لماذا يتغير أداء ختم صمامات الكرة مع درجة الحرارة؟

لماذا أداء الختم منصمامات الكرةتختلف مع التغيرات في درجة الحرارة؟

كمكون التحكم الأساسي في خطوط الأنابيب الصناعية ، يؤثر أداء الختم لصمامات الكرة بشكل مباشر على سلامة وموثوقية النظام. ومع ذلك ، في التطبيقات العملية ، يختلف تأثير الختم لصمامات الكرة غالبًا بشكل كبير بسبب تقلبات درجة الحرارة ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بخصائص المواد والتصميم الهيكلي والقدرة على التكيف مع ظروف العمل.

1. الاختلافات في معاملات التمدد الحراري لمواد الختم

هيكل الختم منصمامات الكرةعادة ما يتكون من مقاعد صمام معدنية ومواد ختم ناعمة (مثل PTFE ، نايلون) أو الأختام الصلبة المعدنية. عندما تزداد درجة الحرارة ، يمكن أن تؤدي معاملات التمدد الحراري للمواد المختلفة إلى تغييرات في الفجوة المناسبة. على سبيل المثال ، قد تتقلص حلقات ختم PTFE في درجات حرارة منخفضة ، مما قد يسبب تسربًا ؛ قد يؤدي التوسع المفرط في درجات الحرارة المرتفعة إلى تفاقم التآكل ويتسبب في تعليق الكرة. على الرغم من أن صمامات الكرة المختومة الصلبة يمكن أن تصمد أمام درجات حرارة أعلى ، إلا أن الفرق في التشوه الحراري بين مقعد الصمام المعدني والكرة قد لا يزال يؤدي إلى انخفاض في ملاءمة سطح الختم ، مما يشكل قنوات تسرب صغيرة.

2. تأثير درجة الحرارة على وسائط السوائل

يمكن أن تغير التغيرات في درجة الحرارة الحالة المادية للوسيط ، مثل اللزوجة والمرحلة ، مما يؤثر على أداء ختم صمامات الكرة. في ظل ظروف درجات الحرارة المنخفضة ، قد يتجمع الوسيط أو يتبلور ، ويمنع سطح الختم ؛ وسائل الإعلام عالية درجة الحرارة قد تقلل من صلابة مواد الختم وتسريع الشيخوخة. على سبيل المثال ، في أنظمة البخار ، يمكن للبخار ذي درجة الحرارة العالية تليين أختام PTFE ، في حين أن الشوائب في الماء المكثف قد تخدش سطح الختم ، مما يسبب تسربًا من صمامات الكرة أثناء الفتح والإغلاق.

3. عدم كفاية القدرة على التكيف في التصميم الهيكلي

بعض تصميمات صمام الكرة لم تنظر تمامًا في آليات تعويض درجة الحرارة. على سبيل المثال ، إذا كان بنية دعم مقعد الصمامات لصمام الكرة الثابتة تفتقر إلى عناصر مرنة ، فلا يمكنه ضبط نسبة ضغط الختم تلقائيًا عند تغير درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى فشل الختم. على الرغم من أن صمامات الكرة العائمة يمكن أن تعوض عن قوة الختم من خلال إزاحة الكرة ، فإن تقلبات الضغط في الوسط في درجات حرارة عالية قد تسبب إزاحة مفرطة للكرة ، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالختم بالفعل. بالإضافة إلى ذلك ، تكون صمامات الكرة المتصلة باللحام عرضة للتشوه بسبب تركيز الإجهاد الحراري في درجات حرارة عالية ، مما يزيد من تفاقم خطر التسرب.

الحل: بالنسبة لظروف العمل عالية الحرارة ، ختم المعادنصمامات الكرةيمكن اختياره ويمكن تحسين تصميم نابض مقعد الصمام ؛ تتطلب سيناريوهات درجة الحرارة المنخفضة استخدام المواد المضادة للهش (مثل نظرة خاطفة) وزيادة نعومة سطح الختم. في الوقت نفسه ، يمكن للاختبار بانتظام اختبار ختم صمامات الكرة وضبط دورات الصيانة بناءً على منحنيات ضغط درجة الحرارة بشكل فعال عمر المعدات.