Затвор дисковый с покрытием PTFE

Краткие характеристики

Размер: 2" - 24" (DN50 - DN600)

Давление: Class 150 / PN 10-16

Стандарт: API 609 (дисковый), MSS SP-111

Материалы корпуса: Чугун с шаровидным графитом или углеродистая сталь внешний корпус; полнотеловое покрытие PTFE в виде sleeves, обёртывающее поверхность канала корпуса и распространяющееся на зону посадки диска; диск металлический (нержавеющая сталь или чугун с шаровидным графитом) с инкапсуляцией PTFE на уплотнительной кромке, либо кромка диска садится непосредственно на покрытие PTFE корпуса

Конструкция: Дисковый затвор с осевым диском и покрытием PTFE корпуса; диск поворачивается на 90° внутри канала с покрытием PTFE; покрытие PTFE обёртывает всю поверхность канала — кромка диска сжимается против покрытия для перекрытия; корпус типа wafer или lug

Большой диаметр, агрессивная среда, реальная стоимость

Вот экономическая проблема в агрессивной службе на больших диаметрах. Шаровой кран 10" с покрытием PTFE работает — он изолирует процесс, он держит химию, он перекрывает чисто. Он также стоит в три раза больше, чем дисковый затвор 10" с покрытием PTFE, потому что футеровка полости шарового крана дорогая. Корпус шарового крана имеет сложную внутреннюю геометрию — канал, полость за шаром, карманы седла, интерфейс крышка-корпус. PTFE должен заполнить всё это как непрерывное покрытие. При диаметре 10" это много PTFE, формуемого в сложную форму.

Корпус дискового затвора проще. Короткий прямопроходный канал. Вращающийся диск. Покрытие PTFE обёртывает поверхность канала в виде sleeves — более простая геометрия, легче формовать и устанавливать, меньше материала, меньше труда, ниже стоимость. Компромисс — номинальное давление и точность перекрытия, а не изоляция от коррозии. Вы получаете тот же химический барьер PTFE на поверхности канала. Вы получаете ту же изоляцию с нулевым контактом металла для технологической среды. Вы получаете это по стоимости, которая делает агрессивную службу на больших диаметрах экономически целесообразной.

Class 150 — предел реален

Дисковые затворы с покрытием PTFE ограничены Class 150. Это не консервативный рейтинг или маркетинговое ограничение — это физический предел того, что покрытие PTFE может выдержать под посадочным давлением диска. При Class 300 кромка диска сжимает покрытие PTFE в зоне посадки с достаточным усилием, что покрытие деформируется за пределы упругого восстановления. PTFE гибкий, не жёсткий. Он уплотняется при Class 150, потому что посадочное усилие остаётся в диапазоне, где PTFE сжимается и восстанавливается. Выше этого диапазона он сжимается и остаётся сжатым — зона седла утончается, кромка диска врезается в покрытие, и перекрытие быстро деградирует.

Для агрессивной химической службы Class 150 это ограничение не проблема. Линии транспортировки кислот, распределение хлора, циркуляция щелочей, фармацевтические растворительные системы — всё это работает при Class 150 или ниже. Дисковый затвор с покрытием PTFE справляется со всем этим по цене, которая делает футеровку трубопроводов большого диаметра реалистичной.

Стратегия уплотнения диска

Уплотнительная кромка диска либо имеет инкапсуляцию PTFE в виде оболочки вокруг металлической кромки диска, либо голая металлическая кромка садится непосредственно на покрытие PTFE корпуса. Кромки диска с инкапсуляцией PTFE обеспечивают более мягкое, более податливое уплотнение — оболочка PTFE сжимается против покрытия PTFE, создавая двойной контакт мягких седел, который плотнее при более низком посадочном усилии. Прямой контакт металлической кромки с покрытием PTFE также работает — металлическая кромка прорезает чистую линию уплотнения в поверхности PTFE. Оба подхода уплотняются. Инкапсулированная версия мягче для поверхности покрытия при большем количестве циклов. Версия прямого контакта проще и немного плотнее при первом закрытии.

Где этот клапан уместен

Коллекторы распределения кислот на химических заводах диаметрами 8", 10", 12". Магистрали транспортировки фармацевтических растворителей. Циркуляционные контуры установок по производству хлора. Любая агрессивная служба при Class 150, где диаметр трубы делает футерованный шаровой кран экономически неприемлемым. Это территория дискового затвора с покрытием PTFE — большой диаметр, агрессивная среда, умеренное давление, экономичная изоляция.

О: Ограниченное дросселирование возможно, но дисковые затворы в агрессивной футерованной службе — это в первую очередь запорные клапаны. Дросселирование при частичных углах диска означает, что кромка диска находится против покрытия PTFE в сжатом положении длительное время — это длительное сжатие ускоряет утончение покрытия в зоне контакта. Используйте футерованные запорные клапаны для непрерывного дросселирования.

О: Корпуса wafer легче и дешевле, зажаты между фланцами сквозными болтами. Корпуса lug имеют резьбовые проушины для каждой стороны фланца, позволяя отключение одной стороны без разборки противоположной. Для установок с возможностью обслуживания, где может потребоваться изоляция одной стороны, указывайте lug. Для простой изоляции между двумя фиксированными фланцами подходит wafer.

О: Материал покрытия PTFE выдерживает непрерывную службу до 200°C, с пиковой экспозицией до 260°C на короткие периоды. Выше 200°C при длительной службе PTFE начинает размягчаться, и способность покрытия удерживать посадочное усилие на кромке диска деградирует. Держитесь ниже 200°C для службы при номинальном давлении.

О: Покрытие PTFE распространяется на торец фланца. Вы всё равно используете прокладки между торцом фланца клапана и фланцем трубопровода — прокладка дополняет торец покрытия, а не заменяет его. Подбирайте материал прокладки к химии процесса. Прокладки с оболочкой PTFE и податливым наполнителем распространены для фланцевых соединений футерованных клапанов.

О: Контролируйте утечку седла при routine testing. Когда утечка в закрытом положении превышает пределы Class VI (для клапанов с мягким седлом) или растёт при последовательных испытаниях, покрытие PTFE в зоне контакта кромки диска утончается. Клапану требуется заводское перефутерование или замена.