Desde la reforma y apertura, la industria de válvulas se ha desarrollado rápidamente y ha logrado un gran progreso en la capacidad de fabricación y conjuntos completos de tecnologías. Como parte integral del sistema de tuberías, el estado de funcionamiento de la válvula afecta en gran medida el funcionamiento normal del sistema. Cuando elválvulase utiliza, hay muchos fracasos. Las fallas de las válvulas son que la válvula no puede realizar su función prevista debido a su incapacidad para adaptarse a las condiciones de trabajo y su estructura se daña en el proceso de servicio.
Para reducir la probabilidad de fallas de las válvulas y reducir la posibilidad de accidentes, es necesario aprender de los accidentes históricos para averiguar la naturaleza de las fallas de las válvulas, inspirar a los diseñadores para que realicen las mejoras correspondientes en las piezas de las válvulas, garantizar que las válvulas tengan suficiente estabilidad y confiabilidad para obtener un rendimiento más estable y una mejor calidad, lo cual es de cierta importancia para garantizar la seguridad del sistema de tuberías.
Fallas causadas por fugas de válvulas
Las fallas causadas por fugas son fallas generadas por la pérdida de la capacidad de la estructura de sellado para detener el flujo de fluido después de que se daña el sellado. Hay muchas formas de daño a la estructura de la superficie de sellado, que se pueden dividir en fallas causadas por fracturas de bridas y superficies de sellado de asientos de válvulas, fallas causadas por capas de superficie y fallas causadas por elementos de sellado.
El revestimiento de metal en la superficie de las piezas para formar una capa de revestimiento es una medida común para mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de las válvulas. La falla de la capa de superficie se refiere a la falla en la cual la capa de metal que recubre la superficie de las partes de la válvula se cae y provoca fugas. Hao Wang y otros analizaron las características de falla de la capa superficial en la superficie de sellado de la válvula de retención y encontraron que las grietas superficiales penetraron a través de toda la capa superficial en el estado macroscópico. La fractura de grieta tiene una capa de óxido de color marrón grisáceo y se agrieta a lo largo de la dirección del límite de grano en el estado microscópico, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1 Características de las fallas causadas por fracturas de capas superficiales
La falla del elemento de sellado se refiere a la falla causada por fugas de válvulas debido a la deformación o daño del empaque, empaque y anillo de sellado. Xiaoying Dai y otros observaron las características macroscópicas de la falla del anillo О y descubrieron que el anillo de sellado estaba deformado y había abolladuras visibles en la superficie.
Hay muchas partes de la válvula donde ocurren fallas, y las características de la falla del elemento de sellado a menudo no son fáciles de identificar; no se ha unificado la clasificación de los diferentes tipos de fallos provocados por fugas. En el futuro, el desarrollo de nuevos métodos de identificación para clasificar e identificar fallas causadas por fugas será una importante dirección de investigación.
La causa de las fallas causadas por fugas.
La Tabla 1 muestra el análisis de causas de fallas de válvulas causadas por fugas. Se puede encontrar que las causas de fugas por ruptura de la capa de revestimiento incluyen procesos y materiales; las razones de la falla de los elementos de sellado incluyen principalmente entornos, estructuras, cargas y materiales.
Tabla 1 Análisis de casos de fallas por fugas
Para reducir la probabilidad de fallas de las válvulas y reducir la posibilidad de accidentes, es necesario aprender de los accidentes históricos para averiguar la naturaleza de las fallas de las válvulas, inspirar a los diseñadores para que realicen las mejoras correspondientes en las piezas de las válvulas, garantizar que las válvulas tengan suficiente estabilidad y confiabilidad para obtener un rendimiento más estable y una mejor calidad, lo cual es de cierta importancia para garantizar la seguridad del sistema de tuberías.
Fallas causadas por fugas de válvulas
Las fallas causadas por fugas son fallas generadas por la pérdida de la capacidad de la estructura de sellado para detener el flujo de fluido después de que se daña el sellado. Hay muchas formas de daño a la estructura de la superficie de sellado, que se pueden dividir en fallas causadas por fracturas de bridas y superficies de sellado de asientos de válvulas, fallas causadas por capas de superficie y fallas causadas por elementos de sellado.
El revestimiento de metal en la superficie de las piezas para formar una capa de revestimiento es una medida común para mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de las válvulas. La falla de la capa de superficie se refiere a la falla en la cual la capa de metal que recubre la superficie de las partes de la válvula se cae y provoca fugas. Hao Wang y otros analizaron las características de falla de la capa superficial en la superficie de sellado de la válvula de retención y encontraron que las grietas superficiales penetraron a través de toda la capa superficial en el estado macroscópico. La fractura de grieta tiene una capa de óxido de color marrón grisáceo y se agrieta a lo largo de la dirección del límite de grano en el estado microscópico, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1 Características de las fallas causadas por fracturas de capas superficiales
La falla del elemento de sellado se refiere a la falla causada por fugas de válvulas debido a la deformación o daño del empaque, empaque y anillo de sellado. Xiaoying Dai y otros observaron las características macroscópicas de la falla del anillo О y descubrieron que el anillo de sellado estaba deformado y había abolladuras visibles en la superficie.
Hay muchas partes de la válvula donde ocurren fallas, y las características de la falla del elemento de sellado a menudo no son fáciles de identificar; no se ha unificado la clasificación de los diferentes tipos de fallos provocados por fugas. En el futuro, el desarrollo de nuevos métodos de identificación para clasificar e identificar fallas causadas por fugas será una importante dirección de investigación.
La causa de las fallas causadas por fugas.
La Tabla 1 muestra el análisis de causas de fallas de válvulas causadas por fugas. Se puede encontrar que las causas de fugas por ruptura de la capa de revestimiento incluyen procesos y materiales; las razones de la falla de los elementos de sellado incluyen principalmente entornos, estructuras, cargas y materiales.
Tabla 1 Análisis de casos de fallas por fugas
| Researchers | Types of leakages | Failure locations | Reason for failures |
| Hui Duan | Failures of surfacing layers | Valve seat surfacing layers | Welding materials and processes are not selected well and there is residual stress. |
| Min Zhang | Failures of the surfacing layer | Gate valve discs | The welding process is improperly selected, and crystal shrinkage cavity appears. |
| Jun Cao | Failures of sealing elements | Pressure regulating valve seats | There are impurities contained in the flowing medium at the sealing element. |
| Peng Li | Failures of sealing elements | End faces of switching valves | The size of the sealing ring is unreasonable, and the heat is generated during friction. |
| Bin Zhang | Failures of sealing elements | Gate valve stems | The good hardness of gate valve stem packing causes the valve stem to wear. |
The main reason for the failure of the surfacing layer is the improper selection of the welding process. There are many reasons for the failure of the sealing element, which are mainly the improper selection of the material and structure of the sealing element. In the future, the development of new welding and sealing materials for different valve parts will be the focus of research in this field.
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