Powierzchnie uszczelniające zaworów to krytyczne elementy, które odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu prawidłowego działania działanie zaworu. Jednakże, powierzchnie te są podatne na różne formy uszkodzeń na skutek czynników takich jak korozja, erozja, i zużycie spowodowane przez media, z którymi mają kontakt. Zrozumienie kluczowych przyczyn uszkodzeń powierzchni uszczelniających jest niezbędne dla skutecznej konserwacji i przedłużenia żywotności zaworów.
Przyczyny uszkodzenia powierzchni uszczelniających można podzielić na dwa typy: wywołane przez człowieka i naturalne. Uszkodzenia spowodowane przez człowieka wynikają z takich czynników, jak zły projekt, wady produkcyjne, niewłaściwy dobór materiału, nieprawidłowa instalacja, nieodpowiednie działanie, i niewystarczająca konserwacja. Z drugiej strony, naturalne uszkodzenia powstają w wyniku normalnego zużycia podczas pracy zaworu, łącznie z nieuniknioną korozją i erozją powierzchni uszczelniającej spowodowaną przez medium.
Przyczyny uszkodzeń powierzchni uszczelniających zaworów można podsumować w następujący sposób:
Zła jakość obróbki:
Powierzchnie uszczelniające mogą wykazywać defekty, takie jak pęknięcia, pory, oraz wtrącenia spowodowane nieprawidłowymi procesami obróbki. Problemy takie jak nieodpowiednie napawanie i procedury obróbki cieplnej mogą skutkować nierówną twardością, odporność na korozję, i inne braki strukturalne, ostatecznie prowadzi do uszkodzenia powierzchni.
Niewłaściwy wybór i obsługa
Uszkodzenie może nastąpić, gdy zawory nie zostaną odpowiednio dobrane do określonych warunków pracy lub gdy będą używane nieprawidłowo. Na przykład, stosując zawory dławiące jak zawory odcinające może spowodować nadmierne ciśnienie lub szybkie zamknięcie, powodując erozję i zużycie powierzchni uszczelniających. Nieprawidłowy montaż i nieodpowiednie praktyki konserwacyjne mogą również przyczynić się do uszkodzenia powierzchni.
Korozja chemiczna
Powierzchnie uszczelniające mogą ulegać działaniu środków chemicznych korozja gdy wchodzą w bezpośrednią interakcję z mediami korozyjnymi. Korozja elektrochemiczna może wystąpić w wyniku różnic potencjałów pomiędzy różnymi częściami powierzchni uszczelniającej lub pomiędzy powierzchnią uszczelniającą a innymi elementami. Z biegiem czasu może to prowadzić do degradacji powierzchni uszczelniającej.
Erozja przez medium
Przepływ mediów przez zawory może powodować erozję, abrazja, lub kawitacja na powierzchniach uszczelniających. Drobne cząstki zawieszone w medium mogą zderzać się z powierzchnią, powodując miejscowe uszkodzenia. Przepływ o dużej prędkości może bezpośrednio przepłukać powierzchnię, prowadząc do zużycia. Dodatkowo, gdy media częściowo odparują, powstałe pęcherzyki mogą pęknąć i uderzyć w powierzchnię, powodując dalsze szkody.
Uszkodzenia mechaniczne
Powierzchnie uszczelniające mogą ulegać otarciom, wpływy, lub wytłoczki podczas pracy zaworu, szczególnie podczas cykli otwierania i zamykania. W warunkach wysokiego ciśnienia, atomy mogą dyfundować i przylegać między powierzchniami, prowadzące do przyczepności. Może to spowodować rozdarcie, gdy powierzchnie poruszają się względem siebie, szczególnie w obszarach o większej szorstkości. Zamykanie zaworów może również spowodować zmiażdżenie i wyciśnięcie powierzchni uszczelniającej, powodując miejscowe zużycie lub wgniecenie.
Uszkodzenia spowodowane zmęczeniem
Długotrwała praca pod zmiennym obciążeniem może powodować zmęczenie powierzchni uszczelniających, prowadząc do pękania i rozwarstwiania. Guma i tworzywa sztuczne użyte do uszczelnienia również mogą z czasem ulec zniszczeniu, co skutkuje zmniejszoną wydajnością i zwiększoną podatnością na uszkodzenia.
Z analizy powyższych przyczyn uszkodzeń powierzchni uszczelniających, oczywiste jest, że poprawa jakości i trwałości powierzchni uszczelniających zaworów wymaga doboru odpowiednich materiałów powierzchni uszczelniających, racjonalna struktura uszczelniająca, i metody przetwarzania.