Els materials de segellat tenen un paper important en les vàlvules de bola de muñón criogènic, que poden evitar la fuita de mitjans i garantir un funcionament segur de la vàlvula. El seu rendiment afecta directament la fiabilitat del segellat, la vida útil i l'estabilitat de funcionament de la vàlvula en ambients de temperatura ultra-baixa. A continuació es destaquen les seves principals funcions i principis de selecció:
I. Funcions clau Funcions dels materials de segellat
Segellat criogènic: a temperatures de -196 graus (per exemple, nitrogen líquid) o inferiors, el material de segellat ha de romandre elàstic i flexible per evitar fuites a causa de l'augment dels buits de la superfície de segellat a causa de l'enduriment o la contracció del material. El cautxú normal, per exemple, pot tornar-se trencadís a baixes temperatures, mentre que els materials de segellat criogènics especialitzats (per exemple, PTFE modificat (PTFE)) encara poden mantenir la pressió de segellat.
Resistència a la corrosió del medi: els medis criogènics (per exemple, gas natural liquat, oxigen líquid) poden ser altament corrosius o reactius químicament. Els materials de segellat han de ser químicament estables per evitar la reacció amb el medi que fa que el segell falli. Per exemple, en aplicacions d'oxigen líquid, s'han d'evitar materials que contenen olis o substàncies fàcilment oxidants per evitar riscos de combustió.
Resistència a l'abrasió i a la corrosió: durant l'obertura i el tancament de la vàlvula, la fricció entre l'esfera i la coberta de segellat pot provocar un desgast, especialment amb una pressió diferencial d'alta pressió, l'erosió dels mitjans pot accelerar el dany a la superfície de segellat. Els materials de segellat han de tenir una duresa elevada i una lubricació automàtica-per reduir el desgast i allargar la vida útil.
Compensació d'expansió i contracció tèrmica: a baixes temperatures, el metall del cos de la vàlvula es redueix més que el material de segellat, cosa que pot provocar una distribució desigual de la pressió a la superfície de segellat. El material de segellat ha de compensar aquesta diferència de contracció mitjançant una deformació elàstica per mantenir la pressió de contacte del segell.
Resistència a l'adhesió: després d'un llarg període d'inactivitat, la superfície de segellat pot ser difícil d'obrir i tancar a causa de la cristal·lització o l'adhesió del medi. El material de segellat ha de tenir una energia superficial baixa per evitar l'adhesió dels mitjans i garantir un funcionament flexible de la vàlvula.
II. Principis de selecció de segelladors
1. Adaptabilitat a la temperatura
Límit criogènic: seleccioneu el material segons la temperatura mínima de funcionament per assegurar-vos que la seva temperatura de transició vítrea (Tg) estigui per sota de la temperatura de treball.
Per exemple: PTFE (PTFE): la temperatura aplicable baixa a -200 graus, però calen millores per millorar la resistència a l'abrasió.
PI (poliimida): Apte per a -269 graus (prop del zero absolut) però costós.
Grafit flexible: aplicable a altes temperatures de -200 graus, però ha d'evitar el contacte amb mitjans oxidants forts.
2.Compatibilitat amb els mitjans
Propietats químiques: Els materials resistents a la corrosió es seleccionen segons el tipus de medi (per exemple, hidrocarburs, oxigen líquid, nitrogen líquid). Per exemple, està prohibit l'ús de materials a base de greix-en aplicacions d'oxigen líquid; Es prefereixen segells de PTFE o metàl·lics (per exemple, acer inoxidable + grafit flexible).
Per als mitjans particulats, es requereixen materials resistents a l'abrasió (per exemple, PTFE reforçat amb carbur de silici).
3.Propietats mecàniques
Velocitat de rebot de la compressió: el material s'ha de deformar ràpidament després de la compressió per compensar la relaxació durant l'ús{0}}a llarg termini. El grafit flexible, per exemple, té un rebot de compressió superior al 40%.
Rigidesa i resistència: les aplicacions d'alta-pressió requereixen materials d'alta-duresa (p. ex., carbur de ciment), però la flexibilitat s'ha d'equilibrar per evitar la fragilitat.
4. Coincidència de tipus de segell
Segell suau: adequat per a baixa pressió, mitjans nets, bon rendiment de segellat, però poca resistència a l'abrasió
Segell dur: adequat per a mitjans de partícules d'alta pressió; El segellat s'aconsegueix per contacte amb metall
Segellat combinat: combina els avantatges dels segells suaus i durs, com ara un anell de PTFE incrustat al seient de la vàlvula metàl·lica per equilibrar la resistència a l'abrasió i el rendiment de segellat.
