Elementy wewnętrzne zaworów działają w niezwykle wymagających środowiskach, w obliczu:
Erozja: spowodowana przez płyny poruszające się z dużą prędkością lub zawierające cząstki stałe.
Korozja: Od mediów agresywnych chemicznie.
Kawitacja: Tworzenie się i zapadanie pęcherzyków pary, powodując wżery powierzchniowe.
Wysokie ciśnienie/temperatura: Prowadzi do zatarcia (zużycia kleju) i deformacji.
Aby zaradzić tym problemom, elementy wewnętrzne zaworów są często wykonane z zaawansowanych materiałów lub chronione takimi materiałami, przy czym węglik wolframu jest najlepszym wyborem w przypadku najcięższych zastosowań.
Poniższa tabela podsumowuje typowe elementy wewnętrzne zaworów, związane z nimi wyzwania i typowe rozwiązania materiałowe:
| Komponent | Funkcja | Typowe mechanizmy zużycia | Typowe rozwiązania materiałowe |
| Siedzisko | Zapewnia powierzchnię uszczelniającą do odcięcia. | Erozja, kawitacja, zatarcie, korozja. | Węglik wolframu, stellit (kobalt-chrom), 316SS, stop 6, ceramika. |
| Element zamykający (wtyczka/płyta) | Przesuwa się, aby otworzyć/zamknąć ścieżkę przepływu. | Erozja, kawitacja, zatarcie, korozja. | Węglik wolframu, Stellit, 316SS, Stale hartowane. |
| Łodyga | Przekazuje ruch z siłownika na element zamykający. | Ścieranie, zmęczenie, korozja. | Stal nierdzewna 17-4PH, stale azotowane, stopy odporne na korozję. |
| Klatka | Prowadzi korek i kontroluje charakterystykę przepływu. | Silna erozja, kawitacja, hałas/wibracje. | Węglik wolframu, Stellit, 316SS, stal nierdzewna typu duplex. |
| Uszczelki i uszczelki | Zapobiega wyciekom zewnętrznym i wewnętrznym. | Wytłaczanie, degradacja chemiczna, starzenie cieplne. | PTFE (Teflon), Grafoil, Elastomery (Viton, EPDM). |
Dlaczego węglik wolframu do elementów wewnętrznych zaworów?
W krytycznych zastosowaniach w przemyśle naftowym i gazowym, energetyce i przetwórstwie chemicznym, węglik wolframu jest określony dla komponentów wykończenia ze względu na:
Wyjątkowa odporność na erozję: Wytrzymuje piasek i inne twarde cząstki w strumieniu cieczy.
Znakomita odporność na kawitację: Jego twardość zapobiega utracie materiału w wyniku implozji pęcherzyków pary.
Wysoka wytrzymałość na ściskanie: Aby wytrzymać odkształcenia pod wysokim ciśnieniem.
Dobra odporność na zacieranie: W połączeniu z kompatybilnym materiałem zmniejsza ryzyko zatarcia.
Podsumowując, Elementy wewnętrzne zaworu są sercem zaworu. Ich wybór, w szczególności wybór materiałów odpornych na zużycie, takich jak węglik wolframu dla części wyposażenia, to krytyczna decyzja inżynierska, która bezpośrednio określa wydajność zaworu, żywotność i ogólne bezpieczeństwo systemu w trudnych warunkach eksploatacyjnych.
