Estrutura da caixa de recheo en condicións de alta temperatura e alta presión dos desafíos de selado e ideas de mellora
Na estrutura das válvulas de bola e das válvulas de comporta, a caixa de prensaestopas como compoñente central do sistema de selado do vástago, aínda que é unha estrutura estática, realiza directamente a tarefa clave de evitar as fugas do medio. Especialmente en condicións de alta temperatura e alta presión, apertura e peche frecuentes, a resistencia estrutural da caixa de prensaestopas, a tolerancia de axuste e o rendemento da empaquetadura determinan conxuntamente a vida útil e a estabilidade de todo o sistema de selado.
Nos últimos anos, observamos en moitos proxectos da industria química e enerxética que os problemas de selado da caixa de empaquetadura convertéronse gradualmente nun punto de fallo elevado. Comentario dun usuario: unha serie de válvulas de bola de presión media en funcionamento durante medio ano despois da fuga na raíz do talo, unha análise posterior mostra que a forza de empaquetadura é desigual, o que resulta nunha compresión incompleta e na cavidade interna da caixa de empaquetadura hai unha desviación coaxial e un problema de rugosidade insuficiente.
Para este tipo de condicións de traballo, recomendamos optimizar a estrutura da caixa de empaquetadura para un deseño de compresión simétrica e perforar individualmente a cavidade interior para controlar a rugosidade da parede interior dentro dun Ra 0,8 e unha coaxialidade non superior a 0,02 mm. Ademais, o aumento do deseño da estrutura guía ou do ombro limitador axudará a que a compresión da empaquetadura sexa uniforme e a que o funcionamento en estado estacionario do vástago da válvula sexa estable.
En canto á selección de materiais, a miúdo recomendamos o uso de aceiro inoxidable como AISI 316 ou F6a para adaptarse a diferentes medios corrosivos. Recoméndase que a combinación de empaquetadura sexa un anel de PTFE composto de grafito flexible ou unha arandela de grafito recuberta de metal, que ten unha resistencia ao selado e ao envellecemento relativamente mellores a altas temperaturas.
Durante o mecanizado, o axuste da caixa de prensaestopas coa glándula, o manguito superior e outras pezas asociadas debe avaliarse como un todo, non por separado. Suxerimos que a relación de acoplamento se marque uniformemente na fase de debuxo ou que se vincule mediante o noso modelado para garantir que a separación de montaxe sexa razoable e que a carreira de compresión do selo sexa precisa. O deseño estrutural xeral debe ter en conta o par de apertura e peche, a tensión de empaquetado e a redundancia de expansión térmica, para mellorar realmente o rendemento xeral de selado da válvula.