Perché le gabbie delle valvole di controllo ad alta pressione si rompono? Erosione, cavitazione e usura

Condotti allargati, passaggi di flusso corrosi e fori guida rigati possono rendere inutilizzabile la gabbia di una valvola di controllo. Queste superfici svolgono funzioni diverse, pertanto il danno influisce sulla valvola in modi differenti. Per le gabbie di ricambio, la lega di cobalto 6 offre una combinazione di resistenza all'erosione, all'usura abrasiva e al grippaggio sulle superfici di lavoro.

Dove si usurano le gabbie delle valvole di controllo

I bordi e le pareti delle aperture (orifizi di flusso) sono esposti al fluido strozzato. Sabbia, incrostazioni o altre particelle dure trasportate dal flusso possono tagliare ed erodere queste superfici, arrotondando i bordi e allargando le aperture. Un'elevata caduta di pressione attraverso la valvola può generare velocità locali elevate e intensificare questo danno.

In presenza di liquidi, la cavitazione può lasciare delle cavità sulle superfici della gabbia. Le bolle di vapore si formano dove la pressione locale diminuisce a sufficienza e collassano quando la pressione si ripristina. Il ripetuto collasso in prossimità della superficie metallica asporta materiale. Questo meccanismo è diverso da quello con cui le particelle tagliano le pareti dell'orifizio.

Nel punto in cui il foro della gabbia guida il tappo, le particelle intrappolate nell'accoppiamento scorrevole possono causare graffi abrasivi. Il contatto diretto con il metallo può anche produrre usura adesiva e grippaggio, lasciando superfici rigate e residui metallici. Questi segni si verificano nell'accoppiamento mobile piuttosto che esclusivamente nel percorso del flusso ad alta velocità.

Come i danni alla gabbia influiscono sul funzionamento della valvola

Quando l'otturatore si muove, espone in misura variabile le aperture della gabbia per regolare il flusso. Quando l'erosione allarga le aperture o ne modifica il profilo, la valvola può consentire una portata diversa a parità di posizione dell'otturatore e di caduta di pressione. L'effetto è particolarmente rilevante quando l'usura altera le piccole aperture utilizzate a bassi regimi di rotazione della valvola.

L'usura nel foro di guida aumenta il gioco attorno al tappo, mentre graffi profondi o grippaggi possono ostacolare il movimento fluido. Quando la geometria della porta o le dimensioni di guida escono dai limiti di servizio del produttore della valvola, la sostituzione della gabbia ripristina la geometria specificata. Il materiale di ricambio è quindi importante perché le stesse superfici di lavoro rimangono esposte al fluido di esercizio e al contatto di scorrimento.

Perché utilizzare la lega di cobalto 6 per una gabbia di ricambio?

La lega di cobalto 6 è una lega di cobalto-cromo-tungsteno-carbonio contenente carburi ricchi di cromo in una matrice ricca di cobalto. I carburi contribuiscono alla resistenza all'abrasione, mentre la lega resiste anche al grippaggio durante il contatto metallo-metallo. Questa combinazione è utile in una gabbia che presenta sia superfici esposte al flusso che un foro di guida scorrevole.

In corrispondenza delle porte e delle pareti dei canali di flusso, la resistenza all'erosione contribuisce a limitare la perdita di materiale e a mantenere il profilo lavorato. Nel foro di guida, la resistenza all'usura abrasiva e al grippaggio contribuisce a preservare le superfici di scorrimento.

Gabbie per valvole COCRIX 6 personalizzate in acciaio inossidabile di SYTOP

SYTOP produce gabbie per valvole solide in COCRIX 6, la sua lega di cobalto 6, a partire da disegni, specifiche dimensionali o campioni nuovi e non utilizzati. La personalizzazione comprende la geometria delle porte, i diametri interni ed esterni e le dimensioni delle superfici terminali, con tolleranze geometriche e finitura superficiale conformi ai requisiti confermati.

Per discutere la sostituzione della gabbia, inviare il disegno e la quantità richiesta. Qualora non si disponga di un disegno, fornire le dimensioni o i dettagli di un campione nuovo e non utilizzato, in modo che SYTOP possa valutare i requisiti di produzione e preparare un preventivo.

E-mail:sales@cocralloy.com| WhatsApp / WeChat:+86 130 0924 9727

Riferimenti tecnici

• Emerson: Manuale delle valvole di controllo

• Valmet: Flusso di liquido e cavitazione

• Flowserve: Valvole di controllo Multi-Z per applicazioni in ambienti contaminati

• Valmet: Usura delle guarnizioni delle valvole e prestazioni superficiali

• Deloro: scheda tecnica della lega Co6