金屬密封球閥的應用分析
目前，金屬密封球閥以其的優(yōu)勢廣泛應用于煤化工、多晶硅、煉油、海上平臺、傳統(tǒng)電站疏水系統(tǒng)和發(fā)電廠等。在要求嚴格關閉、高溫和高壓差、開關快、介質含有固體顆粒的情況下，金屬硬密封球閥是閥門類型。
但是，金屬硬密封球閥一般存在壽命低、內部泄漏、操作發(fā)生澀味(或抱死)等問題，面對越來越高的磨損要求、強腐蝕等情況，耐磨球閥需要在硬面處理、結構設計、部件選擇和加工等方面進行優(yōu)化設計。
耐磨球閥的結構
耐磨球閥的結構設計一般有兩種:球浮動式和球固定式。無論哪種結構，在磨損條件惡劣的使用介質中，都面臨著防止彈性閥座彈簧腔內物料(兩相流或三相流)堆積，使閥門無法正常工作，導致閥門扭矩異常增大或卡死的現象。針對這種情況，制造商開發(fā)了自清潔耐磨球閥(浮動)和阻尼沉淀結構耐磨球閥(固定)，更好地解決了這個問題。
自清洗耐磨球閥的技術特點:上游浮動閥座設計為具有吹掃功能的自清洗通道結構。閥門在打開和關閉過程中，可以通過介質本身的壓力吹掃堆積在彈簧和閥腔中的物料，防止固體顆粒堆積在彈簧腔中可能出現的抱死現象，影響閥門的正常運行；密封閥座為可更換結構；在閥桿處增加兩個自潤滑軸承彈墊，減少閥門操作扭矩。
阻尼沉淀結構耐磨球閥的技術特點:彈性閥座采用分流結構設計，阻尼沉淀槽預設，保證閥門在使用過程中能有效地將物料沉積在彈簧腔前，不影響閥座的正常退讓。
2耐磨球閥密封性能
1）應具有一定硬度，使其耐磨耐沖蝕。
2)應具有一定的結合強度，防止硬化層脫落和開裂。
3)應確保足夠的加工精度，以確保低密封泄漏率。
就硬密封球閥密封面而言，獲得理想的硬化涂層組織是一步。
3.金屬密封耐磨球閥表面硬化的方法有:表面涂層技術(cr、ni-p)、堆(噴)焊技術、等離子氮化技術、熱噴金屬陶瓷等。
前三種密封面處理方法一般用于軟密封球芯的硬化和清潔介質，如油、天然氣、低溫蒸汽、水等條件，但用于嚴格條件，如石油化工行業(yè)的兩相流或三相流(氣、固、液)特殊介質，證明其使用壽命很短。特別是在煤化工、多晶硅等行業(yè)，選擇耐磨耐腐蝕的密封硬化技術至關重要。
近年來，國內外通過熱噴涂技術獲得的金屬陶瓷涂層得到了成功的推廣和應用。在許多噴涂材料中，碳化鎢是基于涂層的涂層，其耐磨性、耐腐蝕性和耐干燥性突出。常使用wc為基體的涂層有：wc12/co、wc17/co、wc20/co、wc86/co10cr4、wc17/ni、wc50/nicrbsi等。表1是的wc基金屬陶瓷，由超音速火焰噴涂技術(hvof)制成。
涂層工藝
2為幾種噴涂工藝的對比。
1兩種典型涂層技術參數
注意：應用溫度限定在該溫度范圍內，涂層性能。
二是由于超聲速火焰噴涂技術不僅沉積顆粒的飛行速度快，而且噴涂溫度低，從而保證了碳化鎢的分解和氧化物含量的控制，使涂層組織更加致密，對涂層性能產生不利影響，涂層組織較薄，涂層耐磨、耐沖蝕。
在確定耐磨球閥密封面硬化工藝的同時，應在大量試驗的基礎上，通過優(yōu)化和改進噴涂工藝參數，解決涂層容易開裂的主要問題，即涂層的殘應力應控制在壓力狀態(tài)。
與此同時，為了降低密封面的摩擦系數，從而降低閥門的操作力矩，不僅要嚴格控制噴粉粒度，還要在涂料中加入一定比例的耐高溫潤滑劑，以更好地制備性能優(yōu)良的耐磨耐蝕涂層。
5.在設計和生產中應注意的問題多相流條件下使用的耐磨球閥不僅要求耐磨、耐腐蝕，還要充分考慮操作的可靠性。從硬化層的制造、合理的結構設計、模擬狀況的計算、閥部件的加工精度到閥的檢查檢查，各環(huán)節(jié)的要求與通常的產品不同。在設計和生產中，應注意以下問題：
1)設計結構應防止材料堆積在彈簧腔內，防止材料粘結關閉件(刮擦功能)。在多相流介質工況下，閥腔盡量設計為流線型。
2)在多相流條件下，尤其是粘性油渣介質，介質動阻力對閥門運行扭矩的影響。
3）合理應用涂層與基體材料在高溫下膨脹系數的不同。
4)由于金屬陶瓷涂層的多孔性，在涂層密封面上存在腐蝕性物質(如硫、硫化氫等)。
產生的腐蝕裂紋，應采用封孔技術。
5)重要零件材料的質量監(jiān)測(化學成分、機械性能、熱處理等)。
6在惡劣條件下使用的耐磨球閥的可靠性和壽命取決于密封面硬化技術和球體的加工精度和閥的結構設計。
金屬硬密封球閥的設計、制造設計、制造和檢測已形成完善的質量保證體系，耐磨球閥的加工和試驗方法已達到水平。