

③ Suivez strictement le manuel de production du produit pendant l'utilisation.

④ Effectuez régulièrement des inspections et une maintenance, et réparez ou remplacez rapidement tout problème pour éviter les accidents de sécurité.