1. Invecchiamento del materiale
Valvole metalliche
I metalli subiranno reazioni di ossidazione nell'ambiente naturale e l'alta temperatura causata dall'esposizione alla luce solare accelererà questo processo.Assumendo le valvole in acciaio al carbonio comuni come esempio, l'elemento di ferro in acciaio al carbonio si ossida sotto l'azione di ossigeno e acqua nell'aria per generare ruggine (i componenti principali sono ossido ferrico e idrossido ferrico, ecc.).
A temperatura ambiente, questo processo di ossidazione è relativamente lento, ma quando la valvola si trova in un ambiente esposto, la temperatura aumenta, l'attività atomica della superficie del metallo è migliorata e la velocità di reazione di ossidazione sarà significativamente accelerata.
Ad esempio, in alcuni sistemi di condutture industriali all'aperto, dopo un'estate di esposizione al sole, si appariranno evidenti macchie di ruggine sulla superficie delle valvole in acciaio al carbonio. Col passare del tempo, la ruggine aumenterà gradualmente, il che non solo influenzerà l'aspetto della valvola, ma indebolirà anche la resistenza strutturale della valvola.
Quando la ruggine si accumula in una certa misura, lo spessore della parete della valvola verrà ridotto, la capacità di resistere alla pressione sarà ridotta e, in casi gravi, potrebbero verificarsi incidenti di sicurezza come rottura e perdita.
Oltre alle normali valvole in acciaio al carbonio, alcune valvole in acciaio inossidabile possono anche avere problemi in condizioni di esposizione. Sebbene l'acciaio inossidabile abbia una buona resistenza alla corrosione, il film di passivazione sulla sua superficie può essere danneggiato sotto l'azione combinata di alta temperatura e specifici fattori ambientali.
Ad esempio, quando le valvole in acciaio inossidabile sono esposte alla luce solare per lungo tempo, la temperatura superficiale aumenta. Se esistono media corrosivi come ioni cloruro nell'ambiente circostante, possono verificarsi un cracking di corrosione da stress.
C'era una volta un'azienda chimica in una zona costiera. Dopo l'esposizione a lungo termine al sole e all'erosione per brezza marina, le sue valvole in acciaio inossidabile all'aperto soffrivano di corrosione della corrosione, che alla fine ha portato alla perdita di valvole e influito sul processo di produzione.
Valvole non metalliche
Le valvole di plastica sono un tipo comune di valvola non metallica, come valvole in polipropilene (PP) e polivinil cloruro (PVC). Se esposti alla luce solare, questi materiali plastici subiscono una foto-ossidazione e reazioni di ossidazione termica.
Le catene molecolari di plastica si romperanno e si incrociano sotto l'azione dei raggi ultravioletti e delle alte temperature, causando cambiamenti nelle proprietà della plastica.
Ad esempio, le valvole PP diventeranno fragili, difficili e inclini alle crepe dopo essere state esposte al sole per un po '. Questo perché la rottura della catena molecolare riduce la tenacità della plastica.
Le valvole PVC possono cambiare colore e deformarsi. L'alta temperatura volatilizzerà gradualmente il plastificante in PVC, causando la plastica dura e fragile e il colore cambierà anche dal bianco originale o giallo chiaro a giallo o addirittura marrone.
Nel sistema di approvvigionamento idrico temporaneo in alcuni cantieri, le valvole di plastica in PVC utilizzate spesso si rompono e perde dopo essere state esposte al sole per molto tempo in estate, il che porta inconvenienti alla costruzione e spreca risorse idriche.
Le valvole di gomma o le valvole con guarnizioni in gomma affrontano anche problemi di invecchiamento sotto esposizione. La gomma è un materiale elastico polimerico la cui prestazione è sensibile alla temperatura e alla luce. I raggi ultravioletti e l'alta temperatura del sole causano il degrado e il collegamento della catena molecolare di gomma, distruggendo la struttura molecolare della gomma.
Ad esempio, le valvole di gomma naturali perderanno gradualmente la loro elasticità e diventeranno rigide dopo essere state esposte al sole. Questo perché il grado di reticolazione della catena molecolare di gomma aumenta, distruggendo la sua struttura di rete elastica.
Sebbene le gomme sintetiche come la gomma del nitrile abbiano una buona resistenza all'olio e resistenza al calore, invecchiano anche in esposizione a lungo termine, come l'indurimento e il cracking.Nel sistema di raffreddamento esterno dell'auto, le valvole di gomma sono soggette a scarsa tenuta sotto esposizione a lungo termine e alta temperatura, con conseguente perdita di liquido di raffreddamento e influenzano la normale dissipazione del calore del motore.
2. Riduzione delle prestazioni di tenuta
Invecchiamento dei sigilli
Le guarnizioni delle valvole sono generalmente realizzate in gomma, politetrafluoroetilene (PTFE) e altri materiali.Oltre alla perdita di elasticità dovuta ai cambiamenti della struttura molecolare sopra menzionati, le guarnizioni in gomma sperimenteranno anche l'indurimento e le crepe superficiali quando esposti al sole.
Ad esempio, in alcune valvole per tubazioni a gas esterno, le guarnizioni in gomma utilizzate avranno fecce sulla superficie dopo l'esposizione alla luce solare a lungo termine e le variazioni di temperatura. Queste fessure causano perdite di gas e pone gravi rischi per la sicurezza.
Sebbene i sigilli PTFE abbiano una buona resistenza ad alta temperatura e corrosione, avranno anche problemi in esposizione a lungo termine. L'alta temperatura intensificherà il movimento delle catene molecolari di PTFE, causando cambiamenti nella sua cristallinità e le dimensioni e la forma delle guarnizioni possono cambiare leggermente.
Ad esempio, le prestazioni di tenuta di alcune valvole di tenuta PTFE su gasdotti chimiche diminuiranno dopo essere state esposte ad alte temperature in estate e ci saranno lievi perdite medi. Questo perché la leggera deformazione del sigillo PTFE rende l'adattamento tra le superfici di tenuta non più stretta e quindi non può impedire efficacemente la perdita del mezzo.
Deformazione termica
Il coperchio del corpo e della valvola della valvola e altre parti della valvola saranno deformati termicamente in esposizione ad alta temperatura. Materiali diversi hanno diversi coefficienti di espansione termica. Quando la temperatura aumenta, il grado di espansione di ciascun componente è incoerente.
Prendendo le valvole in ghisa come esempio, il coefficiente di espansione termica della ghisa è relativamente grande e il corpo della valvola può espandersi notevolmente sotto esposizione. La superficie di tenuta della valvola è generalmente lavorata a precisione. Se il corpo della valvola si espande in modo non uniforme, la piattaforma della superficie di tenuta verrà danneggiata e le prestazioni di tenuta verranno ridotte.
Ad esempio, in alcuni vecchi sistemi di approvvigionamento idrico urbano, le valvole di gate in ghisa esterna non possono essere completamente sigillate dopo la chiusura a causa della deformazione termica del corpo della valvola durante le alte temperature in estate, con conseguente aumento della perdita d'acqua.
Per alcune valvole composte da più materiali, come valvole con nuclei di valvole metalliche e sedi di valvola di plastica, il problema della deformazione termica è più prominente. I coefficienti di espansione termica di metalli e materie plastiche sono piuttosto diversi. In esposizione, il gioco corrispondente tra il nucleo della valvola e il sedile della valvola cambierà.
Quando la temperatura aumenta, il nucleo della valvola metallica può espandersi più velocemente della sede della valvola di plastica, con conseguente aumento dell'attrito tra il nucleo della valvola e la sede della valvola e persino un fenomeno bloccato, che danneggerà anche le prestazioni di tenuta.
Ad esempio, in alcuni sistemi di irrigazione agricola, vengono utilizzate le valvole a sfera di plastica con nuclei di valvole di metallo. Dopo essere state esposte al sole per molto tempo in estate, le valvole spesso non riescono a chiudere bene o sono difficili da aprire. Questo è un problema con l'adattamento tra il nucleo della valvola e la sede della valvola causata dalla deformazione termica.
3. Difficoltà in funzione
Espansione dei componenti della valvola
L'esposizione al sole fa espandere i vari componenti della valvola a causa del calore. Come componente chiave dell'operazione della valvola, l'espansione dello stelo della valvola può causare più piccole il divario tra altri componenti. Ad esempio, in alcune grandi valvole industriali, lo stelo della valvola è generalmente realizzato in metallo. Quando la temperatura aumenta a causa dell'esposizione al sole, lo stelo della valvola si allungherà e diventerà più spesso.
Se il divario tra lo stelo della valvola e il manicotto della valvola non è progettato correttamente, l'attrito tra i due aumenterà dopo che lo stelo della valvola si espande e persino si può verificarsi inceppamenti, rendendo la valvola incapace di aprire o chiudere normalmente.
Nelle valvole della conduttura esterna di alcune imprese petrolchimiche, ci sono stati casi in cui lo stelo della valvola si è espanso e inceppato a causa dell'esposizione ad alta temperatura in estate, con conseguente incapacità di controllare il flusso medio del tubazione nel tempo, che ha un certo impatto sulla produzione.
Come componente che controlla l'area di flusso della valvola, l'espansione del nucleo della valvola influenzerà anche il funzionamento della valvola. Ad esempio, in alcune valvole a farfalla, il nucleo della valvola è di solito una lamiera in metallo, che si espanderà termicamente sotto esposizione. Quando il nucleo della valvola si espande, il divario tra esso e la sede della valvola diventa più piccola, la resistenza durante la rotazione aumenta e si sentirà molto laborioso operare.
Inoltre, se il nucleo della valvola si espande eccessivamente, può causare attrito con la sede della valvola, con conseguente danno alla superficie di tenuta, influenzando ulteriormente le prestazioni della valvola. In alcune valvole a farfalla esterna negli impianti di trattamento delle acque reflue, a causa dell'esposizione a lungo termine al sole, il funzionamento del nucleo della valvola è spesso inflessibile e sono necessarie manutenzione e regolazione regolare.
Fallimento della lubrificazione
I lubrificanti vengono generalmente utilizzati all'interno della valvola per ridurre l'attrito tra i componenti e garantire un funzionamento regolare. Tuttavia, l'esposizione ad alta temperatura può ridurre le prestazioni dei lubrificanti.
Ad esempio, i gradi comunemente usati si ammorbidiranno e si sottili ad alte temperature e possono persino evaporare e ossidare. Quando il grasso ammorbidisce e thins, la sua adesione alla superficie dei componenti della valvola diminuirà e non sarà in grado di formare un film di lubrificazione efficace, con conseguente contatto diretto e maggiore attrito tra i componenti.
In alcune valvole a sfera esterna, a causa della variazione delle prestazioni del grasso sotto esposizione, l'attrito tra la palla e il sedile della valvola aumenta e è necessaria una coppia maggiore durante il funzionamento, che non solo aumenta l'intensità del lavoro dell'operatore, ma può anche danneggiare l'unità della valvola.
Oltre al grasso, alcuni lubrificanti liquidi avranno anche problemi a un'esposizione ad alta temperatura. Ad esempio, alcuni oli di silicone usati per lubrificare le superfici di tenuta della valvola possono deteriorarsi ad alte temperature e perdere le loro funzioni lubrificanti e di tenuta. In alcune valvole per la tubatura di trasmissione di gas per esterni di alcune fabbriche di elettronica, il lubrificante dell'olio di silicone utilizzato è soggetto a deterioramento a temperature elevate in estate, con conseguente riduzione delle prestazioni di tenuta della valvola e funzionamento difficile, che richiede frequenti aggiunte e sostituzione dei lubrificanti.
4. Cambiamenti nelle caratteristiche media
Aumento della temperatura
Se il mezzo che scorre nella valvola è liquido, l'esposizione al sole aumenterà la temperatura del mezzo. Per alcuni liquidi volatili, come benzina e alcol, l'aumento della temperatura aumenterà in modo significativo il loro tasso di evaporazione.
Ad esempio, nelle valvole dell'olio di olio esterno di alcune stazioni di benzina, a causa dell'esposizione al sole, aumenta la temperatura della benzina nel gasdotto, la velocità di evaporazione accelera e una miscela di gas olio infiammabile ed esplosiva è formata attorno alla valvola. Se incontra una fiamma aperta o elettricità statica, può causare un'esplosione.
Allo stesso tempo, l'aumento della temperatura media influenzerà anche le sue proprietà fisiche, come la viscosità e la densità. Prendendo olio idraulico come esempio, sotto un'esposizione ad alta temperatura, la viscosità dell'olio idraulico diminuirà, il che causerà la diminuzione dell'accuratezza del controllo del flusso della valvola nel sistema idraulico.
Poiché la variazione della viscosità influenzerà le caratteristiche di flusso dell'olio all'interno della valvola, la relazione tra l'apertura della valvola e la portata effettiva cambierà. Nei sistemi idraulici esterni di alcuni macchinari ingegneristici, la viscosità dell'olio idraulico spesso cambia a causa dell'esposizione ad alta temperatura in estate, che influisce sulle prestazioni di controllo della valvola e provoca problemi come il movimento di apparecchiature inaccurati o deboli.
Per alcuni mezzi liquidi ad alta temperatura, come acqua calda o olio di trasferimento di calore ad alta temperatura, l'esposizione al sole può far superare la temperatura media della sua gamma di temperature di progettazione. Ad esempio, in alcuni sistemi di riscaldamento dell'acqua solare, se la valvola a tubo dell'acqua calda esterna è esposta al sole per lungo tempo, la temperatura dell'acqua calda può essere troppo alta, il che non solo accelererà l'invecchiamento dei tubi e delle valvole, ma può anche comportare un rischio di scugnatrici dell'operatore.
Inoltre, le alte temperature possono anche causare gas come ossigeno disciolto nell'acqua, causando corrosione a valvole e tubi. In alcuni sistemi di olio di trasferimento di calore ad alta temperatura industriale, la temperatura dell'olio eccessivamente elevata ridurrà le prestazioni dell'olio di trasferimento di calore e potrebbe persino causare cracking e coke, bloccanti valvole e tubi e influire sul normale funzionamento del sistema.
Gassificazione e cristallizzazione
Per mezzi liquidi contenenti gas disciolto, come bevande carbonizzate contenenti anidride carbonica o birra contenente azoto, l'aumento di temperatura causerà la diminuzione della solubilità del gas nel liquido, causando così formare bolle. Nelle valvole della conduttura esterna di alcune imprese di produzione di bevande, quando la bevanda nella conduttura è esposta al sole e la temperatura aumenta, verrà generato un gran numero di bolle.
Queste bolle si riuniranno all'interno della valvola, influenzando le prestazioni di tenuta e la capacità di flusso della valvola. Ad esempio, le bolle possono impedire alla superficie di tenuta della valvola completamente adattamento, causando perdite di bevande e cambierà anche il coefficiente di flusso della valvola, influenzando l'accuratezza del riempimento.
Per alcune sostanze che sono facili da cristallizzare, come acqua salata, soluzione di zucchero, ecc., Le variazioni di temperatura possono causare cristallizzazione del soluto.
Quando la valvola della conduttura dell'acqua salata all'aperto viene esposta al sole, la temperatura dell'acqua aumenta, la solubilità del sale cambierà e quando supera la sua solubilità satura, il sale si cristallizza. Questi cristalli bloccheranno i canali della valvola, i piccoli fori e gli spazi vuoti, che colpiscono il normale funzionamento della valvola.
Ad esempio, nelle condutture della salamoia di alcune imprese di produzione di sale, le valvole vengono spesso bloccate a causa della cristallizzazione del sale e devono essere pulite e mantenute regolarmente. Inoltre, la cristallizzazione può anche indossare la superficie di tenuta e le parti in movimento della valvola, riducendo la durata della valvola.
Le valvole all'aperto all'aperto dovranno affrontare una varietà di problemi sotto la temperatura di esposizione, che non solo influenzerà l'uso normale della valvola, ma potrebbe anche portare pericoli e perdite economiche per la sicurezza.
Pertanto, per le valvole all'aperto all'aperto, è necessario adottare misure protettive efficaci, come l'installazione di ombrelloni, l'esecuzione di un trattamento di isolamento termico, la manutenzione regolare e l'ispezione, ecc., Per estendere la durata della valvola e garantire un funzionamento sicuro e affidabile.
Di Diana
