Principe d'étanchéité des vannes

Il existe de nombreux types de vannes, mais leur fonction de base est la même, à savoir connecter ou couper le flux de fluide. Par conséquent, le problème d’étanchéité des vannes devient très important.

Pour garantir que la vanne puisse bien couper le débit du fluide et éviter les fuites, il est nécessaire de s'assurer que le joint de la vanne est intact. Les fuites des vannes peuvent avoir de nombreuses raisons, notamment une conception structurelle déraisonnable, des surfaces de contact d'étanchéité défectueuses, des pièces de fixation desserrées, un ajustement lâche entre le corps de la vanne et le couvercle de la vanne, etc. Tous ces problèmes peuvent conduire à une mauvaise étanchéité de la vanne. Eh bien, créant ainsi un problème de fuite. Donc,technologie d'étanchéité des vannesest une technologie importante liée aux performances et à la qualité des vannes et nécessite des recherches systématiques et approfondies.

Depuis la création des vannes, leur technologie d’étanchéité a également connu un grand développement. Jusqu'à présent, la technologie d'étanchéité des vannes se reflète principalement dans deux aspects majeurs, à savoir l'étanchéité statique et l'étanchéité dynamique.

Le joint dit statique fait généralement référence au joint entre deux surfaces statiques. La méthode d'étanchéité du joint statique utilise principalement des joints.

Le joint dit dynamique fait principalement référence àl'étanchéité de la tige de valve, ce qui empêche le fluide présent dans la vanne de fuir avec le mouvement de la tige de la vanne. La principale méthode d’étanchéité du joint dynamique consiste à utiliser une boîte à garniture.

1. Joint statique

L'étanchéité statique fait référence à la formation d'un joint entre deux sections fixes, et la méthode d'étanchéité utilise principalement des joints. Il existe de nombreux types de laveuses. Les rondelles couramment utilisées comprennent les rondelles plates, les rondelles en forme de O, les rondelles enveloppées, les rondelles de forme spéciale, les rondelles ondulées et les rondelles enroulées. Chaque type peut être divisé en fonction des différents matériaux utilisés.
①Rondelle plate. Les rondelles plates sont des rondelles plates placées à plat entre deux sections fixes. Généralement, selon les matériaux utilisés, elles peuvent être divisées en rondelles plates en plastique, rondelles plates en caoutchouc, rondelles plates en métal et rondelles plates composites. Chaque matériau a sa propre application. gamme.
②Joint torique. Le joint torique fait référence à un joint avec une section transversale en forme de O. Parce que sa section transversale est en forme de O, il a un certain effet auto-serrant, de sorte que l'effet d'étanchéité est meilleur que celui d'un joint plat.
③Inclure les rondelles. Un joint enveloppé fait référence à un joint qui enveloppe un certain matériau sur un autre matériau. Un tel joint présente généralement une bonne élasticité et peut améliorer l'effet d'étanchéité. ④Rondelles de forme spéciale. Les rondelles de forme spéciale font référence aux joints de forme irrégulière, notamment les rondelles ovales, les rondelles diamantées, les rondelles à engrenages, les rondelles à queue d'aronde, etc. Ces rondelles ont généralement un effet auto-serrant et sont principalement utilisées dans les vannes haute et moyenne pression. .
⑤Rondelle ondulée. Les joints ondulés sont des joints qui ont uniquement une forme ondulée. Ces joints sont généralement composés d’une combinaison de matériaux métalliques et de matériaux non métalliques. Ils ont généralement les caractéristiques d’une faible force de pression et d’un bon effet d’étanchéité.
⑥ Enveloppez la laveuse. Les joints enroulés font référence aux joints formés en enveloppant étroitement de fines bandes métalliques et des bandes non métalliques. Ce type de joint présente de bonnes propriétés d’élasticité et d’étanchéité. Les matériaux pour la fabrication des joints comprennent principalement trois catégories, à savoir les matériaux métalliques, les matériaux non métalliques et les matériaux composites. D'une manière générale, les matériaux métalliques ont une résistance élevée et une forte résistance à la température. Les matériaux métalliques couramment utilisés comprennent le cuivre, l'aluminium, l'acier, etc. Il existe de nombreux types de matériaux non métalliques, notamment les produits en plastique, les produits en caoutchouc, les produits en amiante, les produits en chanvre, etc. Ces matériaux non métalliques sont largement utilisés et peuvent être sélectionnés. selon des besoins spécifiques. Il existe également de nombreux types de matériaux composites, notamment les stratifiés, les panneaux composites, etc., qui sont également sélectionnés en fonction de besoins spécifiques. Généralement, les rondelles ondulées et les rondelles enroulées en spirale sont principalement utilisées.

2. Joint dynamique

Le joint dynamique fait référence à un joint qui empêche le débit de fluide dans la vanne de fuir avec le mouvement de la tige de la vanne. Il s'agit d'un problème d'étanchéité lors d'un mouvement relatif. La principale méthode d’étanchéité est la boîte à garniture. Il existe deux types de base de presse-étoupe : le type à presse-étoupe et le type à écrou de compression. Le type de glande est la forme la plus couramment utilisée à l’heure actuelle. D'une manière générale, en termes de forme de la glande, elle peut être divisée en deux types : le type combiné et le type intégral. Bien que chaque forme soit différente, elles incluent essentiellement des boulons pour la compression. Le type à écrou de compression est généralement utilisé pour les vannes plus petites. En raison de la petite taille de ce type, la force de compression est limitée.
Dans le presse-étoupe, puisque la garniture est en contact direct avec la tige de la vanne, la garniture doit avoir une bonne étanchéité, un faible coefficient de frottement, pouvoir s'adapter à la pression et à la température du fluide et être résistante à la corrosion. Actuellement, les charges couramment utilisées comprennent les joints toriques en caoutchouc, les garnitures tressées en polytétrafluoroéthylène, les garnitures en amiante et les charges de moulage en plastique. Chaque charge a ses propres conditions et gammes applicables et doit être sélectionnée en fonction des besoins spécifiques. L'étanchéité consiste à empêcher les fuites, c'est pourquoi le principe de l'étanchéité des vannes est également étudié dans la perspective de la prévention des fuites. Il existe deux principaux facteurs à l’origine des fuites. L'un est le facteur le plus important affectant les performances d'étanchéité, c'est-à-dire l'écart entre les paires d'étanchéité, et l'autre est la différence de pression entre les deux côtés de la paire d'étanchéité. Le principe d'étanchéité des vannes est également analysé sous quatre aspects : l'étanchéité aux liquides, l'étanchéité aux gaz, le principe d'étanchéité des canaux de fuite et la paire d'étanchéité des vannes.

Étanchéité aux liquides

Les propriétés d'étanchéité des liquides sont déterminées par la viscosité et la tension superficielle du liquide. Lorsque le capillaire d'une vanne qui fuit est rempli de gaz, la tension superficielle peut repousser le liquide ou introduire du liquide dans le capillaire. Cela crée un angle tangent. Lorsque l'angle tangentiel est inférieur à 90°, du liquide sera injecté dans le capillaire et une fuite se produira. Les fuites se produisent en raison des différentes propriétés des médias. Des expériences utilisant différents milieux donneront des résultats différents dans les mêmes conditions. Vous pouvez utiliser de l'eau, de l'air ou du kérosène, etc. Lorsque l'angle tangent est supérieur à 90°, des fuites se produiront également. Parce que cela est lié au film de graisse ou de cire présent sur la surface métallique. Une fois ces films de surface dissous, les propriétés de la surface métallique changent et le liquide initialement repoussé mouillera la surface et fuira. Compte tenu de la situation ci-dessus, selon la formule de Poisson, l'objectif consistant à empêcher les fuites ou à réduire l'ampleur des fuites peut être atteint en réduisant le diamètre capillaire et en augmentant la viscosité du milieu.

Etanchéité aux gaz

Selon la formule de Poisson, l'étanchéité d'un gaz est liée à la viscosité des molécules de gaz et du gaz. La fuite est inversement proportionnelle à la longueur du tube capillaire et à la viscosité du gaz, et directement proportionnelle au diamètre du tube capillaire et à la force motrice. Lorsque le diamètre du tube capillaire est le même que le degré de liberté moyen des molécules de gaz, les molécules de gaz s'écoulent dans le tube capillaire avec un mouvement thermique libre. Par conséquent, lorsque nous effectuons le test d'étanchéité des vannes, le fluide doit être de l'eau pour obtenir l'effet d'étanchéité, et l'air, c'est-à-dire le gaz, ne peut pas obtenir l'effet d'étanchéité.

Même si nous réduisons le diamètre du capillaire sous les molécules de gaz par déformation plastique, nous ne pouvons toujours pas arrêter le flux de gaz. La raison en est que les gaz peuvent encore se diffuser à travers les parois métalliques. Par conséquent, lorsque nous effectuons des tests de gaz, nous devons être plus stricts que les tests de liquides.

Le principe d'étanchéité du canal de fuite

Le joint de valve se compose de deux parties : les irrégularités réparties sur la surface des vagues et la rugosité de l'ondulation dans la distance entre les pics des vagues. Dans le cas où la plupart des matériaux métalliques de notre pays ont une faible déformation élastique, si nous voulons atteindre un état scellé, nous devons imposer des exigences plus élevées en matière de force de compression du matériau métallique, c'est-à-dire la force de compression du matériau. doit dépasser son élasticité. Par conséquent, lors de la conception de la vanne, la paire d’étanchéité est adaptée à une certaine différence de dureté. Sous l'action de la pression, un certain degré d'effet d'étanchéité par déformation plastique sera produit.

Si la surface d'étanchéité est constituée de matériaux métalliques, les points saillants inégaux sur la surface apparaîtront le plus tôt possible. Au début, seule une petite charge peut être utilisée pour provoquer une déformation plastique de ces points saillants inégaux. Lorsque la surface de contact augmente, les irrégularités de la surface se transforment en déformation plastique-élastique. À ce moment-là, des aspérités des deux côtés de l'évidement existeront. Lorsqu'il est nécessaire d'appliquer une charge susceptible de provoquer une déformation plastique importante du matériau sous-jacent et de mettre les deux surfaces en contact étroit, ces chemins restants peuvent être rapprochés le long de la ligne continue et de la direction circonférentielle.

Paire de joints de valve

La paire d'étanchéité de soupape est la partie du siège de soupape et de l'élément de fermeture qui se ferme lorsqu'ils entrent en contact l'un avec l'autre. Pendant l'utilisation, la surface d'étanchéité métallique est facilement endommagée par les fluides entraînés, la corrosion des fluides, les particules d'usure, la cavitation et l'érosion. Comme les particules d'usure. Si les particules d'usure sont plus petites que la rugosité de la surface, la précision de la surface sera améliorée plutôt que détériorée lorsque la surface d'étanchéité est usée. Au contraire, la précision de la surface sera détériorée. Par conséquent, lors de la sélection des particules d'usure, des facteurs tels que leurs matériaux, leurs conditions de travail, leur pouvoir lubrifiant et la corrosion de la surface d'étanchéité doivent être pris en compte de manière exhaustive.

Tout comme les particules d'usure, lorsque nous sélectionnons des joints, nous devons prendre en compte de manière globale divers facteurs qui affectent leurs performances afin d'éviter les fuites. Il est donc nécessaire de choisir des matériaux résistants à la corrosion, aux rayures et à l’érosion. Sinon, l’absence de toute exigence réduira considérablement ses performances d’étanchéité.