วัสดุปิดผนึกมีบทบาทสำคัญในบอลวาล์วรองแหนบไครโอเจนิก ซึ่งสามารถป้องกันการรั่วไหลของตัวกลางและรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของวาล์ว ประสิทธิภาพส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของการซีล อายุการใช้งาน และความเสถียรในการทำงานของวาล์วในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ- หน้าที่หลักและหลักการเลือกมีดังต่อไปนี้:
I. ฟังก์ชั่นหลัก หน้าที่ของวัสดุซีล
การซีลด้วยไครโอเจนิกส์: ที่อุณหภูมิ -196 องศา (เช่น ไนโตรเจนเหลว) หรือต่ำกว่า วัสดุซีลจะต้องคงความยืดหยุ่นและยืดหยุ่นได้ เพื่อป้องกันการรั่วไหลเนื่องจากการเพิ่มช่องว่างของพื้นผิวซีลเนื่องจากการแข็งตัวหรือการหดตัวของวัสดุ ตัวอย่างเช่น ยางธรรมดาอาจเปราะได้ที่อุณหภูมิต่ำ ในขณะที่วัสดุปิดผนึกด้วยความเย็นจัดแบบพิเศษ (เช่น PTFE ดัดแปลง (PTFE)) ยังคงสามารถรักษาความดันในการปิดผนึกได้
ความต้านทานการกัดกร่อนของสื่อ: สื่อไครโอเจนิกส์ (เช่น ก๊าซธรรมชาติเหลว ออกซิเจนเหลว) อาจมีการกัดกร่อนสูงหรือมีปฏิกิริยาทางเคมี วัสดุซีลจะต้องมีความเสถียรทางเคมีเพื่อป้องกันปฏิกิริยากับตัวกลางที่ทำให้ซีลเสียหาย ตัวอย่างเช่น ในการใช้ออกซิเจนเหลว ควรหลีกเลี่ยงวัสดุที่มีน้ำมันหรือสารออกซิไดซ์ที่พร้อมจะป้องกันความเสี่ยงจากการเผาไหม้
ความต้านทานการกัดกร่อนและการกัดกร่อน: ในระหว่างการเปิดและปิดวาล์ว การเสียดสีระหว่างทรงกลมและฝาครอบซีลอาจทำให้เกิดการสึกหรอได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความแตกต่างของแรงดันสูง การกัดเซาะของตัวกลางสามารถเร่งความเสียหายให้กับพื้นผิวซีลได้ วัสดุซีลต้องมีความแข็งสูงและ-มีการหล่อลื่นในตัว เพื่อลดการสึกหรอและยืดอายุการใช้งาน
การชดเชยการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัว: ที่อุณหภูมิต่ำ โลหะของตัววาล์วจะหดตัวมากกว่าวัสดุซีล ซึ่งอาจนำไปสู่การกระจายแรงดันที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวซีล วัสดุปิดผนึกจะต้องชดเชยความแตกต่างในการหดตัวนี้ด้วยการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นเพื่อรักษาแรงกดสัมผัสของซีล
ความต้านทานการยึดเกาะ: หลังจากไม่มีการใช้งานเป็นเวลานาน พื้นผิวซีลอาจเปิดและปิดได้ยากเนื่องจากการตกผลึกหรือการยึดเกาะของตัวกลาง วัสดุปิดผนึกต้องมีพลังงานพื้นผิวต่ำเพื่อป้องกันการยึดเกาะของตัวกลางและช่วยให้การทำงานของวาล์วมีความยืดหยุ่น
ครั้งที่สอง หลักการเลือกสารเคลือบหลุมร่องฟัน
1. การปรับอุณหภูมิ
ขีดจำกัดการไครโอเจนิก: เลือกวัสดุตามอุณหภูมิการทำงานขั้นต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ต่ำกว่าอุณหภูมิในการทำงาน
ตัวอย่างเช่น:PTFE (PTFE): อุณหภูมิที่ใช้งานได้ลดลงถึง -200 องศา แต่จำเป็นต้องมีการปรับปรุงเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อการเสียดสี
PI (โพลีอิไมด์): เหมาะสำหรับ -269 องศา (ใกล้ศูนย์สัมบูรณ์) แต่มีราคาแพง
กราไฟท์แบบยืดหยุ่น: ใช้ได้กับอุณหภูมิสูงถึง -200 องศา แต่ต้องหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับตัวกลางออกซิไดซ์ที่แรง
2.ความเข้ากันได้ของสื่อ
คุณสมบัติทางเคมี: เลือกวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนตามประเภทของตัวกลาง (เช่น ไฮโดรคาร์บอน ออกซิเจนเหลว ไนโตรเจนเหลว) ตัวอย่างเช่น ห้ามใช้วัสดุที่มีจาระบี-ในการใช้งานออกซิเจนเหลว แนะนำให้ใช้ซีล PTFE หรือโลหะ (เช่น สแตนเลส + กราไฟท์แบบยืดหยุ่น)
สำหรับตัวกลางที่มีอนุภาค จำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนทานต่อการเสียดสี (เช่น PTFE เสริมด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์)
3.คุณสมบัติทางกล
อัตราการดีดตัวของแรงอัด: วัสดุจะต้องเปลี่ยนรูปอย่างรวดเร็วหลังการบีบอัดเพื่อชดเชยการคลายตัวในระหว่างการใช้งาน{0}}ในระยะยาว ตัวอย่างเช่น กราไฟท์ยืดหยุ่นมีแรงดีดกลับของการบีบอัดมากกว่า 40%
ความแข็งและความแข็งแกร่ง: การใช้งานที่มีแรงดันสูง-ต้องใช้วัสดุที่มีความแข็งสูง- (เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์) แต่ความยืดหยุ่นจะต้องสมดุลเพื่อหลีกเลี่ยงการเปราะ
4.การจับคู่ประเภทซีล
ซีลแบบอ่อน: เหมาะสำหรับแรงดันต่ำ สื่อที่สะอาด ประสิทธิภาพการซีลที่ดี แต่ต้านทานการเสียดสีต่ำ
ซีลแบบแข็ง: เหมาะสำหรับสื่ออนุภาคแรงดันสูง การปิดผนึกทำได้โดยการสัมผัสกับโลหะ
การซีลแบบรวม: รวมข้อดีของซีลแบบอ่อนและแบบแข็ง เช่น วงแหวน PTFE ที่ฝังอยู่ในบ่าวาล์วโลหะ เพื่อสร้างความสมดุลระหว่างความต้านทานการเสียดสีและประสิทธิภาพการซีล
