가혹한 서비스 적용 분야의 볼 밸브 하드 코팅

심각한 서비스는 일반적으로 무거운 입자 관련, 고주파수 사이클링, 극한의 온도, 부식, 침식 또는 이러한 요소의 조합을 특징으로 하는 애플리케이션을 의미합니다. 이러한 까다로운 조건에는 금속-시트 볼 밸브가 필요합니다.

금속 시트 볼 밸브의 성공 여부는 주로 적합한 하드 코팅의 선택과 해당 코팅이 올바르게 제조되었는지 여부에 달려 있습니다. 하드 코팅은 취약한 부품을 보호하고 밸브의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 만족스러운 하드 코팅을 얻는 것은 대부분의 밸브 최종 사용자가 상상하는 것보다 훨씬 더 어렵습니다. 이것이 바로 현장에서 볼 밸브의 마모, 균열, 박리 등 다양한 코팅 문제를-볼 수 있는 일반적인 이유입니다.

볼 밸브에 코팅이 필요한 이유는 무엇입니까?

소프트 시트 볼 밸브는 고온이나 혹독한 조건에서 한계가 있습니다. 볼과 시트 사이의 하중을 처리하고 안정적이고 긴 수명을 보장하려면 움직이는 접촉 영역 사이에 적절한 코팅이 필요합니다. 또한 마모성, 침식성, 고압 및 고온-온도 조건 또는 고체 노출을 견디기 위해 올바른 선택과 기본 재료 및 코팅 품질은 밸브의 견고성, 내구성, 토크 및 수리 가능성과 같은 성능에 영향을 미칩니다.

가혹한 서비스 조건에서의 일반적인 문제

가혹한 서비스 환경의 가혹한 조건은 밸브 볼과 시트의 수명과 밀봉 성능에 대한 도전입니다. 적절한 재료를 선택해야만 밸브의 조기 성능 손실을 피할 수 있습니다. 높은-압력과 높은-온도는 고체와 결합하여 코팅이 마모되거나 심지어 갈라지거나 파손될 수 있습니다. 이로 인해 토크가 증가하고-밸브가 작동하지 않게 되거나 누출률이 높아질 수 있습니다. 코팅의 내마모성이 적절하지 않은 경우 부식, 침식 또는 마모에도 동일하게 적용됩니다.

권장 솔루션

HVOF 및 스프레이 및 퓨즈 코팅은 밸브 산업에서 일반적으로 사용되는 두 가지 코팅입니다. 이 두 코팅의 장점과 용도(분말 재료에 관계없이)가 표 1에 나와 있습니다.

좋은 코팅을 만드는 것은 무엇입니까?

코팅 생산 과정은 전처리, 스프레이, 후처리를 포함한 모든 단계가-최종 결과에 영향을 미치는 예술 작품 제작에 비유될 수 있습니다. 이 단계 중 하나라도 불완전하면 제품 실패로 이어질 수 있습니다. 대부분의 경우 문제는 교활하며 밸브 작동에 필요한 토크가 약간 증가할 수 있습니다.

스프레이는 공정에서 가장 중요한 링크입니다. 적절한 분사 과정은 최대한 정확하고 안정적이어야 합니다. 스프레이는 주의 깊게 제어해야 하는 재료 추가 프로세스입니다. 기계 가공과 마찬가지로, 최첨단-최신-장비만이 고려해야 할 유일한 요소는 아닙니다. 적절한 설비와 다년간의 경험도 중요합니다. 안정성은 프로세스 관리에 관한 것입니다. 완벽한 스프레이 프로세스(예-예열, 속도, 거리 등)가 달성되면 향후 이러한 모든 단계가 최소한의 개입으로 구현되도록 보장하는 것이 중요합니다. 비용 경쟁력을 높이기 위해{10}}일부 제조업체에서는 여전히 수동 스프레이를 사용합니다. 그러나 이 접근 방식은 정확하지도 않고 안정적이지도 않기 때문에 권장되지 않습니다.

열처리란 스프레이&퓨즈 코팅공정 중 융합단계를 말합니다. 밸브 사용자들은 HVOF 코팅보다 플러싱 및 열 충격과 같은 가혹한 서비스 적용 분야에 더 적합한 코팅으로 스프레이 및 퓨즈 코팅을 점점 더 많이 받아들이고 있습니다. 시중에서 판매되는 대부분의 스프레이 및 퓨즈 코팅의 융합 과정은 옥시아세틸렌 버너로 볼 시트를 수동으로 가열하여 이루어집니다. 이는 경험에 따라 크게 달라지므로 볼 세트 전체에 걸쳐 온도 균일성을 보장하기 어렵고 이로 인해 코팅 품질이 고르지 않을 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 고성능 코팅을 얻으려면-퓨징 공정 중 온도 변화를 최소화하는 고정밀 진공로를 사용하는 것이 좋습니다.-

래핑은 고품질 코팅을 생산하는 데 중요한 역할을 합니다.- 표준 래핑 공정은 밀봉 영역 주변의 충분한 원형만 보장합니다. 측정 영역을 공 전체로 확장하면 이미 공차 요구 사항을 초과할 수 있습니다. 이것이 바로 많은 금속-시트 볼 밸브가 공장 테스트 중에 상대적으로 허용 가능한 성능을 보이는 이유입니다. 그러나 밸브가 설치된 후 몇 번의 개방-및-폐쇄 주기로 인한 코팅 손상으로 인해 허용할 수 없는 누출이 발생합니다. 따라서 볼 전체에 이상적인 원형을 보장하려면 스프레이 기능 외에도 숙련된 랩핑 기능이 필요했습니다. 또한, 우수한 래핑 공정은 균일한 코팅 두께를 보장하여 균일한 경도를 달성합니다.

테스트 및 검증코팅이 원하는 품질로 생산되는지 확인하고 지속적인 개선 지침도 제공합니다. 밸브 산업에서 사용되는 코팅 검사 방법에는 일반적으로 시편에 대한 경도, 다공성 및 결합 강도 테스트가 포함됩니다. 그러나 테스트 결과로는 코팅이 국제 표준 기준을 만족하는지 확인할 수 있을 뿐이며, 시편에서 검증된 코팅은 볼 세트에 적용했을 때 실제 작업 조건에서 동일한 성능을 보장하지 않는다는 한계가 있습니다. 대체 솔루션으로 이 문제를 해결할 수 있습니다. 실제 밸브 작동 조건보다 더 엄격한 시뮬레이션 조건에서 코팅 성능을 테스트하고 표준 코팅 검사를 보완 테스트로 사용하는 것입니다.

요약

이 기사에서는 하드 코팅이 볼 밸브의 성능을 어떻게 향상시킬 수 있는지, 볼 밸브에 가혹한 서비스 적용이 제기하는 과제 및 몇 가지 잠재적인 솔루션에 대해 논의했습니다. 하드 코팅은 볼 밸브의 작동 범위를 확장하고 가혹한 서비스 적용 분야에서 성능과 수명을 향상시킬 수 있지만 이는 엄격하게 코팅 품질에 따라 달라집니다. 품질이 낮은 코팅은 볼 밸브에 빠르게 문제를 일으킬 수 있는 문제로, 소프트 시트 볼 밸브보다 성능이 저하됩니다.- 따라서 예상치 못한 상황을 방지하기 위해 코팅의 품질 관리에 특별한 주의를 기울여야 합니다.