Шаровой затвор шарового крана

 

Полезная модель относится к шаровым затворам шаровых кранов, используемых в газовой, нефтяной, химической и других областях промышленности. Шаровой затвор шарового крана, имеет сферическую поверхность, выполненную с покрытием, включающем в себя частицы карбида хрома (Сr3С2 ) на связке из сплава NiCr, при этом содержание материала связки в покрытии лежит в пределах от 15 до 35 вес.%. Полезная модель позволяет повысить гарантированный ресурс эксплуатации шаровых затворов в условиях высоких температур и агрессивных сред.

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

Известен 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 (Патент РФ №2192574, F 16 K 5/06, 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 из-за ударных нагрузок на рабочую поверхность шарового затвора.

Известен шаровой затвор шарового крана, имеющий покрытие на сферической уплотнительной поверхности в виде напыленного слоя на основе легированной стали (Патент РФ №46065, F 16 K 5/06, 2005 г.).

При работе шарового затвора в особо агрессивной среде при попадании в зону уплотнения частиц высокой твердости, таких как гранитная крошка, кварцевый песок и т.д., данное покрытие подвержено абразивному износу. Поскольку покрытие обладает меньшей твердостью по сравнению с абразивными частицами, контакт с последними вызывает задиры покрытия, места образования которых подвержены коррозии. Кроме того, при работе крана в условиях высоких температурах (400-600°) происходит окисление покрытия, и оно перестает работать.

Задачей заявленного решения является создание покрытия, обладающего высокой твердостью, коррозионной стойкостью и высокой адгезии к материалу, из которого выполнен затвор, обеспечивающего

надежную работу шарового крана в условиях высоких температур и особо агрессивных сред.

Технический результат достигается тем, что в шаровом затворе шарового крана, имеющем сферическую поверхность, выполненную с покрытием, покрытие включает в себя частицы карбида хрома (Cr3C 2) на связке из сплава NiCr, при этом содержание материала связки в покрытии лежит в пределах от 15 до 35 вес.%.

Выполнение покрытия в виде частиц карбида хрома (Сr3 С2) на связке из сплава NiCr, обеспечивает создание коррозионно-стойкого слоя повышенной твердости, обеспечивающего стойкость к абразивному истиранию в условиях особо агрессивных сред и высоких температур до 1100°. Повышенную твердость покрытию обеспечивает упрочняющая карбидная фаза, а жаростойкость и коррозионную стойкость - материал связки.

Для работы в особо агрессивных средах, когда на поверхность затвора действуют абразивные частицы высокой твердости, для того, чтобы противостоять быстрому истиранию покрытия его твердость должна составлять не менее 60HRC. Вместе с тем, при содержании материала связки в покрытии свыше 35 вес% твердость покрытия начинает резко падать и составляет менее 60 HRC (при содержании связки в количестве 35 вес% - твердость составляет 62 HRC). Смысл использования в покрытии карбидной упрочняющей фазы теряется.

При уменьшении содержания материала связки ниже 15 вес% (при 15 вес% твердость - 75 HRC) наряду с увеличивающейся твердостью покрытие становится более хрупким, что в условиях нагружения поверхности шарового затвора может привести к его разрушению.

Покрытие наносится на поверхность высокоскоростным газопламенным или плазменным напылением, обеспечивающим высокие адгезионные характеристики и плотность покрытия.

Шаровой затвор шарового крана имеет на своей сферической уплотнительной поверхности покрытие, в виде слоя твердого износостойкого материала, представляющее собой нанесенный на поверхность методом высокоскоростного газопламенного или плазменного напыления порошок, каждая из частиц которого включает в себя частицы карбида хрома, диспергированные в материале связки - сплаве никель-хром.

Шаровой затвор в составе шарового крана может длительное время работать в условиях особо агрессивной среды и высоких температур, поскольку защитный слой, нанесенный на сферическую уплотнительную поверхность, обладая требуемым уровнем прочностных, коррозионных и жаростойких свойств, препятствует разрушению этой поверхности.

Полезная модель позволяет повысить гарантированный ресурс эксплуатации шаровых кранов.

Шаровой затвор шарового крана, имеющий сферическую поверхность, выполненную с покрытием, отличающийся тем, что покрытие включает в себя частицы карбида хрома (Cr3С 2) на связке из сплава NiCr, при этом содержание материала связки в покрытии лежит в пределах от 15 до 35 вес.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области промышленной трубопроводной арматуры, в частности к шаровым кранам неразъемной конструкции и может быть использовано в составе технологических трубопроводов для перекрытия транспортируемой рабочей среды

Нержавеющий чугунный поворотный дисковый межфланцевый затвор рудоспуска с электроприводом относится к горному делу и может применяться для изоляции капитальных рудоспусков.

Кран шаровой муфтовый относится к строительству, а конкретно к крану шаровому с фильтром и редуктором давления, применяемому в качестве запорно-водоочистной арматуры, устанавливаемой в трубопровод сети холодного или горячего водоснабжения, газовой сети, в том числе сети сжатого воздуха производственного назначения, в трубопровод, выполняющий какую-либо иную технологическую функцию и транспортирующий жидкость или газ.

Полезная модель шарового крана стального для воды относится к запорной арматуре, а именно к запорной трубопроводной арматуре, и может быть использована в качестве запорного или регулировочного органа для работы с жидкими или газообразными средами. Цель полезной модели - упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления.

Затвор дисковый поворотный относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначен для использования в качестве шарового клапана на трубопроводах. Отличие дискового межфланцевого поворотного затвора от аналогов в том, что его конструкция не допускает возникновения гидравлических ударов вследствие излишне быстрого открытия-закрытия поворотных затворов и шаровых кранов, а также вследствие включения в состав конструкции поворотного демпфера.

Изобретение относится к обработке металлов давлением при изготовлении полых заготовок пробок шаровых кранов для газо-нефтепроводов и может быть использовано в прессовом производстве

Затвор выполнен из нержавеющего материала, стоек к агрессивным воздействиям окружающей среды и коррозии. Применяется в горнодобывающей промышленности для перекрывания отверстия рудоспуска. Имеет поворотную конструкцию и снабжен электрическим приводом для удобства работы.

Полезная модель относится к области диагностики технического состояния трубопроводов большой протяженности и может быть использована, в частности, в магистральных нефтепроводах путем перемещения внутри трубопровода за счет потока среды, транспортируемой по трубопроводу

Пневмоприводный шиберный затвор применяется для осуществления процесса открывания-закрывания пневматических и гидравлических контуров. Достаточно компактен, удобен в использовании и отличается невысокой ценой.
Наверх