Harde coating voor kogelkranen in zware servicetoepassingen

Onder zware omstandigheden worden doorgaans toepassingen verstaan ​​waarbij zware deeltjes betrokken zijn, hoge- frequentiecycli, extreme temperaturen, corrosie, erosie of een combinatie van deze factoren. Voor deze veeleisende omstandigheden zijn metalen-kogelkranen vereist.

Het succes van een kogelkraan met metalen-zitting hangt grotendeels af van de keuze van een geschikte harde coating en of die coating op de juiste manier is vervaardigd. Harde coatings kunnen kwetsbare onderdelen beschermen en de prestaties van een klep verbeteren. Het is echter veel moeilijker dan de meeste eindgebruikers van kleppen zouden denken om een ​​bevredigende harde coating te verkrijgen. Dit is de reden waarom het nog steeds gebruikelijk is dat er ter plaatse diverse coatingproblemen optreden bij kogelkranen-, zoals vreten, barsten en zelfs delaminatie.

Waarom hebben kogelkranen coatings nodig?

Zachtzittende kogelkranen hebben hun beperkingen als het gaat om hoge temperaturen of zware omstandigheden. Om de belastingen tussen de kogel en de zittingen te kunnen verwerken en om een ​​betrouwbare en lange levensduur te garanderen, is een geschikte coating tussen de bewegende contactgebieden vereist. Om bestand te zijn tegen schurende, erosieve, hoge- druk- en hoge- temperaturen of blootstelling aan vaste stoffen, zal de juiste keuze en kwaliteit van het basismateriaal en de coating bovendien van invloed zijn op de prestaties zoals dichtheid, uithoudingsvermogen, koppel en repareerbaarheid van de klep.

Algemene problemen onder zware gebruiksomstandigheden

De zware omstandigheden in zware gebruiksomgevingen vormen een uitdaging voor de levensduur en de afdichtingsprestaties van de klepkogel en zitting. Alleen met een geschikte materiaalkeuze kan voortijdig prestatieverlies van de klep worden vermeden. Hoge-druk en hoge- temperaturen, gecombineerd met vaste stoffen, kunnen leiden tot vreten of zelfs afbrokkelen en vernietiging van de coating. Dit kan resulteren in een verhoogd koppel en een niet-bedienbare klep en/of een hoge mate van lekkage. Hetzelfde geldt voor corrosie, erosie of slijtage wanneer de slijtvastheid van de coating niet voldoende is.

Aanbevolen oplossingen

HVOF en Spray & Fuse coatings zijn twee veelgebruikte coatings in de kleppenindustrie. De voordelen en toepassingen van deze twee coatings (ongeacht het poedermateriaal) worden weergegeven in Tabel 1.

Wat is een goede coating?

Het productieproces van een coating kan worden vergeleken met het maken van een kunstwerk, waarbij alle stappen, inclusief voor-behandeling, spuiten en-nabehandeling, bijdragen aan het eindresultaat. Imperfectie in zelfs maar één van deze stappen zal leiden tot een mislukt product. In veel gevallen zijn de problemen verraderlijk; het kan slechts een kleine toename zijn van het koppel dat nodig is voor de werking van de klep.

Spuiten is de meest kritische schakel in het proces. Een goed spuitproces moet zo nauwkeurig en stabiel mogelijk zijn. Spray is een proces van materiaaltoevoeging dat zorgvuldig moet worden gecontroleerd. Net als machinale bewerking is ultramoderne -de- apparatuur niet de enige factor waarmee rekening moet worden gehouden; Ook geschikte armaturen en jarenlange ervaring zijn cruciaal. Bij stabiliteit draait alles om procesmanagement; Zodra een perfect spuitproces (voorverwarmen, snelheid, afstanden, enz.) is bereikt, is het essentieel om ervoor te zorgen dat al deze stappen in de toekomst met minimale tussenkomst worden uitgevoerd. Om goedkoper-concurrerend te zijn, gebruiken sommige fabrikanten nog steeds handmatig spuiten; Deze aanpak wordt echter niet aanbevolen, omdat deze noch nauwkeurig noch stabiel is.

Warmtebehandeling verwijst naar de smeltstap in het Spray & Fuse-coatingproces. Klepgebruikers accepteren steeds vaker Spray & Fuse-coating als een geschiktere coating voor zware servicetoepassingen, zoals spoelingen en thermische schokken, dan HVOF-coatings. Het smeltproces van de meeste Spray & Fuse-coatings op de markt wordt bereikt door de kogelzitting handmatig te verwarmen met een oxyacetyleenbrander. Dit is sterk afhankelijk van ervaring, waardoor het moeilijk is om temperatuuruniformiteit over het hele balset te garanderen, wat kan leiden tot een coating met een ongelijkmatige kwaliteit. Om een ​​betrouwbare en hoogwaardige coating-te verkrijgen, wordt aanbevolen een vacuümoven met hoge-precisie te gebruiken, die zorgt voor een minimale temperatuurvariatie tijdens het smeltproces.

Lappen speelt een belangrijke rol bij het produceren van hoogwaardige coatings-. Standaard lepprocessen zorgen alleen voor voldoende ronding rond het afdichtingsgebied. Als we het meetgebied uitbreiden tot de hele bal, kan het de tolerantievereisten al overschrijden. Dit is de reden dat veel kogelkranen met metalen-zitting relatief acceptabele prestaties vertonen tijdens fabriekstests; Er treedt echter onaanvaardbare lekkage op als gevolg van schade aan de coating die wordt veroorzaakt door slechts een paar open-en-sluitcycli nadat de klep is geïnstalleerd. Daarom is er, naast het spuitvermogen, ook bekwaam lepvermogen nodig om de ideale ronding over de hele bal te garanderen. Bovendien garandeert een goed lepproces ook een gelijkmatige laagdikte, zodat een gelijkmatige hardheid wordt bereikt.

Testen en verifiërencontroleren of coatings in de gewenste kwaliteit worden geproduceerd en geven tevens instructies voor continue verbetering. De coatinginspectiemethode die in de klepindustrie wordt gebruikt, omvat over het algemeen hardheids-, porositeits- en hechtsterktetests op monsters. Er zijn echter beperkingen: de testresultaten kunnen alleen verifiëren dat de coating voldoet aan de criteria van internationale normen, en een coating die op een exemplaar is geverifieerd, garandeert niet dezelfde prestaties onder reële werkomstandigheden wanneer deze op een kogelset wordt aangebracht. Een alternatieve oplossing kan dit oplossen: test de coatingprestaties onder omstandigheden die de werkelijke klepwerkomstandigheden simuleren, maar strenger zijn dan, en gebruik standaard coatinginspecties als aanvullende tests.

Samenvatting

In dit artikel is besproken hoe harde coating de prestaties van kogelkranen kan verbeteren, de uitdagingen die zware servicetoepassingen met zich meebrengen voor kogelkranen, en enkele mogelijke oplossingen. Hoewel harde coating de werkingssfeer van een kogelkraan kan vergroten en de prestaties en levensduur ervan bij zware servicetoepassingen kan verbeteren, is dit strikt afhankelijk van de kwaliteit van de coating. Coating van slechte-kwaliteit is een probleem dat snel tot problemen met een kogelkraan kan leiden, wat resulteert in slechtere prestaties dan een kogelkraan met zachte- zitting. Daarom moet speciale aandacht worden besteed aan de kwaliteitscontrole van de coating om onverwachte situaties te voorkomen.