را شیر پروانه ای صندلی جزء اصلی است که عملکرد آب بندی شیر را تضمین می کند. معمولاً از یک الاستومر (مانند EPDM، NBR) یا PTFE ساخته می شود. سایش صندلی مستقیماً بر عملکرد آب بندی و عمر مفید سوپاپ تأثیر می گذارد. درک عواملی که باعث سایش زودرس صندلی می شوند، برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد شیر و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، کلیدی است.
1. عدم تطابق رسانه ها
این شایع ترین و اساسی ترین علت فرسودگی صندلی است.
محیط خورنده: اگر مواد صندلی با محیط سیال ناسازگار باشد، مانند استفاده از نشیمنگاه لاستیکی غیر خورنده در محیط اسیدی یا قلیایی قوی، سطح صندلی مورد حمله شیمیایی قرار می گیرد و خاصیت ارتجاعی و آب بندی خود را از دست می دهد. خوردگی می تواند باعث سخت شدن، شکننده شدن یا متورم شدن مواد شود که منجر به شکست مهر و موم شود.
ذرات ساینده: اگر سیال حاوی ماسه، گل، پودر یا ذرات جامد باشد، این ذرات سخت می توانند مانند کاغذ سنباده بر روی سطح نشیمنگاه با چرخش دیسک سوپاپ ساییده شوند. اصطکاک طولانی مدت می تواند باعث ایجاد خراش، شیار یا حتی بریدگی روی سطح صندلی شود و در نتیجه مهر و موم ضعیفی داشته باشد.
رسانه های با دمای بالا: عملکرد فراتر از محدوده دمایی مواد صندلی سوپاپ می تواند باعث نرم شدن، تغییر شکل یا کربن شدن مواد صندلی شود. به عنوان مثال، هنگامی که یک نشیمنگاه شیر EPDM در بخار یا آب داغ بیش از دمای طراحی آن استفاده می شود، خواص فیزیکی آن به سرعت بدتر می شود و منجر به آسیب دائمی می شود.
2. عملکرد نامناسب و دوچرخه سواری مکرر
عملکرد سوپاپ تأثیر مستقیمی بر عمر صندلی دارد.
دوچرخهسواری مکرر: عمر طراحی شیر پروانهای معمولاً بر حسب چرخه اندازهگیری میشود. باز و بسته شدن مکرر شیر در مدت زمان کوتاه، اصطکاک بین دیسک شیر و نشیمنگاه را تسریع میکند و باعث سایش شدید در کاربردهایی میشود که به کنترل جریان مکرر نیاز دارند.
عملکرد نیمه باز یا بسته: موقعیت عملکرد بهینه شیر پروانه ای کاملاً باز یا بسته است. هنگامی که سوپاپ برای مدت طولانی تا حدی باز می ماند (گسستگی) جریان سیال با سرعت بالا باعث ایجاد تلاطم و آبشستگی بین دیسک شیر و نشیمنگاه می شود که نوعی سایش شدید سیال است. این عمل تمیز کردن باعث آسیب متمرکز به یک ناحیه موضعی از نشیمنگاه سوپاپ می شود که بسیار مخرب تر از سایش اصطکاکی ناشی از دوچرخه سواری معمولی است.
3. مسائل مربوط به نصب و تراز
نصب نادرست یکی دیگر از دلایل پنهان سایش صندلی سوپاپ است.
تراز ضعیف خط لوله: هنگام نصب شیر پروانه ای، فلنج و شیر باید دقیقاً در یک راستا قرار گیرند. ناهماهنگی یا انحراف خط لوله می تواند شیر را در حین نصب تحت فشار شعاعی یا محوری اضافی قرار دهد. این تنش می تواند صندلی سوپاپ را حتی زمانی که بسته نیست فشرده کند و باعث تغییر شکل یا ناهماهنگی آن شود که به نوبه خود روی آب بندی تأثیر می گذارد.
گشتاور بیش از حد پیچ فلنج: سفت کردن بیش از حد پیچهای فلنج در حین نصب میتواند باعث فشردهشدن بیش از حد نشیمنگاه شیر پروانهای، بهویژه برای صندلیهای لاستیکی شود و منجر به از دست دادن خاصیت ارتجاعی شود. عملکرد در حالت بسیار فشرده نه تنها از آب بندی موثر جلوگیری می کند، بلکه پیری و سخت شدن را نیز تسریع می کند و عمر مفید آن را کوتاه می کند.
ورود آوار: اگر سرباره جوش، براده های فلزی، سنگ ها و سایر زباله های باقی مانده در خط لوله در حین نصب به طور کامل تمیز نشوند، این اجسام سخت می توانند در اولین باز و بسته شدن شیر بین دیسک و نشیمنگاه گیر کرده و باعث ایجاد خراش یا پارگی شدید روی سطح نشیمنگاه شوند.
4. ایرادات انتخاب و طراحی
انتخاب نادرست منبع نیز می تواند خطرات پنهانی ایجاد کند.
عدم تطابق اندازه سوپاپ: انتخاب شیری که خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد، بر میزان جریان و شرایط جریان تأثیر می گذارد. نرخ جریان بیش از حد بالا می تواند باعث ایجاد کاویتاسیون شود. کاویتاسیون موج ضربه ای است که هنگام ایجاد حفره ها یا حباب ها در سیال و فروپاشی ایجاد می شود. این موج ضربه ای می تواند باعث آسیب غیر قابل برگشت لانه زنبوری به نشیمنگاه سوپاپ و سطوح بدنه شود.
نوع صندلی نامناسب سوپاپ: شیرهای پروانه ای دارای طرح های متنوعی از نشیمنگاه هستند، از جمله نشیمنگاه های الاستومری (مناسب برای مایعات و گازهای عمومی)، صندلی های PTFE (مناسب برای محیط های بسیار خورنده و دماهای بالا) و صندلی های فلزی (مناسب برای دماهای فوق العاده بالا و فشارهای بالا). انتخاب نوع صندلی نامناسب برای شرایط عملیاتی، مانند استفاده از نشیمنگاه با آب بندی نرم در شرایط با ذرات ساینده، به ناچار منجر به افزایش سایش خواهد شد.
5. نگهداری نادرست و پیری
حتی شیرهایی که به درستی انتخاب و نصب شده باشند، در صورت عدم نگهداری معمول، عملکرد خوبی ندارند.
پیری صندلی شیر طبیعی: هر ماده ای طول عمر دارد. با گذشت زمان، صندلی های الاستومری به تدریج خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهند و سخت و شکننده می شوند. حتی بدون استفاده مکرر، این فرآیند پیری طبیعی می تواند منجر به کاهش عملکرد آب بندی شود.
عدم بازرسی منظم: عدم بازرسی منظم شرایط عملکرد سوپاپ، مانند انعطاف پذیری ساقه، گشتاور مناسب و سایش غیرعادی سطح صندلی، بهترین فرصت را برای تشخیص زودهنگام مشکلات از دست می دهد. تا زمانی که نشتی ها کشف می شوند، نشیمنگاه سوپاپ اغلب به شدت آسیب دیده است.
عوامل محیطی: دریچههای پروانهای که در خارج از منزل یا در محیطهای خشن نصب میشوند، مانند آنهایی که در معرض نور ماوراء بنفش، دماهای شدید یا بخارات شیمیایی هستند، میتوانند پیر شدن مواد صندلی را تسریع کنند و باعث بدتر شدن زودهنگام خواص فیزیکی آن شوند.