ההבדלים המרכזיים בין שסתומי מושב רך לשסתומי מושב מתכת וכיצד לבחור

בתחומים רבים כגון בקרת נוזלים תעשייתיים, אספקת מים וניקוז, ופטרוכימיה, שסתומים הם "מתגים" קריטיים. ביניהם,ביצועי איטוםהוא מדד מרכזי למדידת איכות שסתומים. בהתבסס על חומר משטחי האיטום, שסתומים מסווגים בעיקר ל-שסתומי מושב רכיםושסתומי מושב מתכת (מושב קשיח)הבנת ההבדלים ביניהם וקבלת הבחירה הנכונה חיוניים להבטחת בטיחות המערכת, יציבותה ותפעול חסכוני.

​א. הבדלים בין ליבות: מושב רך לעומת מושב מתכת​

ההבדל המהותי טמון בקשיות החומרים המשמשים למשטחי איטום המגע בין מושב השסתום לרכיב הסגירה (למשל, דיסק, כדור, טריז).

​1. שסתומי מושב רך​

• ​חומר איטום:צד אחד של זוג האיטום משתמש בדרך כלל בחומרים רכים שאינם מתכתיים כגון:
  • ​אלסטומרים(ניטריל גומי NBR, EPDM, פלואורוקרבון FKM וכו')
  • ​פלסטיק(PTFE, PTFE מחוזק, ניילון, PEEK וכו')
• ​עקרון עבודה:מסתמך על הדפורמציה אלסטיתשל החומר הרך למילוי פגמים מיקרוסקופיים על משטחי האיטום, ויצירת התאמה הדוקה להשגת אפס דליפה או רמת איטום גבוהה מאוד.
• ​יתרונות:​
  • ​איטום מעולה:יכול להשיגסגירה אטומה בפני בועות(למשל, ANSI Class VI), המספק איטום יעיל מאוד.
  • ​מומנט איטום נמוך נדרש:בשל רכות החומר, נדרש פחות כוח כדי לעוות אותו ולהשיג איטום, מה שמקל על התפעול.
  • ​סבילות מסוימת לחלקיקים:זיהומים קטנים עשויים להיטמע בחומר הרך מבלי לפגוע באיטום.
  • ​עלות נמוכה יותר:מושבים רכים בדרך כלל זולים יותר לייצור ולהחלפה.
• ​חסרונות:​
  • ​עמידות לטמפרטורה נמוכה:חומרים שאינם מתכתיים בדרך כלל אינם עומדים בטמפרטורות גבוהות. הם בדרך כלל מתאימים למדיה בטווח של20°C- עד 180°C(בהתאם לחומר הספציפי; PTFE גבוה יותר, אלסטומרים נמוכים יותר).
  • ​עמידות נמוכה בפני שחיקה וסחיפה:נוזלים במהירות גבוהה או מדיה המכילה חלקיקים קשים עלולים לחתוך, לשפשף ולפגוע במהירות במשטח האיטום הרך, מה שמוביל לכשל באיטום.
  • ​תאימות כימית מוגבלת:בעוד של-PTFE עמידות כימית מצוינת, אלסטומרים דורשים בחירה קפדנית המבוססת על המדיה הספציפית.
  • ​הזדקנות:חומרים אלסטומרים יכולים להתיישן, ולהפוך לשבירים כאשר הם נחשפים לאור UV, אוזון וכו'.

​שסתומים מייצגים:שסתומי פרפר בעלי מושב רך, שסתומי כדור בעלי מושב רך, שסתומי דיאפרגמה.

​2. שסתומי מושב מתכת​

• ​חומר איטום:שני צידי זוג האיטום עשויים מחומרים מתכתיים או משילוב של מתכת וחומרים קשים שאינם מתכתיים. שילובים נפוצים כוללים:
  • נירוסטה + נירוסטה (SS לעומת SS)
  • סגסוגת סטליט + סגסוגת סטליט
  • סגסוגות קשות + סגסוגות קשות
  • מתכת + קרמיקה
• ​עקרון עבודה:מסתמך על הקשיות הטבועה של המתכות, גימור פני שטח גבוה במיוחד וגיאומטריה מדויקת (למשל, מגע קו, מגע כדור) כדי להשיג איטום. כוחות סגירה גבוהים משמעותית בהשוואה למושבים רכים נדרשים בדרך כלל כדי ללחוץ את שני המשטחים הקשים יחד בחוזקה.
• ​יתרונות:​
  • ​עמידות בטמפרטורה גבוהה:ניתן להשתמש ביישומים בטמפרטורה גבוהה(עד 600 מעלות צלזיוס ומעלה), כגון מערכות קיטור או שמן תרמי.
  • ​עמידות מעולה בפני שחיקה וסחיפה:אידיאלי לחומרים שוחקים המכיליםחלקיקים, אבקות, תרחיפיםוכו'
  • ​עמידות בלחץ גבוה:חוזק מכני גבוה מתאים ליישומים בלחץ גבוה.
  • ​עמידות בפני הזדקנות, חיי שירות ארוכים:חומרי מתכת יציבים ואינם נוטים להזדקנות, ולעתים קרובות מציעים חיי שירות ארוכים בהרבה בהשוואה למושבים רכים בתנאים קשים.
• ​חסרונות:​
  • ​שיעור דליפה יחסי גבוה יותר:בשל הקשיות הגבוהה של מתכות, קשה להשיג מגע מושלם של 100%. שיעורי הדליפה הם בדרך כללANSI Class V או IV, מה שהופך את סגירה אטומה בפני בועות למאתגרת (אם כי אטמי מתכת בעלי ביצועים גבוהים, עם ליפוד מדויק, יכולים לעמוד בסטנדרטים גבוהים מאוד).
  • ​מומנט פעולה גבוה:דורש כוח גדול יותר כדי ללחוץ את שני המשטחים הקשים יחד, מה שמצריך מפעילים גדולים יותר.
  • ​דרישות ייצור גבוהות:דורש דיוק גבוה בעיבוד שבבי, גימור פני השטח וטיפול בחום של חומרי זוג האיטום כדי להבטיח איטום.
  • ​עלות גבוהה יותר:במיוחד שסתומים עם סגסוגות מיוחדות או אטמים קרמיים יקרים.

​שסתומים מייצגים:שסתומי פרפר בעלי מושב מתכת, שסתומי כדור בעלי מושב מתכת, שסתומי שער, שסתומי גלובוס.

​II. כיצד לבחור: מושב רך או מושב מתכת?​

המפתח לבחירה הוא"התאמת היישום."אין בחירה מושלמת לחלוטין, רק זו המתאימה ביותר לתנאים הספציפיים.

בצעו את תהליך קבלת ההחלטות הבא:

​שלב 1: ניתוח מאפייני המדיה​

• ​מהי הטמפרטורה?​
  • ​≤ 80°C:מעדיףמושב רך(למשל, EPDM, NBR).
  • ​80°C ~ 200°C:שקלו אטמי PTFE או אטמי ביצועים גבוהיםאטמי מתכת.
  • ​≥ 200°C:​ ​חובה לבחור מושב מתכת.
• ​האם הוא מכיל חלקיקים שוחקים?​
  • ​כֵּן(לדוגמה, תרחיפים מינרליים, אבקות, אפר/סיגים):חובה לבחור מושב מתכת(מומלצות אפשרויות עמידות יותר בפני שחיקה כמו קרמיקה או סגסוגות מוקשחות).
  • ​No(מים נקיים, אוויר, שמן): מושבים רכים ומושבים ממתכת אפשריים; ראו דרישות נוספות.
• ​מהי הקורוזיות?​
  • חומרים קורוזיביים מאוד (למשל, חומצות מרוכזות, בסיסים חזקים):מושבים רכיםעם PTFE הם לרוב הבחירה המועדפת עקב עמידות כימית מעולה. אם מעורבת גם טמפרטורה גבוהה, סגסוגות מיוחדות (למשל, Hastelloy)אטמי מתכתנדרשים.

​שלב 2: הגדרת דרישות התהליך​

• ​מהו קצב הדליפה המותר?​
  • ​דורש אפס דליפה או דרגת איטום גבוהה מאוד(לדוגמה, חומרים יקרים, רעילים או מסוכנים): עדיףמושב רך.
  • ​דליפה קלה מקובלת(למשל, מי קירור, מערכות אוורור):מושב מתכתיכול להיות מספיק.
• ​מהו לחץ המערכת?​
  • ​לחץ נמוך עד בינוני(PN16 / Class 150及以下): שני הסוגים אפשריים.
  • ​לחץ גבוה​ (PN25 / Class 150及以上及以上): העדיפו ​מושב מתכת.
• ​מהי תדירות הפעולה?​
  • ​רכיבה על אופניים תכופה:עמידות בפני שחיקה ואורך חיים ארוך שלאטמי מתכתהם יתרונות.
  • ​פעולה מזדמנת:הכלכלה שלמושבים רכיםבולט יותר.

​שלב 3: שקלו את העלויות הכוללות​

• ​תקציב ראשוני מוגבל, תנאי תקשורת קלים:בחרשסתומי מושב רכיםלמען יעילות כלכלית טובה יותר.
• ​תנאים קשים, תוך מתן עדיפות ליציבות ארוכת טווח ושיעורי כשל נמוכים:למרות ששסתומי מושב מתכתבעלי השקעה ראשונית גבוהה יותר, חיי השירות הארוכים יותר ותדירות התחזוקה הנמוכה יותר יכולים להפחית את עלות הבעלות הכוללת לאורך מחזור חיי השסתום.

​ג. סיכום השוואתי (בצורת פסקה)​

הבחירה בין מושבים רכים למתכת תלויה בתכונות הייחודיות שלהם. שסתומי אטימה רכה משתמשים בחומרים כמו גומי או PTFE, ומציעים...איטום מעולהמסוגל להשיגאפס דליפה (ANSI Class VI), ​מומנט הפעלה נמוך, ועלות נמוכה יותרעם זאת, הם מוגבלים על ידיעמידות לטמפרטורה נמוכה(בדרך כלל מתחת ל-180°C/356°F),עמידות ירודה בפני שחיקהורגישות להזדקנות. הם הטובים ביותר עבורנקי, עמיד בטמפרטורה נמוכה, לא שוחקמדיה כמו מים, אוויר או כימיקלים עדינים שבהם סגירה הדוקה היא קריטית.

לעומת זאת, שסתומי אטימה ממתכת משתמשים במתכות קשות או קרמיקה, מה שמספק...עמידות מעולה לטמפרטורה(מתאים לטמפרטורות מעל 600°C/1112°F),עמידות מעולה לשחיקה ולסחיפה, ויכולת לחץ גבוההחסרונות שלהם כוללים אקצב דליפה יחסי גבוה יותר(בדרך כלל ANSI Class V/IV),מומנט הפעלה גבוה יותר, ועלות ראשונית גבוהה יותרהם חיוניים עבור יישומים הכולליםטמפרטורות גבוהות, חלקיקים שוחקים, תרחיפים או לחץ גבוה, כגון מערכות קיטור, טיפול באבקה או תרחיפים בכרייה.

​המלצה סופית:​

• ​בחירת שסתום למי ברז, מי מיזוג אוויר או תמיסות כימיות עדינות?​ — ​מושב רךהיא הבחירה האידיאלית, המציעה סגירה צפופה וחסכונית.
• ​בחירת שסתום לקווי קיטור, גז עמוס אבק או תרחיפים מינרליים?​ — ​מושב מתכתהיא האפשרות ההכרחית והאמינה, בנויה לעמידות בתנאים קשים.
• ​האם הבקשה מורכבת או לא ברורה?— יש להתייעץ תמיד עם ספק או מהנדס מקצועי של שסתומים. יש לספק פרמטרים מפורטים של הפעלה (מדיה, טמפרטורה, לחץ, נוכחות חומרים שוחקים, דרישות דליפה) לקבלת המלצה מקצועית על הסוג והחומר המתאימים ביותר.