A modern ipari folyadékszállító rendszerekben a szelepek stabilitása és tartóssága közvetlenül meghatározza a teljes csővezeték működési hatékonyságát. A szelepek alapvető összetevőiként a minőségellenőrzés golyósszelep-öntvények és pillangószelep-öntvények sarokköveként szolgál a berendezések nvagymál működésének biztosításához magas nyomáson, erős korrózión vagy szélsőséges hőmérsékleten. Ez a cikk e két öntvénytípus műszaki szempontjaival foglalkozik az öntési eljárások, az anyagok mechanikai tulajdonságai és a gyakorlati alkalmazások paramétereinek összehasonlítása szempontjából.
A gyártási folyamat a golyósszelep-öntvények rendkívül nagy sűrűséget igényel. Mivel a golyóscsapokat általában a közegek elzárására vagy csatlakoztatására használják, az öntvényeknek ellenállniuk kell a közeg közvetlen eróziójának és a belső üreg váltakozó nyomásának.
Az anyagválasztás szempontjából a gyakori anyagok közé tartozik a rozsdamentes acél (például CF8, CF8M), a szénacél (például WCB, WCC) és a duplex acél. Annak biztosítására golyósszelep-öntvények ne szivárogjon nagy nyomású munkakörülmények között, széles körben alkalmazzák a befektetési öntés (precíziós öntés) technológiát. Ez az eljárás biztosítja, hogy az öntvény felületi érdessége elérje az Ra 6,3-at vagy jobbat, csökkentve a ráhagyást a későbbi megmunkáláshoz, miközben elkerüli az olyan gyakori hibákat, mint a pórusok és a homoköntvény salakzáródása.
Nagy átmérőjűekhez golyósszelep-öntvények , a falvastagság egyenletessége tervezési kihívás. A folyadéknyomás-eloszlás szimulálására és az öntvény merevítő bordaszerkezetének optimalizálására szolgáló végeselem-elemzés (FEA) használatával hatékonyan megelőzhető a szelep nyitásakor és zárásakor keletkező feszültségkoncentráció.
A golyóscsapokkal ellentétben pillangószelep-öntvények általában térbeli korlátokkal és az áramlásszabályozás szükségességével szembesülnek. A pillangószelepes öntvények szerkezete viszonylag lapos, ami kihívást jelent az öntési folyamat során a folyékonyság és az adagolóképesség szempontjából.
A szelepülés területe pillangószelep-öntvények a technikai mag. Legyen szó koncentrikus pillangószelepről vagy excenteres pillangószelepről, az öntvény kerekségi tűrését szigorúan ellenőrizni kell. Ha az öntvény deformálódik a hűtési folyamat során, az közvetlenül azt okozza, hogy a szeleptárcsa nem illeszkedik szorosan a tömítőgyűrűhöz. Három excenteres pillangószelepes alkalmazásoknál a tömítőfelület pillangószelep-öntvények gyakran keményötvözet burkolatot igényel, ami döntő jelentőségűvé teszi magának az öntvénynek a hegeszthetőségét és hőkezelési stabilitását.
A mérnököknek az adott munkakörülmények alapján legmegfelelőbb megoldás kiválasztásához az alábbi táblázat felsorolja a kétféle öntvény alapvető paramétereinek összehasonlítását normál körülmények között:
| Teljesítménymutató | Golyósszelep-öntvények | Pillangószelep-öntvények |
| Nyomás kapacitás | Rendkívül magas (2500-as osztályig) | Közepes-magas (általában 150-600 osztály) |
| Áramlási együttható (Cv) | Rendkívül alacsony (teljesen nyitott állapotban szinte nincs ellenállás) | Alsó (a lemez áramlási ellenállást hoz létre) |
| Szemtől szembe hossz | Hosszabb | Rövid (telepítési helyet takarít meg) |
| Casting nehézség | Komplex belső üreg, magas magdoboz követelmények | Lapos szerkezet, magas deformációszabályozási követelmények |
| Fő alkalmazás | Vészlekapcsolás, nagynyomású vezetékek, viszkózus közegek | Átfolyásszabályozás, nagy vízrendszerek, szellőztetés |
| Súlyarány | Nehezebb, magasabb anyagköltség | Könnyű kialakítás, kiemelkedő gazdaságosság |
Akár termel golyósszelep-öntvények or pillangószelep-öntvények , a szigorú roncsolásmentes vizsgálat (NDT) a termék megfelelőségének biztosításához szükséges eszköz.
Radiográfiai vizsgálat (RT) : A belső zsugorodás és porozitás ellenőrzésére szolgál. Nagynyomású fokozathoz golyósszelep-öntvények , Az RT tesztelése gyakran kötelező az olyan szabványoknak való megfeleléshez, mint például az ASME B16.34.
Mágneses részecskék tesztelése (MT) és áthatoló teszt (PT) : Főleg apró felületi repedések kimutatására használják. A tengelyfurat területén pillangószelep-öntvények , a finom felületi hibák hosszan tartó vibráció hatására kifáradási törésekké alakulhatnak.
Kémiai összetétel elemzése és mechanikai tesztelése : Az olvadt acél minden hőjét spektroszkópiai elemzésnek kell alávetni annak biztosítása érdekében, hogy az olyan elemek tartalma, mint a króm (Cr), a nikkel (Ni) és a molibdén (Mo) megfeleljen a szabványos követelményeknek. Ezt követően az öntvények folyáshatárát és nyúlását szakító- és ütővizsgálatokkal igazolják.
A gyakorlati folyadékszabályozási technikában a választás között golyósszelep-öntvények és pillangószelep-öntvények nem csak a beszerzési költséget, hanem a karbantartási gyakoriságot is figyelembe kell venni a teljes életciklus során.
Az előnye golyósszelep-öntvények kiváló elzárási képességükben és erózióállóságukban rejlik, különösen szemcsés közeget tartalmazó munkakörülmények között, ahol a labda forgása öntisztító hatású. fordítva, pillangószelep-öntvények Könnyű jellegük és szabályozási teljesítményük miatt uralják az olyan területeket, mint a nagy hűtővízrendszerek és a kéntelenítő rendszerek.
Az élettartam meghosszabbítása érdekében az öntvények felületkezelési folyamata is kritikus. Pácolás passziválás, homokfúvás vagy epoxigyanta bevonatok használata jelentősen növelheti a korrózióállóságot pillangószelep-öntvények nedves vagy sópermetes környezetben. Mert golyósszelep-öntvények magas hőmérsékleti körülmények között az oldatos kezelésen átesett öntvények kiválasztása hatékonyan megszünteti a maradék feszültséget, és megakadályozza a szeleptest magas hőmérsékleten való kúszását.