Шаровой затвор

Шаровой затвор относится к элементам шаровых кранов, используемых в газовой, нефтяной, химической и других областях промышленности., рабочая поверхность которых обладает большой твердостью и высокой сцепляемостью с металлом тела затвора, способного длительное время противостоять воздействию текущей через шаровой кран агрессивной среды с большим количеством абразивных частиц. В шаровом затворе шарового крана, имеющем покрытие на его сферической уплотнительной поверхности, покрытие выполнено в виде напыленного слоя на основе легированной стали, включающей: или Fe, Cr, Ni, Si, Mo и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Сr - 24-30, Ni - 7-10, Si - 1-1,5, Мо- 4-5, С - 1,2-2, Fe - остальное; или Fe, Cr, Ni, Si, В и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %:Сr - 13-16, Ni - 4-8, Si - 2-4, В - 2-4, С - l,5-2,5, Fe - остальное; или Fe, Cr, Mo, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Cr - 8-10, Mo - 26-35. Fe - остальное.

Полезная модель относится к шаровым затворам шаровых кранов, используемых в газовой, нефтяной, химической и других областях промышленности.

Известен металлический шаровой затвор шарового крана, имеющий на своей сферической уплотнительной поверхности керамическое покрытие (см. Патент РФ №2017015, МКИ F 16 К 5|06, опубл. 1998 г.).

Известен также шаровой затвор шарового крана, имеющий покрытие на сферической уплотнительной поверхности в виде слоистой структуры, у которой наружный защитный слой - слой оксида алюминия, а подслой - слой алюминия или алюминиевого сплава (см. Патент РФ №2192574, МКИ F 16 К 5/06, опубл. 2002 г.).

Недостатком такого покрытия является то, что при воздействии на рабочую поверхность шарового затвора крупных абразивных частиц происходит отслаивание покрытия, из-за возникающей на месте трещин и царапин подпленочной коррозии. Кроме того, отслоение покрытия возможно и из-за ударных нагрузок на рабочую поверхность шарового затвора.

Задачей полезной модели является создание покрытия, обладающего большой твердостью и высокой сцепляемостью с металлом, из которого выполнен затвор, и способного длительное время противостоять коррозии и воздействию на него абразивных частиц текущей среды.

Задача решается тем, что в шаровом затворе шарового крана, имеющем покрытие на сферической уплотнительной поверхности, это покрытие выполнено в виде напыленного слоя на основе легированной стали, включающей:

или Fe, Cr, Ni, Si, Mo и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Сr - 24-30, Ni - 7-10, Si - 1-1,5,Мо- 4-5, С - 1,2-2, Fe - остальное;

или Fe, Cr, Ni, Si, В и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Сr -1 3-16,№- 4-8, Si - 2-4, В - 2-4, С - 1,5-2,5, Fe - остальное;

или Fe, Cr, Mo, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Cr - 8-10, Mo - 26-35. Fe - остальное.

Выполнение покрытия в виде напыленного слоя обеспечивает надежное сцепление материала затвора и его покрытия, а выполнение покрытия на основе легированной стали, включающей или Fe, Cr, Ni, Si, Mo и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Cr - 24-30, Ni - 7-10, Si - 1-1,5, Mo - 4-5, С - 1,2-2, Fe - остальное, или включающей Fe, Cr, Ni, Si, В и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Cr - 13-16,Ni - 4-8, Si - 2-4, В - 2-4, С - 1,5-2,5, Fe - остальное, или включающей Fe, Cr, Ni, Si, Mo и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Cr - 24-30, Ni - 7-10, Si - 1-1,5,Мо - 4-5, С - 1,2-2, Fe - остальное, обеспечивает заданную твердость рабочей поверхности шарового затвора и ее высокую коррозионную стойкость. В зависимости от состава наносимого слоя легированной стали обеспечивается необходимая твердость при работе с абразивными частицами различных размеров.

На чертеже показан продольный разрез шарового крана с шаровым затвором.

Шаровой затвор 1 шарового крана 2 имеет покрытие на сферической уплотнительной поверхности 3 в виде напыленного слоя легированной стали. При этом состав напыляемого порошка выбирается в зависимости от размеров абразивных частиц в рабочей среде.

При изготовлении шарового затвора 1 на его сферическую уплотнительную поверхность 3 напыляют слой покрытия на основе легированной стали, включающей:

Fe, Cr, Ni, Si, Mo и С, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Сr - 24-30, Ni - 7-10, Si - 1-1,5,Мо- 4-5, С - 1,2-2, Fe - остальное;

или Fe, Cr, Ni, Si, В и С, при следующем соотношении компонентов, Mac. %:Cr - 13-16, Ni - 4-8, Si - 2-4, В - 2-4, С - 1,5-2,5, Fe - остальное;

или Fe, Cr, Mo, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Сr - 8-10, Mo - 26-35, Fe - остальное.

Шаровой затвор в составе шарового крана может длительное время работать в условиях агрессивной среды при воздействии на него абразивных частиц различных размеров, поскольку защитный слой, нанесенный на сферическую уплотнительную поверхность 3 шарового затвора 1, наиболее взаимодействующую с агрессивной средой, замедляет процесс разрушения поверхности на этих участках. Это происходит благодаря составу напыляемого слоя, обладающего требуемым уровнем прочностных и коррозионных свойств.

Полезная модель позволяет повысить гарантированный ресурс эксплуатации шаровых кранов.

Шаровой затвор шарового крана, имеющий покрытие на сферической уплотнительной поверхности, отличающийся тем, что покрытие выполнено в виде напыленного слоя на основе легированной стали, включающей:

или Fe, Cr, Ni, Si, Mo и С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Cr 24-30

Ni 7-10

Si 1-1,5

Mo 4-5

С 1,2-2

Fe Остальное

или Fe, Cr, Ni, Si, В и С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Cr 13-16

Ni 4-8

Si 2-4

В 2-4

С 1,5-2,5

Fe Остальное

или Fe, Cr, Mo, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Cr 8-10

Mo 26-35

Fe Остальное