வால்வு பந்துகள்: பந்து வால்வு செயல்திறனின் துல்லியமான மையம்

வால்வு பந்துகள் என்றால் என்ன?

ஒரு முக்கிய கூறுபந்து குழாய்வால்வு பந்து (அல்லது பந்து வால்வு கோளம்) என்பது அதன் வடிவமைப்பு ஆகும். இதன் வடிவமைப்பு, வால்வின் அடைப்புச் செயல்திறன், பாய்வு கட்டுப்பாட்டுத் திறன் மற்றும் சேவை ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை நேரடியாகத் தீர்மானிக்கிறது.

வடிவம் மற்றும் துல்லியம்:

தரமான பந்துகள் முழு-துளை அல்லது குறைக்கப்பட்ட-துளை வடிவமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு முழு-துளை பந்தானது, குழாய்வழியின் உள் விட்டத்திற்குப் பொருந்தும் விட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது (எ.கா., 2 அங்குல பந்தானது 2 அங்குல விட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது), இது ஏறக்குறைய பூஜ்ஜிய ஓட்டத் தடையை உறுதி செய்கிறது. தேய்மானத்தைக் குறைக்கவும், சீரான செயல்பாட்டை உறுதி செய்யவும், இயந்திர வேலைப்பாடு துல்லியம் (ISO 286-இன் படி) IT6-IT7 தரத்தை அடைய வேண்டும், மேலும் மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு ≤0.8μm (Ra) ஆக இருக்க வேண்டும்.

வால்வு பந்துகளின் பங்கு

ஒரு பால் வால்வில், வால்வு பந்துகளே முதன்மையான காற்றுப்புகாத் தடுப்பு மற்றும் பாய்வுக் கட்டுப்பாட்டுக் கூறாகச் செயல்படுகின்றன. பந்தை 90 டிகிரி சுழற்றுவது பாய்வுப் பாதையைத் திறக்கிறது அல்லது மூடுகிறது. கசிவற்ற முழுமையான அடைப்புக்கும், சீரான பாய்வுக் கட்டுப்பாட்டிற்கும் அவற்றின் துல்லியமான மேற்பரப்பும், மூலப்பொருளின் உறுதித்தன்மையும் மிக முக்கியமானவை.

வால்வு பந்து பொருட்கள்

துருப்பிடிக்காத எஃகு (304/316):

சிறந்த அரிப்புத் தடுப்புத் திறனை வழங்குவதால், இரசாயன, பெட்ரோலிய இரசாயன மற்றும் உணவு பதப்படுத்தும் தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நிக்கல் பூச்சுடன் கூடிய கார்பன் எஃகு:

குறைந்த அழுத்த நீர் அமைப்புகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும், மிதமான அரிப்புப் பாதுகாப்பை வழங்கும் ஒரு செலவு குறைந்த தீர்வு.

பீங்கான் (எ.கா., அலுமினா, சிர்கோனியா):

உராய்வு, அரிப்பு மற்றும் உயர் வெப்பநிலைகளுக்கு (1200°C வரை) விதிவிலக்கான எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, ஆனால் அதிக உடையக்கூடிய தன்மையைக் காட்டுகிறது ("வால்வு பொறியியல் கையேடுகளை" பார்க்கவும்). கடுமையான கூழ்மம் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை சேவைகளுக்கு மிகவும் உகந்தது.

வால்வு பந்துகளின் வகைகள்

ஓ-போர்ட் பந்து:

பெரும்பாலான மிதக்கும் மற்றும் முட்டுப்பந்து வால்வுகளில் பயன்படுத்தப்படும், உருளை வடிவத் துளையைக் கொண்ட தரமான கோளப் பந்து.

வி-போர்ட் பந்து:

துளையில் V-வடிவப் பள்ளத்தைக் கொண்டுள்ள இது, துல்லியமான பாய்வுக் கட்டுப்பாட்டை (சம சதவீதப் பாய்வுப் பண்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது) செயல்படுத்துகிறது; இது குறிப்பாக V-துளை பந்து வால்வுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சி-போர்ட் பந்து:

“C” வடிவிலான துளை, முக்கியமாக குறிப்பிட்ட பல-துறை பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

யு-போர்ட் பந்து:

'U' வடிவிலான துளை, குறிப்பிட்ட பாய்வு திசைதிருப்பல் தேவைகளுக்காக பல்துறை வால்வுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மிதக்கும் பந்து:

பந்து, தண்டுடன் இயந்திரரீதியாகப் பொருத்தப்படவில்லை; அது கீழ்நோக்கிய அழுத்தத்தின் மூலம் இருக்கைக்கு எதிராக அழுத்தப்பட்டு இறுக்கமாகப் பொருந்துகிறது. சிறிய அளவுகளில் பொதுவாகக் காணப்படும்.

டிரன்னியனில் பொருத்தப்பட்ட (நிலையான) பந்து:

பந்தானது அதன் மேற்புறத்திலும் கீழ்ப்புறத்திலும் உள்ள டிரன்னியன் தாங்கிகளால் தாங்கப்படுகிறது. இது இயக்க முறுக்குவிசையையும் இருக்கைச் சுமையையும் குறைக்கிறது, குறிப்பாக உயர் அழுத்தம் மற்றும் பெரிய விட்டம் கொண்ட பயன்பாடுகளில் இது மிகவும் முக்கியமானதாகும்.

மூன்று வழி பந்துகள்:

டி-போர்ட் பந்து:

எந்த இரண்டு போர்ட்களுக்கும் இடையில் தரவுப் பரிமாற்றத்தை வழிநடத்தலாம் அல்லது அனைத்துப் பரிமாற்றத்தையும் துண்டித்துவிடலாம்.

எல்-போர்ட் பந்து:

மைய போர்ட்டை இரண்டு பக்க போர்ட்களில் ஏதேனும் ஒன்றுடன் இணைக்கிறது, ஆனால் மூன்றுடனும் ஒரே நேரத்தில் இணைக்காது.

விமர்சனக் குறிப்பு: திடமான மற்றும் உள்ளீடற்ற பந்துகள்

சில உற்பத்தியாளர்கள், குறிப்பாக சீனாவில், செலவைக் குறைக்கும் ஒரு நடவடிக்கையாகவே உள்ளீடற்ற வால்வு பந்துகளை உற்பத்தி செய்கின்றனர்.

உள்ளீடற்ற பந்துகள் அவற்றின் உள் குழி காரணமாக கணிசமாகக் குறைந்த அழுத்தத் திறனைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை API 6D (குழாய் வால்வுகள்) வடிவமைப்புத் தேவைகளுக்கு இணங்குவதில்லை.

வழங்கப்படும் வால்வு பந்துகள் திடமானவையா அல்லது உள்ளீடற்றவையா என்பதை கொள்முதல் மற்றும் ஆய்வுப் பணியாளர்கள் உற்பத்தியாளரிடம் தெளிவாக உறுதிப்படுத்திக் கொள்ள வேண்டும். அழுத்தப் பயன்பாடுகளில் உள்ளீடற்ற பந்துகளைப் பயன்படுத்துவது கடுமையான பாதுகாப்பு அபாயத்தை விளைவிக்கும்.

வால்வு பந்து எந்திர வேலைப்பாடு மற்றும் மேற்பரப்பு பதப்படுத்துதல்

வால்வு பந்தின் கடினத்தன்மையை உறுதி செய்யவும், வால்வின் சேவை ஆயுளை நீட்டிக்கவும், மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பை மேம்படுத்தவும், சிறப்பு மேற்பரப்பு சிகிச்சைகள் (பூச்சுகள்) பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

கடினப்படுத்துதல்:

ஸ்டெல்லைட் மேற்பூச்சு (எ.கா., ஸ்டெல்லைட் 6, 21), NiCrBSi கலப்புலோகங்கள் (எ.கா., Ni60), அல்லது டங்ஸ்டன் கார்பைடு (WC) பூச்சுகள் போன்ற நுட்பங்கள், மேற்பரப்பின் கடினத்தன்மையையும் தேய்மான எதிர்ப்பையும் வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கின்றன.

அதிக குரோம் கலப்புலோகங்கள்:

13Cr போன்ற பூச்சுகள் மேம்படுத்தப்பட்ட அரிப்பு மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன.

உகந்த காற்றுப்புகாத் தன்மைக்குத் தேவையான மேற்பரப்புப் பளபளப்பையும் (Ra ≤0.8μm) கோள வடிவத்தையும் அடைவதற்கு, துல்லியமான அரைத்தல் மற்றும் மெருகூட்டுதல் (பூச்சு பூசப்பட்டிருந்தால், அதற்குப் பின்னரும்) அவசியமாகும்.

மற்ற பாகங்களுடன் (வால்வு இருக்கைகள்) வால்வு பந்தின் இடைவினை

ஒரு பந்து வால்வின் செயல்திறன், வால்வு பந்து, இருக்கைகள் மற்றும் தண்டு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான துல்லியமான ஒருங்கிணைப்பைச் சார்ந்துள்ளது.

வால்வு பந்து மற்றும் இருக்கை சீலிங் அமைப்புகள்

மென்மையான இருக்கை (PTFE/NBR, EPDM போன்ற எலாஸ்டோமர்கள்):

மிகக் குறைந்த கசிவு விகிதங்களை (≤10⁻⁶ மீ³/வி, ISO 5208 வகுப்பு A) அடைகிறது.

வரையறுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை வரம்பு (பொதுவாக ≤200°C).

தூய்மையான சேவைகளில் இறுக்கமான அடைப்புக்கு மிகவும் சிறந்தது.

உலோக இருக்கைகள் (எ.கா., ஸ்டெல்லைட், 316SS, கடினப்படுத்தப்பட்ட மேற்பரப்பு):

உயர் வெப்பநிலை (540°C+ வரை) மற்றும் சிராய்ப்பு/அரிக்கும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

மென்மையான சீட்களை விட ஆரம்பக் கசிவு விகிதம் அதிகமாக இருந்தாலும், பால் மற்றும் சீட்டை மிக நுண்ணிய ஃபினிஷ்களுக்கு (Ra ≤0.4μm) துல்லியமாக லேப்பிங் செய்த பிறகு குறைந்த கசிவை (வகுப்பு B/C/D) அடைய முடியும்.

தீ பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளுக்கு இன்றியமையாதது.

ஃப்ளோட்டிங் மற்றும் ட்ரன்னியன் மவுண்டட் பால் வால்வுகளில் உள்ள வால்வு பந்துகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீடு

பந்து ஆதரவு பொறிமுறையானது இரண்டு முக்கிய வால்வு வகைகளை வரையறுக்கிறது:

மிதக்கும் பந்து வால்வுகள் (பொதுவாக ≤DN200):

பந்து நீரோட்டத்தின் திசையில் சற்றே மிதக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது. அமைப்பின் அழுத்தம், பந்தை நீரோட்டத்தின் திசையில் உள்ள இருக்கைக்கு எதிராகத் தள்ளி ஓர் இறுக்கமான இணைப்பை உருவாக்குகிறது.

குறைந்த இயக்க முறுக்குவிசை (எ.கா., API 6D கணக்கீடுகளின்படி DN100-க்கு ≤50N·m).

வரம்பு: அதிக அழுத்தத்தின் கீழ் அதிகப்படியான இருக்கைச் சுமை மற்றும் "சிக்கிக்கொள்ளும்" அபாயத்திற்கு உள்ளாகலாம்; பொதுவாக PN40 (வகுப்பு 300) தரமதிப்பீடுகளுக்கு மட்டுமே வரம்பிடப்பட்டுள்ளது.

டிரன்னியனில் பொருத்தப்படும் பந்து வால்வுகள் (உயர் அழுத்தம் மற்றும் பெரிய துளைகளுக்கு):

பந்து முட்டுத் தாங்கிகளில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. இருக்கைகள் சுருள்வில் பொருத்தப்பட்டு, பந்திற்கு எதிராக அழுத்தப்படுகின்றன.

மிகவும் நம்பகமான காற்று அடைப்பை வழங்குகிறது, கணிசமாகக் குறைந்த இயக்க முறுக்குவிசையைக் கொண்டுள்ளது (குறிப்பாகப் பெரிய அளவுகளுக்கு), மற்றும் மிக அதிக அழுத்தங்களுக்கு (PN100 / வகுப்பு 600 மற்றும் அதற்கு மேல்) ஏற்றதாக உள்ளது.

பொதுவான பயன்பாடு: முக்கியமான எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுக் குழாய்கள் (எ.கா., மேற்கு-கிழக்கு எரிவாயுக் குழாய் போன்ற முக்கியத் திட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படும் 10MPa திறன் கொண்ட DN300 டிரன்னியன் வால்வுகள்).

உலோக இருக்கை கொண்ட பந்து வால்வுகள் மற்றும் மென் இருக்கை கொண்ட பந்து வால்வுகளில் உள்ள பந்துகள்

பந்தின் மூலப்பொருள் மற்றும் மேற்பரப்புப் பதப்படுத்தும் முறையின் தேர்வு, இருக்கையின் வகையுடன் நெருக்கமாகத் தொடர்புடையது:

மென்மையான இருக்கை கொண்ட வால்வுகள்:

பெரும்பாலும் தரமான துருப்பிடிக்காத எஃகு (304/316) பந்துகளைப் பயன்படுத்துங்கள். மென்மையான இருக்கையானது பந்தின் மேற்பரப்புடன் எளிதாகப் பொருந்துகிறது.

உலோக இருக்கை வால்வுகள்:

சமமான கடினத்தன்மை கொண்ட உலோக இருக்கையின் மீது ஏற்படும் அதிக தொடர்பு அழுத்தம் மற்றும் தேய்மானத்தைத் தாங்குவதற்கு, கடினப்படுத்தப்பட்ட பந்துகள் (உதாரணமாக, ஸ்டெல்லைட் அல்லது WC போன்ற கடினப் பூச்சுகள் மூலம்) தேவைப்படுகின்றன. மேற்பரப்புப் பூச்சின் துல்லியமான பொருத்தம் மிகவும் இன்றியமையாதது.

தொழில்துறை பயன்பாட்டு தரவு ஒப்பீடு

பராமரிப்பு: பந்து சேதமடைவதற்கான எச்சரிக்கை அறிகுறிகள்

கீறல் ஆழம் >0.1 மிமீ:

கசிவைத் தடுக்கும் குறிப்பிடத்தக்க மேற்பரப்பு சேதத்தைக் குறிக்கிறது; பந்தை மாற்றுவது கட்டாயமாகும் (ASME B16.34 வழிகாட்டுதலின்படி).

இயக்க முறுக்குவிசை 20%க்கும் மேல் அதிகரிப்பு:

இருக்கை கடினமாதல்/வடிவமாற்றம், அதிகப்படியான உராய்வு அல்லது பந்தின் மையவிலகல் ஆகியவற்றிற்கான சாத்தியக்கூறுகளைக் குறிக்கிறது, இதற்கு விசாரணை தேவைப்படுகிறது.

முடிவுரை: செயல்திறன் உச்சவரம்பு

வால்வு பந்தின் வடிவமைப்பு, மூலப்பொருள் தேர்வு மற்றும் உற்பத்தித் துல்லியம் ஆகியவை எந்தவொரு பந்து வால்வின் செயல்திறன் வரம்புகளையும் (“உச்சவரம்பு”) அடிப்படையாக வரையறுக்கின்றன. உகந்த உலோகக் கலவை மற்றும் பூச்சு ஆகியவற்றைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் இருந்து, அதைச் சரியான சீலிங் அமைப்புடன் இணைப்பது வரை, ஒவ்வொரு படியும் குறிப்பிட்ட சேவை நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மிக நுணுக்கமாகப் பொருத்தப்பட வேண்டும். பந்தின் தரம் அல்லது இணக்கத்தன்மையில் ஏற்படும் சிறிய விலகல்கள் கூட, வால்வு முன்கூட்டியே பழுதடைய வழிவகுக்கும். கடினமான பயன்பாடுகளில் பாதுகாப்பு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் நீண்ட ஆயுளுக்கு, உயர் தரம் வாய்ந்த வால்வு பந்துகளில் முதலீடு செய்வது மிகவும் இன்றியமையாதது.