Površine za brtvljenje ventila kritične su komponente koje igraju ključnu ulogu u osiguravanju ispravnosti rad ventila. Međutim, te su površine osjetljive na različite oblike oštećenja uslijed čimbenika poput korozije, erozija, i trošenje uzrokovano medijima s kojima dolaze u kontakt. Razumijevanje ključnih razloga oštećenja brtvene površine ključno je za učinkovito održavanje i produljenje vijeka trajanja ventila.
Razlozi oštećenja brtvene površine mogu se kategorizirati u dvije vrste: ljudski izazvan i prirodan. Oštećenja uzrokovana ljudskim djelovanjem rezultat su čimbenika poput lošeg dizajna, greške u proizvodnji, nepravilan odabir materijala, neispravna instalacija, neadekvatan rad, i nedovoljno održavanje. S druge strane, prirodno oštećenje nastaje zbog normalnog trošenja i habanja tijekom rada ventila, uključujući neizbježnu koroziju i eroziju brtvene površine koju uzrokuje medij.
Uzroci oštećenja površine brtve ventila mogu se sažeti kako slijedi:
Loša kvaliteta obrade:
Površine za brtvljenje mogu pokazivati nedostatke poput pukotina, pore, i inkluzije zbog nepravilnih procesa obrade. Problemi kao što su neadekvatni postupci površinske obrade i toplinske obrade mogu rezultirati nejednakom tvrdoćom, otpornost na koroziju, i druge konstrukcijske nedostatke, što u konačnici dovodi do oštećenja površine.
Neispravan odabir i rad
Do oštećenja može doći ako ventili nisu pravilno odabrani za određene uvjete rada ili kada se neispravno koriste. Na primjer, pomoću prigušnih ventila kao zaporni ventili može uzrokovati pretjerani pritisak ili brzo zatvaranje, što rezultira erozijom i trošenjem brtvenih površina. Pogrešna instalacija i neodgovarajuće prakse održavanja također mogu pridonijeti oštećenju površine.
Kemijska korozija
Površine za brtvljenje mogu biti izložene kemikalijama korozija kada su u izravnoj interakciji s korozivnim medijem. Može doći do elektrokemijske korozije zbog potencijalnih razlika između različitih dijelova brtvene površine ili između brtvene površine i drugih komponenti. To može dovesti do degradacije brtvene površine tijekom vremena.
Erozija putem medija
Protok medija kroz ventile može uzrokovati eroziju, abrazija, ili kavitacije na brtvenim površinama. Fine čestice suspendirane u mediju mogu se sudariti s površinom, uzrokujući lokaliziranu štetu. Protok velike brzine može izravno isprati površinu, što dovodi do trošenja. Dodatno, kada medij djelomično ispari, nastali mjehurići mogu prsnuti i udariti u površinu, uzrokujući daljnju štetu.
Mehanička oštećenja
Brtvene površine mogu imati abrazije, utjecaji, ili ekstruzije tijekom rada ventila, posebno tijekom ciklusa otvaranja i zatvaranja. U uvjetima visokog tlaka, atomi mogu difundirati i prianjati između površina, što dovodi do prianjanja. To može dovesti do kidanja kada se površine pomiču jedna u odnosu na drugu, posebno u područjima s većom hrapavošću. Ventili za zatvaranje također mogu oštetiti i istisnuti površinu za brtvljenje, uzrokujući lokalizirano trošenje ili udubljenje.
Oštećenje od umora
Dugotrajni rad pod izmjeničnim opterećenjima može uzrokovati zamor brtvenih površina, što dovodi do pucanja i raslojavanja. Gumeni i plastični materijali koji se koriste za brtvljenje također se mogu s vremenom razgraditi, što rezultira smanjenom izvedbom i povećanom osjetljivošću na oštećenja.
Iz analize gore navedenih razloga oštećenja brtvene površine, očito je da poboljšanje kvalitete i životnog vijeka brtvenih površina ventila zahtijeva odabir odgovarajućih materijala za brtvene površine, racionalna brtvena struktura, i metode obrade.