Jakie są najczęstsze awarie hydraulicznych zaworów kulowych wysokiego ciśnienia i jak im zapobiegać?

Hydrauliczne zawory kulowe wysokiego ciśnienia to krytyczne elementy nowoczesnych układów hydraulicznych, szeroko stosowane w przemyśle, przemyśle naftowym i gazowym, morskim i ciężkich maszynach. Zapewniają niezawodną kontrolę płynów pod wysokim ciśnieniem, ale niewłaściwe użytkowanie, konserwacja lub warunki środowiskowe mogą prowadzić do awarii. Zrozumienie typowych trybów awarii i przyjęcie środków zapobiegawczych może poprawić wydajność systemu, skrócić przestoje i wydłużyć żywotność zaworu.

1. Zużycie i wyciek uszczelki

Przyczyny

Zużycie uszczelek jest najczęstszym problemem w hydraulicznych zaworach kulowych wysokiego ciśnienia. Może to nastąpić z powodu:

• Cykl pod wysokim ciśnieniem: Ciągłe otwieranie i zamykanie pod wysokim ciśnieniem powoduje stopniową erozję powierzchni uszczelniającej.
• Niekompatybilność materiałowa: Stosowanie uszczelek niekompatybilnych z płynem hydraulicznym (np. olejem mineralnym, płynami syntetycznymi lub agresywnymi chemikaliami) przyspiesza niszczenie.
• Zanieczyszczony płyn: Cząsteczki, woda lub inne zanieczyszczenia mogą przeciąć lub zarysować powierzchnie uszczelek.

Konsekwencje

• Wyciek płynu hydraulicznego
• Zmniejszona wydajność systemu
• Zanieczyszczenia środowiska i zagrożenia bezpieczeństwa

Zapobieganie

• Wybierz uszczelki wykonane z odpowiednich materiałów, np PTFE, PEEK, FKM lub NBR , w zależności od rodzaju płynu i temperatury roboczej.
• Zainstaluj wysokiej jakości systemy filtracyjne, aby utrzymać czystość płynu.
• Regularnie sprawdzaj uszczelki i aktywnie je wymieniaj w oparciu o godziny pracy lub cykle.

2. Uszkodzenie kuli lub gniazda

Przyczyny

Kula i gniazdo zaworu mają kluczowe znaczenie dla utrzymania szczelnego zamknięcia. Uszkodzenie może wynikać z:

• Kawitacja: Pęcherzyki pary w płynie zapadają się, powodując miejscową erozję kuli lub gniazda.
• Praca na sucho: Brak smarowania może powodować uszkodzenia spowodowane tarciem podczas pracy zaworu.
• Zanieczyszczenie cząstkami twardymi: Cząsteczki stałe w płynie mogą zarysować lub żłobić powierzchnie uszczelniające.

Zapobieganie

• Użyj hartowana stal nierdzewna lub materiały stopowe zarówno dla kuli, jak i gniazda w zastosowaniach wysokociśnieniowych.
• Upewnij się, że smarowanie jest wystarczające, jeśli wymaga tego konstrukcja.
• Utrzymuj wysoką jakość filtracji i unikaj wprowadzania cząstek do układu.

3. Awaria uchwytu lub siłownika

Przyczyny

Zawory uruchamiane ręcznie lub automatycznie mogą ulec awarii z powodu:

• Nadmierny moment obrotowy spowodowany bardzo wysokimi ciśnieniami
• Niewspółosiowość pomiędzy siłownikiem a trzpieniem zaworu
• Korozja, rdza lub zmęczenie wynikające z upływu czasu

Zapobieganie

• Użyj siłowniki przystosowane do obciążeń o wysokim momencie obrotowym .
• Podczas montażu należy dokładnie ustawić siłownik i trzpień zaworu.
• Wybierz materiały odporne na korozję, takie jak stal nierdzewna lub stopy powlekane dla siłowników.

4. Pękanie nadwozia lub zmęczenie strukturalne

Przyczyny

Korpusy zaworów mogą pękać lub ulegać zmęczeniu z powodu:

• Praca powyżej ciśnienia znamionowego
• Uderzenie wodne lub nagłe skoki ciśnienia
• Niska jakość odlewu lub wady materiałowe

Konsekwencje

• Katastrofalna awaria układu hydraulicznego
• Zagrożenia bezpieczeństwa spowodowane nagłym uwolnieniem płynu

Zapobieganie

• Sprawdź, czy ciśnienie znamionowe zaworu przekracza maksymalne ciśnienie w systemie.
• Zainstaluj zawory nadmiarowe ciśnienia aby zmniejszyć skoki.
• Wybierz certyfikowanych producentów z odpowiednimi badania materiałów i zapewnienie jakości .

5. Wyciek lub pęknięcie trzpienia

Przyczyny

Trzpienie zaworów mogą przeciekać lub pękać z powodu:

• Zbyt mocno dokręcone uszczelnienie
• Zły dobór materiałów prowadzący do zmęczenia
• Nadmierne cykle operacyjne

Zapobieganie

• Wyreguluj opakowanie zgodnie z instrukcjami producenta; unikać nadmiernego dokręcania.
• Użyj stems made from materiałów o wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję .
• W przypadku systemów charakteryzujących się dużą częstotliwością należy wybrać zawory zaprojektowane specjalnie do częstej pracy.

6. Korozja i powstawanie rdzy

Przyczyny

• Narażenie na żrące płyny (np. wodę morską, płyny na bazie kwasów)
• Środowisko zewnętrzne lub wilgotne
• Użyj of low-grade steel or uncoated components

Zapobieganie

• Użyj zawory ze stali nierdzewnej lub powlekanej stali węglowej w środowiskach korozyjnych.
• Zastosuj dodatkowe obróbki powierzchni jeśli jest to wymagane w zastosowaniach morskich lub zewnętrznych.
• Zapewnij odpowiedni drenaż i unikaj narażenia na stojący płyn.

7. Niewłaściwa instalacja lub niewspółosiowość

Przyczyny

• Nieprawidłowe uszczelnienie gwintu
• Nieprawidłowo ustawione orurowanie powodujące naprężenia w korpusie zaworu
• Nadmierne dokręcenie połączeń prowadzące do deformacji

Zapobieganie

• Postępuj dokładnie według instrukcji montażu producenta.
• Użyj kompatybilne uszczelniacze do gwintów do płynów hydraulicznych.
• Zapewnić odpowiednie podparcie rury, aby zminimalizować naprężenia na korpusie zaworu.

8. Typowe awarie i środki zapobiegawcze