Le superfici di tenuta delle valvole sono componenti critici che svolgono un ruolo fondamentale nel garantire il corretto funzionamento funzionamento della valvola. Tuttavia, queste superfici sono suscettibili a varie forme di danno dovute a fattori come la corrosione, erosione, e l'usura causata dai mezzi con cui entrano in contatto. Comprendere le ragioni principali dei danni alle superfici di tenuta è essenziale per una manutenzione efficace e per prolungare la durata delle valvole.
Le ragioni del danno alla superficie sigillante possono essere classificate in due tipi: indotto dall’uomo e naturale. I danni indotti dall’uomo derivano da fattori come una cattiva progettazione, difetti di fabbricazione, selezione impropria del materiale, installazione errata, funzionamento inadeguato, e manutenzione insufficiente. D'altra parte, si verificano danni naturali dovuti alla normale usura durante il funzionamento della valvola, compresa l'inevitabile corrosione ed erosione della superficie di tenuta causata dal mezzo.
Le cause del danneggiamento della superficie di tenuta della valvola possono essere riassunte come segue:
Scarsa qualità di lavorazione:
Le superfici di sigillatura possono presentare difetti come crepe, pori, e inclusioni dovute a processi di lavorazione impropri. Problemi quali superfici inadeguate e procedure di trattamento termico possono provocare una durezza non uniforme, resistenza alla corrosione, e altre carenze strutturali, portando infine a danni alla superficie.
Selezione e funzionamento impropri
Possono verificarsi danni quando le valvole non vengono selezionate in modo appropriato per condizioni operative specifiche o quando vengono utilizzate in modo errato. Ad esempio, utilizzando valvole di strozzamento come valvole di intercettazione può causare una pressione eccessiva o una chiusura rapida, con conseguente erosione e usura delle superfici di tenuta. Anche un’installazione errata e pratiche di manutenzione inadeguate possono contribuire a danneggiare la superficie.
Corrosione chimica
Le superfici di tenuta possono essere sottoposte a sostanze chimiche corrosione quando interagiscono direttamente con mezzi corrosivi. La corrosione elettrochimica può verificarsi a causa delle differenze di potenziale tra le diverse parti della superficie di tenuta o tra la superficie di tenuta e altri componenti. Ciò può portare nel tempo al degrado della superficie di tenuta.
Erosione da parte del mezzo
Il flusso dei fluidi attraverso le valvole può causare erosione, abrasione, o cavitazione sulle superfici di tenuta. Le particelle fini sospese nel mezzo possono scontrarsi con la superficie, provocando danni localizzati. Il flusso ad alta velocità può lavare direttamente la superficie, portando ad usura. Inoltre, quando il mezzo vaporizza parzialmente, le bolle risultanti possono scoppiare e colpire la superficie, provocando ulteriori danni.
Danno meccanico
Le superfici di tenuta potrebbero subire abrasioni, impatti, o estrusioni durante il funzionamento della valvola, in particolare durante i cicli di apertura e chiusura. In condizioni di alta pressione, gli atomi possono diffondersi e aderire tra le superfici, portando all'adesione. Ciò può provocare lacerazioni quando le superfici si muovono l'una rispetto all'altra, soprattutto nelle zone con maggiore rugosità. Le valvole di chiusura possono anche ammaccare ed estrudere la superficie di tenuta, causando usura localizzata o rientranza.
Danni da fatica
Il funzionamento a lungo termine con carichi alternati può causare affaticamento delle superfici di tenuta, portando a fessurazioni e delaminazioni. Anche la gomma e i materiali plastici utilizzati per la sigillatura possono degradarsi nel tempo, con conseguente riduzione delle prestazioni e maggiore suscettibilità ai danni.
Dall'analisi dei motivi di cui sopra per sigillare i danni alla superficie, è evidente che il miglioramento della qualità e della durata delle superfici di tenuta delle valvole richiede la selezione di materiali superficiali di tenuta appropriati, struttura di tenuta razionale, e metodi di lavorazione.