バルブを使用する過程で、シールが損傷することがありますが、その原因をご存知ですか？ここでは、その原因について説明します。シールは、バルブチャネル内で媒体を切断および接続、調整および分配、分離および混合する役割を担っているため、シール面は腐食、浸食、摩耗にさらされやすく、媒体によって損傷を受けやすいのです。

シール面の損傷原因は、人為的損傷と自然損傷に分けられます。人為的損傷は、設計不良、製造不良、材料の不適切な選定、設置不良などの要因によって引き起こされます。自然損傷とは、通常の運転条件下でのバルブの摩耗であり、シール面における流体の腐食や浸食によって生じる損傷です。

自然災害の原因は、以下のように要約できます。

1. シール面の加工品質が良くない

シール面に亀裂、気孔、バラストなどの欠陥がある場合、それは表面処理および熱処理仕様の不適切な選択、および表面処理および熱処理工程における不適切な操作が原因です。シール面の硬度が高すぎたり低すぎたりする原因は、材料の選択ミスや熱処理の不備です。シール面の硬度の不均一性や耐食性の低下は、主に肉盛溶接工程中に下地金属が上面に吹き上げられ、シール面の合金組成が希釈されることが原因です。もちろん、設計上の問題も考えられます。

2. 不適切な選定および不適切な操作によって生じた損傷

主な問題点は、バルブが使用条件に応じて選定されておらず、遮断弁が絞り弁として使用されているため、特定の閉止圧力が大きすぎたり、閉止速度が速すぎたり遅すぎたりして、シール面が侵食され摩耗してしまうことである。不適切な設置と不十分なメンテナンスにより、シール面が異常動作を起こし、バルブが故障した状態で動作し、シール面が早期に損傷した。

3. 媒体の化学腐食

シール面周辺の媒体が電流を生成しない場合、媒体が直接シール面に化学的に作用し、シール面を腐食させます。電気化学的腐食は、シール面同士の接触、シール面と閉鎖体および弁本体との接触、ならびに媒体の濃度差、酸素濃度差などの理由により電位差が生じ、電気化学的腐食が発生し、シール面の陽極側が腐食します。

4. 媒体の侵食

これは、流体が流れる際にシール面が摩耗、浸食、キャビテーションを起こす結果です。一定の速度で流体中に浮遊する微粒子がシール面に衝突し、局所的な損傷を引き起こします。高速で流れる流体は液体が直接シール面を洗浄すると、局所的な損傷が発生します。また、媒体が混合流と局所的な蒸発を起こすと、気泡が破裂してシール面に衝突し、局所的な損傷を引き起こします。媒体の浸食と化学腐食の交互作用が組み合わさることで、シール面は強く腐食されます。

5. 機械的損傷

シール面は開閉の過程で損傷を受ける可能性があります。2 つのシール面の間では、高温高圧の作用により原子が互いに浸透し、接着が生じます。2 つのシール面が互いに移動する際に、接着が引き伸ばされやすくなります。シール面の表面粗さが大きいほど、この現象は発生しやすくなります。バルブの閉鎖過程とバルブディスクがシートに戻る過程で、シール面が損傷したり圧縮されたりして、シール面に局所的な摩耗やへこみが生じます。

6. 疲労損傷

シール面を長期間使用すると、交番荷重の作用により、シール面に疲労、亀裂、剥離層が生じます。ゴムやプラスチックは長期間使用すると劣化現象が発生しやすく、性能低下につながります。

シール面の損傷原因に関する上記の分析から、バルブシール面の品質と耐用年数を向上させるためには、適切なシール面材料、合理的なシール構造、および加工方法を選択する必要があることがわかる。