極低温水素バルブのシート面がガルになる理由

極低温バルブシートに焼き付きが発生すると、通常、摩耗が通常よりも激しくなります。典型的な兆候としては、金属片の付着、金属の破断、隆起した粗い部分、および動作方向に沿った深い傷などが挙げられます。一方の面から金属片が相手面の対応する部分に付着している場合、2つの面が局所的に固着し、運転中に引き裂かれた可能性が高いです。極低温では、熱収縮により運転クリアランスが変化し、接触パターンが変化する可能性があります。シート界面に潤滑剤がほとんどまたは全くない場合、損傷は狭い接触帯に集中し、繰り返し作動することで悪化する可能性があります。

耐摩耗性に優れたコバルト系合金は、バルブシートやその他の金属同士のシール面に一般的に使用され、負荷がかかった状態でのかじりや凝着摩耗を低減する。

極低温冷却が接触面を変化させる理由

シート、本体、閉鎖部材（ウェッジ、ディスク、プラグ）、ステム、ガイド部品はすべて冷却中に収縮します。材料は熱膨張係数（CTE）が異なるため、収縮率も異なります。部品の形状や組み立て時の拘束条件によって、寸法変化が生じる箇所が変わります。その結果、室温では許容範囲内であった着座荷重、干渉、作動クリアランス、アライメントが、作動温度では変化する可能性があります。

接触帯が狭くなったり、端に近づいたりすると、同じ閉鎖力がより小さな面積で支えられることになります。位置ずれした閉鎖部材は、最初にシートの片側に接触する可能性があります。また、ガイドのクリアランスが小さすぎると、閉鎖部材がシートに到達する前に横方向の荷重が発生することもあります。

損傷パターンからわかること

滑らかで光沢のある接触面は、通常の慣らし運転による摩耗である可能性があります。表面に金属片の付着、金属の破断、隆起した粗い部分、または深い傷が見られる場合、特に相手側の表面に同様の損傷が見られる場合は、焼き付きが発生する可能性が高くなります。

耐摩耗性コバルト合金が使用される場所

バルブの設計によっては、コバルト合金は、ソリッドシートやその他の作動部品、交換可能なインサート、またはステンレス鋼部品への硬化肉盛溶接部として使用される場合があります。ソリッドコバルト合金インサートと硬化肉盛ステンレス鋼シートは、接合部、加工工程、検査要件が異なる、異なる部品タイプです。

交換部品は、座面と嵌合面との元の接触状態を回復させるものでなければなりません。摩耗した部品は、損傷した形状が新しい部品にも同じ接触問題を引き起こす可能性があるため、寸法基準として安易に使用すべきではありません。可能な限り、元の図面、未使用の予備部品、または損傷のない基準面を使用してください。

SYTOP社製カスタム交換部品

SYTOP社は、顧客承認済みの図面に基づき、耐摩耗性に優れたコバルト合金製のバルブシート、シートリング、インサート、ウェッジ、ディスク、プラグ、ガイド部品を製造しています。注文には、MTC（材料試験係数）、硬度、寸法、表面粗さ、非破壊検査（NDT）、バッチトレーサビリティに関する合意済みの要件を含めることができます。

交換部品の見積もりをご希望の場合は、図面、摩耗部品の写真、数量、材質グレード、適合材質、検査要件を下記までお送りください。sales@cocralloy.comSYTOPにはWhatsAppまたはWeChatでも連絡できます。+86 130 0924 9727。

参考文献

1. ASTMインターナショナル。ASTM G40-25a、摩耗および浸食に関する標準用語。

2. ASTMインターナショナル。ASTM G98-23、材料のかじり抵抗性に関する標準試験方法。

3. 国際標準化機構。ISO 28921-1:2022、工業用バルブ - 低温用途向け遮断弁 - 第1部：設計、製造および生産試験。