L'étanchéité des vannes en laiton est une étape importante dans la fabrication des vannes en laiton, qui est utilisée pour empêcher les fuites de fluide de l'espace entre les pièces mobiles de la vanne et le corps de la vanne. Le choix du matériau de garniture et de la structure d'étanchéité de la garniture est l'une des conditions importantes pour s'assurer que la vanne de régulation en laiton ne fuit pas au niveau de la garniture de tige de vanne. L'étanchéité de la vanne à boisseau sphérique en laiton comprend principalement l'étanchéité de la bille de vanne et l'étanchéité de la tige de vanne.

Vannes en laiton Comprend des vannes à bille en laiton, des vannes à vanne en laiton, des vannes d'angle en laiton, des clapets anti-retour en laiton, des vannes de radiateur en laiton, des raccords en laiton et des vannes en laiton personnalisées, tailles de DN8 à DN100, pressions de PN10 à PN40, largement utilisées pour l'eau, le gaz, installations de chauffage et fioul.

L'étanchéité empêche les fuites, de sorte que le principe d'étanchéité de la vanne en laiton est également étudié pour empêcher les fuites. Deux facteurs principaux provoquent des fuites, l'un est le facteur le plus important affectant les performances d'étanchéité, c'est-à-dire qu'il existe un espace entre les paires d'étanchéité et l'autre est la différence de pression entre les deux côtés de la paire d'étanchéité. Le principe d'étanchéité de la vanne en laiton est également analysé sous quatre aspects : étanchéité liquide, étanchéité au gaz, principe d'étanchéité du canal de fuite et étanchéité de la paire de vannes en laiton.

1 Étanchéité aux liquides

L'étanchéité du liquide est réalisée par la viscosité et la tension superficielle du liquide. Lorsque le capillaire qui fuit de la valve en laiton est rempli de gaz, la tension superficielle peut repousser le liquide ou introduire le liquide dans le capillaire. Cela forme un angle tangent. Lorsque l'angle de tangente est inférieur à 90°, le liquide sera injecté dans le capillaire, ce qui provoquera une fuite. Les fuites se produisent en raison des différentes propriétés des médias. Des expériences avec différents milieux donneront des résultats différents dans les mêmes conditions. L'eau, l'air ou le kérosène peuvent être utilisés. Lorsque l'angle de tangente est supérieur à 90°, une fuite se produit également. Parce qu'il est lié au film de graisse ou de cire sur la surface métallique. Une fois le film sur ces surfaces dissous, les caractéristiques de la surface métallique changent, et le liquide qui a été repoussé à l'origine mouillera la surface et fuira. Compte tenu de la situation ci-dessus, selon la formule de Poisson, l'objectif d'empêcher les fuites ou de réduire les fuites peut être atteint à condition de réduire le diamètre du capillaire et la viscosité du milieu.

2 Étanchéité au gaz

Selon la formule de Poisson, l'étanchéité d'un gaz est liée à la viscosité des molécules de gaz et du gaz. La fuite est inversement proportionnelle à la longueur du capillaire et à la viscosité du gaz, et proportionnelle au diamètre du capillaire et à la force motrice. Lorsque le diamètre du capillaire est le même que le degré de liberté moyen des molécules de gaz, les molécules de gaz s'écoulent dans le capillaire avec un mouvement thermique libre. Par conséquent, lorsque nous effectuons le test d'étanchéité de la vanne en laiton, le milieu doit être de l'eau pour jouer un rôle d'étanchéité, et l'air, c'est-à-dire du gaz, ne peut pas jouer un rôle d'étanchéité. Même si nous réduisons le diamètre du capillaire sous les molécules de gaz par déformation plastique, le flux de gaz ne peut toujours pas être arrêté. La raison en est que le gaz peut encore diffuser à travers la paroi métallique.

3 Le principe d'étanchéité du canal de fuite

Les joints de valve en laiton sont composés de deux parties, la rugosité qui est dispersée sur la surface des vagues et l'ondulation de la distance entre les crêtes des vagues. Dans la mesure où la plupart des matériaux métalliques de notre pays ont une faible force de déformation élastique, si l'état d'étanchéité doit être atteint, il est nécessaire d'augmenter les exigences pour la force de compression du matériau métallique, c'est-à-dire la force de compression de le matériau doit dépasser son élasticité. Par conséquent, lors de la conception d'une vanne en laiton, la paire d'étanchéité correspond à une certaine différence de dureté et, sous l'action de la pression, un certain degré d'effet d'étanchéité par déformation plastique sera produit. Si les surfaces d'étanchéité sont toutes en métal, les points saillants inégaux sur la surface apparaîtront en premier, et seule une petite charge peut être utilisée pour déformer plastiquement ces points saillants irréguliers au début. Lorsque la surface de contact augmente, l'irrégularité de la surface devient une déformation plastique-élastique. À ce moment, la rugosité des deux côtés de l'évidement existera. Lorsqu'il est nécessaire d'appliquer une charge pouvant provoquer une déformation plastique sévère du matériau sous-jacent et de mettre les deux surfaces en contact étroit, ces chemins restants peuvent être rapprochés le long de la ligne continue et de la direction du cercle.

Paire de 4 clapets d'étanchéité en laiton

La paire de joints de soupape en laiton est la partie qui se ferme lorsque le siège de soupape et l'élément de fermeture entrent en contact l'un avec l'autre. Pendant l'utilisation, la surface d'étanchéité métallique est facilement endommagée par les fluides intercalés, la corrosion des fluides, les particules d'usure, la cavitation et l'érosion. comme les particules d'usure. Si les particules d'usure sont plus petites que les irrégularités de la surface, la précision de la surface sera améliorée sans détérioration lorsque la surface d'étanchéité est rodée. Au contraire, la précision de surface sera détériorée. Par conséquent, lors de la sélection des particules d'usure, des facteurs tels que leur matériau, les conditions de travail, le pouvoir lubrifiant et la corrosion de la surface d'étanchéité doivent être pris en compte de manière approfondie. Tout comme les particules d'usure, lorsque nous choisissons des joints, nous devons tenir compte de manière globale de divers facteurs qui affectent leurs performances afin de jouer le rôle de prévention des fuites. Par conséquent, des matériaux résistants à la corrosion, aux rayures et à l'érosion doivent être sélectionnés. Sinon, l'absence de l'une des exigences réduira considérablement ses performances d'étanchéité.

De nombreux facteurs affectent l'étanchéité des vannes en laiton, notamment les suivants :

1) sous-structure d'étanchéité

Sous le changement de température ou de force d'étanchéité, la structure de la paire d'étanchéité changera. Et ce changement affectera et modifiera la force entre la paire d'étanchéité, de sorte que les performances du joint de soupape en laiton seront réduites. Par conséquent, lors du choix d'un joint, veillez à choisir un joint à déformation élastique. Dans le même temps, faites attention à la largeur de la surface d'étanchéité. La raison en est que les surfaces de contact de la paire d'étanchéité ne peuvent pas être complètement adaptées. Lorsque la largeur de la surface d'étanchéité augmente, la force requise pour l'étanchéité doit être augmentée.

2) La pression spécifique de la surface d'étanchéité

La pression spécifique de la surface d'étanchéité affecte les performances d'étanchéité de la vanne en laiton et la durée de vie de la vanne en laiton. Par conséquent, la pression spécifique de la surface d'étanchéité est également un facteur très important. Dans les mêmes conditions, si la pression spécifique est trop élevée, la valve en laiton sera endommagée, mais si la pression spécifique est trop faible, la valve en laiton fuira. Par conséquent, nous devons pleinement tenir compte de la pertinence de la pression spécifique lors de la conception.

3) Propriétés physiques du milieu

Les propriétés physiques du fluide affectent également les performances d'étanchéité des vannes en laiton. Ces propriétés physiques comprennent la température, la viscosité et l'hydrophilie de la surface, entre autres. Le changement de température affecte non seulement le relâchement de la paire d'étanchéité et le changement de taille des pièces, mais a également une relation indissociable avec la viscosité du gaz. La viscosité du gaz augmente ou diminue avec l'augmentation ou la diminution de la température. Par conséquent, afin de réduire l'influence de la température sur les performances d'étanchéité des vannes en laiton, lors de la conception de la paire d'étanchéité, nous devons la concevoir comme une vanne en laiton avec compensation thermique telle qu'un siège de vanne élastique. La viscosité est liée à la perméabilité du fluide. Dans les mêmes conditions, plus la viscosité est élevée, moins la capacité de pénétration du fluide. L'hydrophilie de la surface signifie que lorsqu'il y a un film sur la surface métallique, le film doit être retiré. En raison de ce film d'huile très fin, il détruira l'hydrophilie de la surface, entraînant le blocage des canaux de fluide.

4) Qualité de la paire d'étanchéité

La qualité de la paire d'étanchéité signifie principalement que nous devons vérifier la sélection, l'adéquation et la précision de fabrication des matériaux. Par exemple, le disque de soupape s'adapte bien à la surface d'étanchéité du siège de soupape, ce qui peut améliorer les performances d'étanchéité. La caractéristique de nombreuses ondulations circonférentielles est que ses performances d'étanchéité en labyrinthe sont bonnes.

Les fuites de vannes en laiton sont très courantes dans la vie et la production, et elles causeront des déchets ou mettront la vie en danger, telles que des fuites de vannes en laiton dans l'eau du robinet, et des conséquences graves, telles que des substances toxiques, nocives et inflammables dans l'industrie chimique. , fuite de fluide explosif et corrosif, etc., menaces graves pour la sécurité personnelle, la sécurité des biens et les accidents de pollution de l'environnement. Une vanne en laiton qui s'appuie sur une force externe pour tourner et conduire pour s'ouvrir et se fermer est conçue avec un dispositif d'étanchéité, qui est utilisé pour installer un certain nombre de bagues d'étanchéité d'emballage dans le ponceau d'emballage pour obtenir l'effet d'étanchéité, mais comment est l'étanchéité condition? La fuite au niveau de la garniture de la vanne en laiton est l'une des plus sujettes aux défaillances de fuite dans la vanne en laiton, mais il y a à peu près deux raisons à cela.

5) Forme de joint de soupape en laiton

Les joints sont également des composants critiques des vannes en laiton. La performance d'étanchéité de la vanne en laiton fait référence à la capacité de chaque partie d'étanchéité de la vanne en laiton à empêcher la fuite du fluide, qui est l'indice de performance technique le plus important de la vanne en laiton.

Il y a trois pièces d'étanchéité de la vanne en laiton :

Le contact entre les pièces d'ouverture et de fermeture et les deux surfaces d'étanchéité du siège de soupape ; la coopération entre la garniture et la tige de soupape et le presse-étoupe ; la connexion entre le corps de soupape et le couvercle de soupape. La fuite dans le premier est appelée fuite interne, communément appelée fermeture laxiste, ce qui affectera la capacité de la vanne en laiton à couper le fluide. Pour les vannes d'arrêt, les fuites internes ne sont pas autorisées. La fuite dans ces deux derniers endroits est appelée fuite externe, c'est-à-dire que le fluide fuit de l'intérieur de la vanne vers l'extérieur de la vanne.

Les fuites externes entraîneront des pertes matérielles, pollueront l'environnement et même provoqueront des accidents dans les cas graves. Pour les fluides inflammables, explosifs, toxiques ou radioactifs, les fuites ne sont pas autorisées, les vannes en laiton doivent donc avoir des performances d'étanchéité fiables.

Les vannes en laiton fonctionnent, coulent, gouttent et fuient. Ensuite, nous aborderons les problèmes d'étanchéité dynamique et d'étanchéité statique des vannes en laiton.

1) Joint dynamique

Joint dynamique de valve en laiton, joint de tige de doigt principal. Empêcher le fluide dans la vanne de fuir avec le mouvement de la tige de vanne est le problème central du joint dynamique de la vanne en laiton.

a) Forme de presse-étoupe

Joint dynamique de soupape en laiton, principalement presse-étoupe. La forme de base du presse-étoupe est :

b) Type de presse-étoupe

C'est la forme la plus utilisée.

La forme unifiée se distingue par de nombreux détails. Par exemple, en termes de boulons de compression, il peut être divisé en boulons en forme de T (pour les vannes en laiton basse pression avec une pression de ≥ 16 kg/cm ), goujons et boulons à joint. En ce qui concerne la glande, elle peut être divisée en type intégral et type combiné.

c) Type d'écrou de compression

Ce type de forme a de petites dimensions, mais la force de pression est limitée, et il n'est utilisé que pour les petites vannes en laiton.

2) Remplissage

Dans le presse-étoupe, la garniture est en contact direct avec la tige de vanne et est recouverte du presse-étoupe pour empêcher la fuite du fluide. Il y a les exigences suivantes pour l'emballage :

(1) Bonnes performances d'étanchéité;

(2) résistance à la corrosion ;

(3) Le coefficient de frottement est petit ;

(4) Respecter la température et la pression du fluide.

Les charges couramment utilisées sont :

(1) Garniture en amiante : la garniture en amiante a une bonne résistance à la température et à l'érosion, mais lorsqu'elle est utilisée seule, l'effet d'étanchéité n'est pas bon et elle est toujours imprégnée ou ajoutée à d'autres matériaux. Garniture d'amiante immergée dans l'huile : elle a deux formes structurelles de base, l'une se tord et l'autre se tricote. Il peut être divisé en rond et en carré.

(2) Garniture tressée en PTFE : le ruban PTFE est tressé dans une garniture, qui présente une excellente résistance à la corrosion et peut être utilisé pour un milieu cryogénique.

(3) Joint torique en caoutchouc : Excellent effet d'étanchéité sous basse pression. La température d'utilisation est limitée, comme le caoutchouc naturel ne peut être utilisé que pendant 60 °C.

(4) Remplissage de moulage en plastique : généralement fabriqué en trois pièces, mais peut également être transformé en d'autres formes. Les plastiques utilisés sont majoritairement du polytétrafluoroéthylène.

De plus, par exemple, dans la vanne en laiton à vapeur de 250 °, la garniture en amiante et la bague en plomb sont superposées en alternance, et les fuites de vapeur seront atténuées ; il y a une vanne en laiton et le milieu est souvent changé, comme la garniture en amiante et le polytétrafluoroéthylène. L'effet d'étanchéité est meilleur lorsqu'il est utilisé en conjonction avec la ceinture de matériau. Afin de réduire le frottement sur la tige de soupape, du bisulfure de molybdène (MOS2) ou d'autres lubrifiants peuvent être ajoutés à certains endroits.

2) joint statique

Comment appelle-t-on un joint statique ?

Un joint statique fait généralement référence à un joint entre deux surfaces fixes. La principale méthode d'étanchéité consiste à utiliser des joints.

1) Matériau du joint

(1) Matériaux non métalliques : tels que le papier, le chanvre, la peau de vache, les produits en amiante, les plastiques, le caoutchouc, etc.

Le papier, le lin, la peau de vache, etc. ont des pores capillaires et sont faciles à pénétrer. Lors de l'utilisation, ils doivent être imprégnés d'huile, de cire ou d'autres matériaux imperméables. Généralement, les vannes en laiton sont rarement utilisées.

Les produits à base d'amiante, il existe des courroies en amiante, des cordes, des planches et des feuilles de caoutchouc en amiante. Parmi eux, la feuille de caoutchouc d'amiante a une structure compacte, une bonne résistance à la pression et une bonne résistance à la température.

Les produits en plastique ont une bonne résistance à la corrosion et sont largement utilisés. Les variétés sont le polyéthylène, le polypropylène, le PVC souple, le PTFE, le nylon 66, le nylon 1010, etc.

Produits en caoutchouc, de qualité souple, tous les types de caoutchouc sont divisés en certaines résistances aux acides, aux alcalis, à l'huile et à l'eau de mer. Les variétés sont le caoutchouc naturel, le caoutchouc styrène-butadiène, le caoutchouc nitrile, le caoutchouc néoprène, le caoutchouc isobutylène, le caoutchouc polyuréthane, le caoutchouc fluoré, etc.

(2) Matériaux métalliques: D'une manière générale, les matériaux métalliques ont une résistance élevée et une forte résistance à la température. Mais le plomb n'est pas comme ça, seule sa résistance à l'acide sulfurique dilué est prise. Les variétés couramment utilisées sont le laiton, le cuivre, l'aluminium, l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable, le Monel, l'argent, le nickel, etc.

(3) Matériaux composites : tels que les joints à gaine métallique (amiante interne), les joints ondulés combinés, les joints enchevêtrés, etc.

2) Utilisation fréquente des performances du joint

Lors de l'utilisation d'une vanne en laiton, il est souvent nécessaire de remplacer le joint d'origine. Les joints courants sont : rondelle plate en caoutchouc, joint torique en caoutchouc, rondelle plate en plastique, rondelle revêtue de téflon, rondelle en caoutchouc amiante, rondelle plate en métal, rondelle de forme spéciale en métal, rondelle à gaine métallique, rondelle ondulée, joint enchevêtré, etc.

(1) Joint plat en caoutchouc : facile à déformer, pas difficile à presser, mais faible résistance à la pression et à la température, utilisé uniquement pour les basses pressions et les basses températures. Le caoutchouc naturel a une certaine résistance aux acides et aux alcalis, et la température de fonctionnement ne doit pas dépasser 60 掳C; le caoutchouc néoprène peut également résister à certains acides et alcalis, et la température de fonctionnement est de 80 掳C; le caoutchouc nitrile est résistant à l'huile et peut être utilisé jusqu'à 80°C ; Le caoutchouc fluoré a une bonne résistance à la corrosion et résiste à la température. Les performances thermiques sont également plus fortes que celles du caoutchouc général et peuvent être utilisées dans un milieu de 150 °C.

(2) Rondelle en caoutchouc en forme de O : la forme de la section transversale est un cercle parfait et elle a un certain effet d'auto-serrage. L'effet d'étanchéité est meilleur que celui de la rondelle plate et la force de pression est plus faible.

(3) Rondelle plate en plastique : la principale caractéristique du plastique est sa bonne résistance à la corrosion, et la plupart des plastiques ont une faible résistance à la température. Le PTFE est la couronne des plastiques, avec une excellente résistance à la corrosion, une large plage de résistance à la température et peut être utilisé pendant une longue période entre -180° 冿綖+200°.

(4) Joint enveloppé de PTFE: affiche pleinement les avantages du PTFE, et en même temps compense sa faible élasticité, et fabrique des joints en caoutchouc enveloppés de PTFE ou en caoutchouc d'amiante. De cette façon, il est non seulement aussi résistant à l'érosion que le joint plat en PTFE, mais possède également une excellente élasticité, ce qui améliore l'effet d'étanchéité et réduit la force de pression.

(5) Joint en caoutchouc d'amiante : découpé dans une feuille de caoutchouc d'amiante. Ses composants sont 60-80% d'amiante et 10-20% de caoutchouc, et des charges, des agents de vulcanisation, etc. Il a une bonne résistance à la chaleur, au froid, une stabilité chimique, une offre abondante et un prix bas. Lors de l'utilisation, la force de pression n'a pas besoin d'être très importante. Il peut adhérer au métal, et il est préférable d'appliquer une couche de poudre de graphite sur la surface pour éviter un démontage pénible.

(6) Anneau chauffant plat en métal : plomb, résistance à la température 100 °C ; aluminium 430 ° ; cuivre 315 ° ; acier à faible teneur en carbone 550 ° ; argent 650 ? ; nickel 810 ° ; Alliage Monel (nickel-cuivre) 810°, acier inoxydable 870° . Parmi eux, le plomb a une faible résistance à la pression, l'aluminium peut supporter 64 kg/cm2 et d'autres matériaux peuvent résister à une pression élevée.

(7) Joint hétérosexuel en métal :

Joint de lentille : Auto-serrant pour vannes en laiton haute pression .

Rondelles ovales : appartiennent également aux rondelles auto-serrantes haute pression.

Double joint conique : utilisé pour l'étanchéité intérieure à haute pression.

En outre, il existe des carrés, des diamants, des triangles, des dents, des queues d'aronde, des B, des C, etc., qui ne sont généralement utilisés que dans les vannes en laiton haute et moyenne pression.

(8) Joint recouvert de métal : le métal présente à la fois une excellente résistance à la température et à la pression et une excellente élasticité. Les matériaux de prépuce comprennent l'aluminium, le cuivre, l'acier à faible teneur en carbone, l'acier inoxydable, l'alliage Monel, etc. Les matériaux de remplissage sont l'amiante, le PTFE, la fibre de verre, etc.

(9) Rondelle ondulée : elle présente les caractéristiques d'une petite force de pression et d'un bon effet d'étanchéité. Souvent sous la forme d'une combinaison de métaux et de non-métaux.

(10) Rondelle d'enchevêtrement environnante : il s'agit d'une fine ceinture métallique et d'une ceinture non métallique qui sont étroitement attachées ensemble et sont enchevêtrées dans un cercle multicouche, avec une section en forme de vague, qui a une bonne élasticité et étanchéité. Les bandes métalliques peuvent être fabriquées en acier 08, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, cuivre, aluminium, titane, Monel, etc. Les matériaux de ceinture non métalliques comprennent l'amiante, le polytétrafluoroéthylène, etc.

Ci-dessus, lors de la description des performances des joints d'étanchéité, certains chiffres sont répertoriés. Il convient de noter que ces chiffres sont étroitement liés à la forme de la bride, aux conditions moyennes et à la technologie d'installation et de réparation, etc., qui peuvent être franchies, non atteintes, et les performances de résistance à la pression et à la température sont également mutuellement transformées. Par exemple, lorsque la température est élevée, la capacité de résistance à la pression a tendance à diminuer. , Ces problèmes subtils ne peuvent être vécus que dans la pratique.

L'étanchéité du matériau des vannes en laiton est une partie importante du joint de vanne en laiton, qui agit comme la surface de contact direct du joint de vanne en laiton. Quels sont les matériaux d'étanchéité des vannes en laiton? Nous savons que les matériaux d'étanchéité des bagues de soupapes en laiton sont divisés en deux catégories : métalliques et non métalliques.

1 Caoutchouc synthétique

Les propriétés complètes du caoutchouc synthétique, telles que la résistance à l'huile, la résistance à la température et la résistance à la corrosion, sont meilleures que celles du caoutchouc naturel. Généralement, la température d'utilisation du caoutchouc synthétique t'150', le caoutchouc naturel t'60', le caoutchouc est utilisé pour le robinet à soupape en laiton, le robinet-vanne en laiton, le robinet à membrane, le robinet à papillon, le clapet anti-retour en laiton, le robinet à pincement avec valeur nominale pression PN 1 MPa et autres joints de soupape en laiton.

2 nylons

Le nylon a les caractéristiques d'un faible coefficient de frottement et d'une bonne résistance à la corrosion. Le nylon est principalement utilisé pour les robinets à tournant sphérique en laiton et les robinets à tournant sphérique en laiton avec une température de t∮90∩ et une pression nominale PN∮32MPa.

3 téflon

Le PTFE est principalement utilisé pour les robinets à soupape en laiton, les robinets-vannes en laiton, les robinets à tournant sphérique en laiton, etc.

4 fonte

La fonte est utilisée pour le robinet-vanne en laiton, le robinet à soupape en laiton, le robinet à boisseau, etc. pour une température de 100 °C, une pression nominale PN 1,6 MPa, du gaz et de l'huile.

5 alliage de cuivre

Les matériaux couramment utilisés pour les alliages de cuivre sont le bronze à l'étain 6-6-3 et le laiton au manganèse 58-2-2. L'alliage de cuivre a une bonne résistance à l'usure et convient à l'eau et à la vapeur avec une température de t ≤ 200 ∩ et une pression nominale PN ≤ 1,6 MPa. Il est souvent utilisé dans les vannes à vanne en laiton, les vannes à soupape en laiton, les clapets anti-retour en laiton, les vannes à boisseau, etc.