בתעשיות הנפט, הגז, הכימיה ואחרות, שסתומים, כאלמנטי בקרה מרכזיים, נמצאים בשימוש נרחב בסביבות שונות של טמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה וקורוזיה. על מנת להאריך את חיי השירות של השסתומים ולשפר את עמידותם בפני שחיקה ועמידותם בפני קורוזיה, טכנולוגיית הציפוי של גוף השסתום, מושב השסתום והסליל חשובה במיוחד. במאמר זה, נציג את המדריך לחיפוי גוף השסתום, המושב והסליל בפירוט, תוך כיסוי בחירת חומרים, תהליך הציפוי, ציוד וכלים, פרמטרי תהליך, בקרת איכות ודוגמאות יישום.
סקירה כללית של טכנולוגיית חיפוי
טכנולוגיית חיפויהיא טכנולוגיית הנדסת פני שטח היוצרת שכבת מגן בעלת תכונות ספציפיות על ידי השקעת חומר מותך על פני השטח של מצע. טכנולוגיה זו נמצאת בשימוש נרחב לשיפור עמידות הבלאי, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בטמפרטורה גבוהה של רכיבי שסתומים, תוך הארכת חיי השירות של הציוד באופן משמעותי והפחתת עלויות התחזוקה.
העיקרון הבסיסי של חיפוי
1. הכנת החומר: בחרו את חומר החיפוי המתאים ונקו את התשתית כדי להבטיח הידבקות טובה.
2. תהליך התכה: התכה והנחת חומר החיפוי על פני השטח של המצע באמצעות ריסוס, ריתוך או לייזר.
3. התמצקות והתקשות: חומר החיפוי מתמצק במהירות ויוצר שכבת מגן צפופה המחוברת היטב למצע.
4. טיפול לאחר: ליטוש, ליטוש ותהליכי טיפול לאחר מכן מבוצעים לפי הצורך לשיפור איכות פני השטח של שכבת החיפוי.
בחירת חומרים
לרכיבי שסתומים שונים יש דרישות ביצועים שונות מחומרים, ובחירת חומרים סבירה היא המפתח לציפוי מוצלח.
• חומר גוף השסתום
גוף השסתום עשוי בדרך כלל מחומרי סגסוגת בעלי חוזק גבוה ועמידים בפני קורוזיה כדי להתמודד עם לחץ מכני ושחיקה כימית בתנאי עבודה מורכבים.
חומרים נפוצים:
- נירוסטה: כגון 304, 316, Invar וכו', עם עמידות מצוינת בפני קורוזיה.
- סגסוגות מבוססות ניקל: כגון סדרת אינקונל, מתאימות לסביבות טמפרטורה ולחץ גבוה.
- ברזל יצוק: מתאים לתנאי עבודה כלליים, חסכוני ומעשי.
• חומר מושב השסתום
מושב השסתום צריך להיות בעל עמידות גבוהה בפני שחיקה וביצועי איטום טובים, לרוב משתמשים בקרביד צמנט או בחומרים בעלי קשיות גבוהה לציפוי היתוך.
חומרים נפוצים:
- טונגסטן קרביד: כגון פלדת טונגסטן (WC-Co), בעלת קשיות ועמידות גבוהות במיוחד בפני שחיקה.
- סגסוגות מבוססות ניקל: מספקות עמידות טובה בפני קורוזיה ובלאי.
- חומרים קרמיים: לעמידות גבוהה בפני שחיקה וסביבות טמפרטורה גבוהות.
• חומרי סליל
סלילי שסתומים דורשים עמידות גבוהה בפני שחיקה ותכונות מכניות טובות כדי לשמור על ביצועים יציבים במהלך פתיחה וסגירה תכופות.
חומרים נפוצים:
- סגסוגות מבוססות קובלט: כגון סדרת סטליט, בעלות עמידות מצוינת בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה.
- סגסוגות מחוזקות קרביד: משפרות את הקשיות ועמידות בפני שחיקה.
- סגסוגות מבוססות ניקל לטמפרטורה גבוהה: מתאימות לתנאי עבודה בטמפרטורות גבוהות.
תהליך החיפוי
בחירת תהליך החיפוי הנכון היא שלב קריטי בהבטחת איכות וביצועי החיפוי.
חיפוי פלזמה
חיפוי פלזמה הוא טכנולוגיית שיפור פני השטח המתקדמת הנמצאת בשימוש נרחב בטיפול פני השטח של ציוד תעשייתי, במיוחד במקומות בהם נדרשת עמידות גבוהה בפני שחיקה וקורוזיה. להלן המאפיינים העיקריים של חיפוי פלזמה:
• צפיפות אנרגיה גבוהה
• שליטה מדויקת
• קצב דילול נמוך
• חוזק הדבקה מעולה
• מגוון רחב של תחולת חומרים
• אזור מושפע מחום נמוך
• פרודוקטיביות גבוהה
• ידידותיות לסביבה
• עמידות טובה לשחיקה וקורוזיה
• יכולת חיפוי רב שכבתי
• מגוון רחב של יישומים
• ניתן לצבוע צורות מורכבות
פרמטרים ובקרה של תהליך
שליטה מדויקת בפרמטרי תהליך החיפוי היא משימה חשובה על מנת להבטיח את איכותו וביצועיו.
פרמטרים מרכזיים
• מהירות חיפוי: משפיעה על עובי ואחידות שכבת החיפוי.
• מרחק חיפוי: קובע את מהירות הריסוס ואת איכות השיקוע של חומר החיפוי.
• זווית החיפוי: משפיעה על הכיסוי וחוזק ההדבקה של שכבת החיפוי.
• טמפרטורת החיפוי: שולטת במצב המותך של חומר החיפוי ובאפקט ההדבקה.
• קצב אספקת חומרים: כדי להבטיח שהרכב ועובי שכבת החיפוי יעמדו בדרישות.
שיטות בקרת פרמטרים
• ניטור תהליך: ניטור בזמן אמת של טמפרטורה, לחץ ומהירות במהלך תהליך הריסוס כדי להבטיח יציבות התהליך.
• בקרת אוטומציה: אימוץ מערכת CNC וחיישנים למימוש התאמה ואופטימיזציה אוטומטיים של פרמטרי התהליך.
• אופטימיזציה של תהליכים: בהתאם לחומרים שונים ומאפייני חומר העבודה, יש להתאים את פרמטרי התהליך כדי להשיג את אפקט החיפוי הטוב ביותר.
זמן פרסום: 24 בספטמבר 2024