Клапана запорные чугунные

КОНСТРУКЦИИ АРМАТУРЫ ДЛЯ КОРРОЗИОННЫХ СРЕД.Часть 1.

При конструировании арматуры для коррозионных сред наиболее сложным и ответственным является решение следующих задач: выбор материалов, коррозионно-устойчивых при работе в данной среде, обеспечение плотности подвижного сопряжения шпиндель-крышка (внешняя плотность).

Наиболее экономичным представляется применение конструкций, в которых детали изготовляются из обычных, недорогих сталей и чугунов и футеруются или облицовываются неметаллическими коррозионно-стойкими материалами (резиной, винипластом, полиэтиленом и т. д.), или покрываются кислотостойкими эмалями. При таком решении снижаются затраты на стоимость металла и уменьшается потребление дефицитных специальных высоколегированных сталей, но усложняется технологический процесс изготовления деталей. Некоторые неметаллические материалы, пригодные для защиты деталей от коррозии, не выдерживают высоких температур. Резкие колебания температур также отрицательно сказываются на некоторых покрытиях, вызывая возникновение трещин, расслоений и других дефектов. Это сужает область применения футерованной арматуры. Однако, по мере совершенствования качества облицовочных материалов и технологических процессов футерования, удельный вес футерованной арматуры в химической промышленности будет возрастать.

В условиях работы вентиляционных установок промышленных предприятий часто металл арматуры подвергается действию коррозионных паров, содержащихся в транспортируемом воздухе (гальванические цеха), и быстро разрушается. В этих условиях применение арматуры, облицованной винипластом или полиэтиленом, дает хорошие результаты.

Фторопласты не допускают методов изготовления арматуры с применением пластической деформации в подогретом виде и сварки, что затрудняет изготовление из них сложных деталей. Исключительно высокая коррозионная стойкость этих материалов заставляет разрабатывать другие пути для изготовления деталей, но пока ограничиваются изготовлением простых.

Пример арматуры такого типа: кран из коррозионно-стойкой стали с пробкой из фторопласта, предназначенный для сред при давлении до 3,5 кгс/см² и температуре до +80°С. Постоянное поджатие пробки к корпусу обеспечивается пружиной. Уплотнение пробки обеспечивается применением фторопластовых колец в корпусе крана. Применяются также уплотняющие кольца из резины, капрона, нейлона или пластиката, иногда используют шары, покрытые нейлоном. Благодаря применению фторопластовых колец достигается коррозионная стойкость и обеспечивается возможность использования этих кранов для низких температур (-250°С и ниже). Фторопластовые уплотняющие кольца создают возможность работы крана без смазки с малыми силами трения. В настоящее время шаровые краны наиболее широко применяются для условных диаметров проходов до 300 мм, но имеется тенденция к применению шаровых уплотнений и для больших диаметров прохода (до 1000 мм). Шаровые краны могут быть использованы для значительных давлений (320 кгс/см² и выше) при условии, что уплотняющие кольца будут иметь соответствующую надежную конструкцию. Шаровые краны применяют также для вакуума.

Имеются попытки создания сильфонных кранов, у которых сальник заменен сильфоном. Это, однако, вызвало усложнение конструкции в связи с необходимостью преобразования поступательного движения во вращательное. Преобразование поступательного движения шпинделя во вращательное движение пробки происходит благодаря винтовому механизму, созданному на нижнем штоке пробки. Резьба с большим шагом (не самотормозящая) в паре с двумя штифтами, установленными в корпусе, заставляет поворачиваться пробку при вертикальном ее перемещении.

Большой интерес представляет возможность применения керамических материалов для футеровки и изготовления деталей арматуры, предназначенных для коррозионных сред. Керамические детали дешевы в изготовлении и имеют очень высокую химическую стойкость. Они обычно выходят из строя не в результате коррозии, а по другим причинам. Недостатком керамических деталей является высокая хрупкость, чувствительность к ударам и резким колебаниям температуры, а также сложность соединения с металлическими трубопроводами. Керамические детали с трудом поддаются механической обработке и притирке, ремонт керамических деталей также затруднен. Из-за этих недостатков керамические детали реже применяются в производстве, однако низкая стоимость и доступность исходного материала делает целесообразным решение проблемы использования керамики для изготовления коррозионно-стойкой арматуры. Например: пробковый конусный кран, в котором корпус и пробка выполнены из фарфора. Корпус имеет чугунную обойму, защищающую фарфоровые детали от повреждений ударами. Из фарфора могут быть изготовлены и вентили, в которых так же, как и в кранах, корпус из фарфора защищается чугунной обоймой. Арматура из фарфора используется для небольших давлений - не свыше 6 кгс/см². Стеклянный вентиль из боросиликатного стекла может быть использован при рабочих давлениях меньше 3,5 кгс/см² и температурах до +200°С.

Графит имеет высокую химическую стойкость при работе в кислых средах (не пригоден для щелочей и окислителей), поэтому его используют в арматуростроении для изготовления набивок и деталей арматуры.

Для коррозионных сред и пульп получают широкое применение мембранные (неправильно называемые диафрагмовыми или диафрагменными) вентили, у которых перекрытие прохода осуществляется путем опускания мембраны на перемычку корпуса. Мембранные вентили изготовляются с условным диаметром прохода от Ду 6 мм до Ду 100 мм. Мембранные вентили используются как затворы и как регулирующие вентили и клапаны. Отсутствие сальника делает мембранные вентили очень надежными в работе, но срок службы их обычно ограничивается долговечностью мембраны.
Часть 2