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1. 氧化锆陶瓷衬里球阀的优点有哪些
2. 氧化锆陶瓷衬里球阀的设计
锆陶瓷内衬球阀不仅具备金属球阀的大部分优点,还具有出色的特性,如超强的耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性和抗侵蚀性。它们广泛应用于石油化工、冶金、造纸、发电厂、炼油等行业,用于各种酸性、碱性气体、液体、高温蒸汽和浆液的输送系统。在高腐蚀性环境中,它们是钛金属阀和蒙乃尔阀的理想替代品。苏尼耶锆陶瓷内衬球阀具有成本低、运行经济性高和使用寿命长(通常为钛阀的 2 至 4 倍)等优点。它们有手动、气动、气动和电动驱动模式,并可根据用户需求设计为各种特殊陶瓷阀。
氧化锆陶瓷衬里球阀的优点有哪些
抗侵蚀和耐磨性
阀球、阀座以及衬里均由具有 87 级以上洛氏硬度的锆基结构陶瓷材料制成,能够抵御高速流体和坚硬颗粒介质的侵蚀,从而展现出出色的耐磨性。
出色的耐腐蚀性
根据中国科学院金属腐蚀与防护研究所进行的测试,锆陶材料具有出色的耐腐蚀性能,但在玻璃溶液和氢氟酸中除外。
使用寿命长
由机械工业部合肥机械研究所进行的静压寿命测试表明,在进行十万次切换操作后,仍无任何泄漏现象。
广泛的适用范围
适用于各种酸性、碱性和盐性液体及气体介质环境,尤其适用于在存在颗粒和纤维介质的密封式阀门中使用。
氧化锆陶瓷衬里球阀的设计
锆陶瓷内衬球阀结构简单,其性能主要取决于锆材料本身。对于像阀座这样的环形部件,关键在于充分利用结构陶瓷的特性,如耐磨性、耐腐蚀性和耐侵蚀性,同时也要解决其相较于金属而言韧性较差的问题。森耶在结构设计方面采取了三项措施:
首先,鉴于陶瓷材料具有较高的抗压强度但较低的抗拉韧性,所有的阀座都设计了弹性补偿结构。通过精确计算压缩量并进行精密加工,陶瓷阀座能够随着工作压力的不断变化而进行微小移动。通过弹性补偿,频繁碰撞产生的冲击力得以抵消,从而防止阀座破裂。
其次,在规定的结构长度和设计空间内,陶瓷衬里及其他陶瓷部件的尺寸规格得到了最大程度的优化。通过采用更厚的壁材,结构的强度得以提升,其抗侵蚀能力也得到了增强,陶瓷阀门的整体使用寿命和可靠性也因此显著提高。
第三,提高陶瓷的韧性至关重要,这是锆石陶瓷材料在油泵阀球和阀座中成功应用的关键。通常,陶瓷材料的实际断裂强度远低于理论值。1920 年提出的格里菲斯脆性断裂理论,即脆性材料的缺口强度理论,指出内部裂纹会导致应力集中,从而使裂纹尖端的应力远高于平均应力。当裂纹尖端的应力达到理论强度值时,裂纹会迅速扩展,导致断裂。因此,提高陶瓷韧性的有效方法是制备致密且无孔隙的材料,并细化晶粒以减小裂纹尺寸。为此,孙业已建立了严格的生产流程标准,以确保产品出厂时阀球表面和阀座密封面均无裂纹或孔隙。