Válvula de bola PEEK con asiento y actuador neumático o asiento PCTFE para aplicaciones de alto rendimiento

Hay dos categorías principales de polímeros utilizados para los asientos de válvulas de bolas: PTFE (tanto virgen como llenado) y PEEK.Pero cada uno tiene aplicaciones a las que se adaptan mejor..

Valvas de bolas

Las válvulas de bolas se utilizan para controlar el flujo de agua, aceite, vapor, aire, lodos y fluidos corrosivos.sistemas de distribución de agua, sistemas de combustión automática y control de instrumentos.

Si bien hay varias partes dentro de una válvula de bola (por ejemplo, tallo, tuerca de tallo, bola, cuerpo), una de las partes más cruciales es el asiento de la válvula de bola.distribuir uniformemente la tensión de los asientos y lograr un sello sólido, y para ello deben estar hechos del material adecuado.

Propiedades clave de los materiales de los asientos de las válvulas de bolas

Hay seis propiedades críticas que cualquier material para asientos de válvulas de bolas debe poseer:

• Baja fricción para reducir el par del tallo
• Excelente resistencia al desgaste
• Buena recuperación del estrés
• Elasticidad suficiente para mantener un sello sólido
• Estabilidad dimensional
• Compatibilidad química con los medios involucrados

Si las válvulas de bolas se usan en relación con aplicaciones alimenticias, lácteas o farmacéuticas, también pueden requerir materiales aprobados por la FDA.Y mientras que hay una variedad de materiales de polímero que se pueden utilizar, PTFE, PTFE llenado y PEEK son los más utilizados.

Propiedades materiales para ambientes hostiles

También hay otras consideraciones, muchas de las cuales dependen del entorno operativo.Estos pueden incluir la estabilidad dimensional y el rendimiento confiable a temperaturas extremas (que pueden incluir criogénicas), así como la capacidad de soportar las rutinas de esterilización que implican agua calienteEn caso de exposición prolongada al agua o a la humedad, el asiento de una válvula de bolas debe tener un bajo coeficiente de expansión higroscópica.Puede ser necesario que los materiales sean ignífugos., resistente al fuego, o adecuado para su uso en ambientes con radiación.

Sillones de válvulas de bolas de PTFE

El PTFE ha sido durante mucho tiempo una opción popular para materiales de asiento de válvulas de bolas y está disponible en grados aprobados por la FDA.El PTFE virgen tiene el coeficiente de fricción más bajo de todos los termoplásticos existentes y los grados de PTFE llenos están disponibles con una fricción muy baja tambiénEste polímero también es capaz de funcionar en seco (y por lo tanto no requiere lubricantes) y no presenta ningún comportamiento de deslizamiento.

El PTFE proporciona una excelente resistencia al desgaste y una buena recuperación de esfuerzo, que puede mejorarse mediante la elección adecuada de aditivos.incluso en presencia de temperaturas extremas y materiales altamente corrosivosTiene un bajo coeficiente de expansión térmica y un buen coeficiente de expansión higroscópica, lo que lo hace dimensionalmente estable.

La compatibilidad química y el rendimiento a altas temperaturas del PTFE significan que funciona bien con aplicaciones que involucran saneamiento y esterilización.su compatibilidad química funciona bien con una amplia gama de medios con la excepción del flúor y los álcalis líquidosSu rango de temperatura de funcionamiento incluye temperaturas criogénicas entre -429°F y 400°F.que el rendimiento térmico del PTFE virgen depende en gran medida de la presión de funcionamiento.

Entre los inconvenientes del PTFE se encuentra su susceptibilidad al frío, es mejor para temperaturas no superiores a 5 ksi,y tiene un rendimiento limitado en presencia de radiación debido a una dosis máxima de radiación durante toda su vida útil de 1 × 104 radsTambién está sujeto a problemas de descompresión después de haber sido sometido a alta presión y no debe estar expuesto a fluctuaciones de temperatura superiores a 167 ° F.

Sillones de válvulas de bolas de PTFE llenos

En términos de PTFE llenado, las combinaciones más adecuadas son el grafito de carbono y el vidrio llenado.El PTFE reforzado con grafito de carbono se elige sobre el PTFE virgen cuando las altas temperaturas y presiones forman parte del entorno de funcionamiento normalOfrece mejores características de desgaste y es menos propenso a arrastrarse en frío que el PTFE virgen, manteniendo un coeficiente de fricción bastante bajo.

El PTFE relleno de vidrio también conserva muchos de los aspectos positivos del PTFE virgen, al tiempo que ofrece una mejor resistencia a la extrusión y mejores características de desgaste.Es a menudo el material de asiento de válvula de bola de elección para los alimentosEn el caso de las fibras de vidrio, el coefficiente de fricción de las fibras de vidrio es relativamente bajo.es más probable que sea abrasivo y también es incompatible con productos químicos conocidos por atacar el vidrioTenga en cuenta que el PTFE lleno de vidrio es resistente al fuego.

Otra opción es el PTFE reforzado con acero inoxidable compuesto de 50% de PTFE y 50% de 316 SS en polvo.Este grado particular de PTFE lleno ofrece un rango de temperatura de funcionamiento ligeramente mayor que el PTFE virgen (hasta 550 ° F) y puede soportar presiones mucho más altasSu principal inconveniente es que el coeficiente de fricción es significativamente más alto, lo que puede conducir a un desgaste más rápido y un par de tallo alto.

Sillones para válvulas de bolas PEEK

El PEEK tiene mucho en común con el PTFE, incluido un amplio rango de temperatura de -70 ° F a 600 ° F, y una buena compatibilidad química.Su coeficiente de fricción no es tan bajo como el PTFE, pero funciona muy bien en aplicaciones que implican altas temperaturas y presiónTambién es más resistente a la abrasión y más resistente que el PTFE.

A diferencia del PTFE, ofrece un excelente rendimiento cuando se expone a la radiación, lo que lo hace bien adaptado a aplicaciones nucleares, y funciona mejor a temperaturas extremadamente altas que el PTFE no puede manejar,lo que lo convierte en una excelente opción para la industria del petróleo y el gasTambién es retardante de llama.

El PEEK no tiene el mismo rango de compatibilidad química que el PTFE, y nunca debe exponerse al ácido sulfúrico o utilizarse en entornos corrosivos.se desempeña bien en situaciones que implican una exposición continua al agua caliente y al vapor, así como a presiones de vacío ultra altasAdemás de ser significativamente más duro que el PTFE, el PEEK presenta un comportamiento frágil a temperaturas más bajas.

Conclusión

El PTFE, el PTFE llenado y el PEEK son excelentes polímeros de alto rendimiento para asientos de válvulas de bolas en una amplia gama de aplicaciones.