Punca Kebocoran Injap Rama-rama Dan Penyelesaian Yang Berkaitan

Injap rama-rama digunakan secara meluas dalam industri seperti rawatan air, minyak dan gas, HVAC dan pemprosesan kimia kerana reka bentuknya yang padat dan aliran yang cekap serta kawalan yang kos efektif.

Walau bagaimanapun, salah satu masalah yang paling biasa denganinjap rama-ramaadalah kebocoran. Kebocoran boleh berlaku secara dalaman (melalui tempat duduk injap) atau luaran (di sekitar batang injap atau badan injap). Kebocoran boleh jadi kecil atau besar, mengakibatkan kecekapan sistem yang berkurangan, atau risiko keselamatan yang serius, isu alam sekitar atau masa henti yang mahal.
Oleh itu, memahami punca kebocoran ini dan melaksanakan penyelesaian yang berkesan adalah penting untuk memastikan prestasi injap yang andal.

---

Jenis-jenis Kebocoran Injap Rama-rama

Sebelum kita mendalami punca dan penyelesaiannya, mari kita klasifikasikan dahulu kebocoran biasa dalam injap rama-rama:
a. Kebocoran Dalaman: Bendalir melalui injap apabila ia berada dalam kedudukan tertutup, menunjukkan bahawa tempat duduk injap atau cakera tidak boleh membentuk kedap yang ketat.
b. Kebocoran Luaran: Bendalir terlepas dari badan injap, biasanya di sekitar batang injap, pembungkusan atau sambungan bebibir, yang menjejaskan pengedap.

Kedua-dua jenis kebocoran boleh berpunca daripada faktor berkaitan reka bentuk, pemasangan, operasi atau penyelenggaraan.
Di bawah, kami akan meneroka punca utama dan penyelesaian yang sepadan untuk setiap jenis kebocoran.

---

1. Meterai haus atau rosak

Punca kebocoran dalaman yang biasa ialah degradasi komponen pengedap injap (seperti pelapik elastik atau tempat duduk logam).

1.1 Punca

- Degradasi bahan: Pendedahan berpanjangan kepada cecair menghakis, suhu tinggi atau sinaran ultraungu boleh menyebabkan pengedap mengeras, retak atau hilang keanjalan.

- Media kasar: Cecair yang mengandungi pasir, batu kerikil atau zarah lain akan menghakis pengedap dari semasa ke semasa.

- Penuaan: Walaupun dalam keadaan yang kurang mencabar, pengedap secara semula jadi akan merosot dari semasa ke semasa, sekali gus mengurangkan keupayaannya untuk memasang cakera injap. Ini adalah penuaan semula jadi yang tidak dapat dielakkan.

- Tork berlebihan: Tork penggerak elektrik, pneumatik dan penggerak lain yang dipilih terlalu besar, dan cakera injap mengenakan terlalu banyak tekanan pada tempat duduk injap semasa menutup, menyebabkan tempat duduk injap berubah bentuk atau koyak. Walaupun dikendalikan secara manual, mengenakan tork berlebihan pada injap rama-rama berdiameter besar boleh menyebabkan ubah bentuk atau kerosakan pada tempat duduk injap.

1.2 Penyelesaian

- Pemilihan bahan: Pilih bahan pengedap yang serasi dengan keadaan bendalir dan operasi. Contohnya, gunakan PTFE untuk rintangan kimia, EPDM untuk aplikasi air dan Viton untuk bendalir berasaskan minyak.
- Penyelenggaraan berkala: Laksanakan program penyelenggaraan pencegahan untuk memeriksa dan menggantikan pengedap sebelum ia rosak. Ini amat penting terutamanya dalam persekitaran yang keras.
- Salutan pelindung: Dalam aplikasi kasar, pertimbangkan untuk menggunakan injap dengan tempat duduk bersalut atau dikeraskan untuk memanjangkan hayat pengedap.
- Optimumkan penggerak: Mengikut data tork injap rama-rama yang diberikan oleh pengilang, pilih penggerak dengan tork yang sesuai, atau pilih penggerak dengan perlindungan tork. Di samping itu, apabila beroperasi secara manual, daya yang berlebihan harus dielakkan. Zfa mengesyorkan bahawa jika anda tidak pasti, anda boleh menggunakan penggerak pemegang atau gear cacing dengan had tork.
- ---

2. Pemasangan yang tidak betul

Kebocoran sering disebabkan oleh kesilapan semasa pemasangan injap, yang menjejaskan pengedap dalaman dan luaran.

2.1 Punca

- Ketidaksejajaran: Jika injap tidak sejajar dengan paip, cakera mungkin tidak terpasang dengan betul, mengakibatkan kebocoran dalaman.
- Tork tidak mencukupi: Pengetatan bolt bebibir yang tidak mencukupi boleh menyebabkan kebocoran luaran pada antara muka paip injap.
- Terlalu ketat: Tork yang berlebihan boleh menyebabkan ubah bentuk badan atau tempat duduk injap, yang boleh menghalang cakera daripada tertutup sepenuhnya dan menyebabkan kebocoran dalaman.

2.2 Penyelesaian

- Pemeriksaan penjajaran: Semasa pemasangan, gunakan alat penjajaran untuk memastikan injap berada di tengah paip. Ia juga perlu untuk mengesahkan bahawa cakera bergerak bebas tanpa menyentuh dinding paip.
- Spesifikasi tork: Ikut nilai tork yang disyorkan oleh pengilang untuk bolt bebibir dan gunakan sepana tork yang dikalibrasi untuk mencapai mampatan gasket yang seragam.
- Pemilihan gasket: Gunakan gasket berkualiti tinggi dan elastik yang serasi dengan bahan injap dan paip. Pastikan juga saiz gasket sesuai untuk mengelakkan mampatan atau jurang yang berlebihan.
- ---

3. Gangguan cakera

Kebocoran dalaman mungkin berlaku apabila cakera tidak dapat tertutup sepenuhnya disebabkan oleh gangguan fizikal dengan paip atau bebibir di sekelilingnya.

3.1 Punca

- Ketidakpadanan diameter paip: Jika ID paip terlalu kecil, cakera mungkin terhantuk pada dinding paip semasa ditutup.
- Reka bentuk bebibir: Bebibir permukaan timbul atau permukaan padanan yang bersaiz tidak betul boleh menghalang cakera daripada bergerak.
- Pengumpulan serpihan: Pepejal atau kerak yang terkumpul di dalam injap boleh menghalang cakera daripada diletakkan dengan betul.

3.2 Penyelesaian

- Pengesahan keserasian: Sebelum pemasangan, sahkan bahawa diameter cakera injap serasi dengan ID paip.
- Pelarasan bebibir: Ikut piawaian seperti ANSI atau DIN untuk menggunakan bebibir atau gasket rata bagi memastikan kelegaan cakera.
- Kerja pembersihan: Siram sistem sebelum operasi injap untuk membuang serpihan dan pasang penapis hulu jika keadaan mengizinkan untuk mengelakkan pengumpulan pada masa hadapan.

4. Pembungkusan batang yang gagal

Kebocoran luaran biasanya berlaku di sekitar batang injap, yang disebabkan oleh masalah dengan pembungkusan atau pengedap yang menghalang bendalir daripada mengalir keluar di sepanjang paksi.

4.1 Punca

- Haus: Lama-kelamaan, bahan pembungkusan seperti PTFE atau grafit akan haus disebabkan oleh pergerakan atau tekanan batang.
- Turun naik suhu: Berdasarkan prinsip pengembangan dan pengecutan haba, turun naik suhu yang berulang boleh menyebabkan pembungkusan mengecut, longgar, dan juga pecah.
- Pelarasan yang tidak betul: Jika kelenjar pembungkusan terlalu longgar, bendalir mungkin bocor; jika terlalu ketat, ia boleh merosakkan batang injap atau menyekat pergerakan.

4.2 Penyelesaian

- Penyelenggaraan pembungkusan: Periksa dan gantikan bahan pembungkusan yang haus secara berkala.
- Pertimbangan suhu: Pilih bahan pembungkusan yang sesuai untuk julat suhu sistem, seperti bahan grafit fleksibel untuk aplikasi haba tinggi.
- Pelarasan kelenjar: Ketatkan kelenjar pembungkusan kepada tork yang ditentukan oleh pengilang, periksa kebocoran selepas pelarasan dan elakkan mampatan berlebihan.

---

5. Tekanan atau suhu yang berlebihan

Apabila keadaan operasi melebihi had reka bentuk injap, kebocoran mungkin berlaku, yang menjejaskan pengedap dalaman dan luaran.

5.1 Punca

- Tekanan berlebihan: Tekanan yang melebihi kadar injap boleh mengubah bentuk tempat duduk injap atau cakera, menjadikannya mustahil untuk ditutup.
- Pengembangan haba: Suhu tinggi boleh menyebabkan komponen mengembang secara tidak sekata, menyebabkan penuaan pengedap, pelembutan atau pengkarbonan, yang boleh menjejaskan kesesuaian permukaan pengedap, melonggarkan pengedap atau menyebabkan kebocoran luaran pada sambungan.
- Kerapuhan sejuk: Di bawah keadaan di bawah -10 darjah, pengedap mungkin menjadi rapuh dan retak, menyebabkan kebocoran.

5.2 Penyelesaian

- Penarafan tekanan dan suhu yang sesuai: Pilih injap dengan penarafan tekanan dan suhu yang melebihi keadaan sistem maksimum dan pertimbangkan margin keselamatan.
- Pelega tekanan: Pasang injap atau pengatur pelega tekanan hulu untuk mengelakkan tekanan berlebihan.
- Penebat/pemanasan: Gunakan sarung penebat atau kesan haba dalam iklim sejuk untuk mengelakkan pembekuan.

5.3 Jadual perbandingan suhu bahan

Berikut ialah julat media dan suhu yang sepadan dengan pengedap pelbagai bahan.

 

---

6. Peronggaan dan kakisan

6.1 Apakah peronggaan

Peronggaan disebabkan oleh penurunan tekanan medium cecair secara tiba-tiba kepada tekanan wap cecair di bahagian pendikit injap (seperti di antara plat rama-rama dan tempat duduk injap), mengakibatkan pengegasan tempatan cecair untuk membentuk buih. Apabila buih-buih ini bergerak ke kawasan bertekanan tinggi bersama bendalir, ia runtuh dengan cepat, menghasilkan gelombang kejutan dan mikrojet, yang seterusnya menyebabkan hakisan dan kerosakan pada permukaan pengedap injap, tempat duduk injap dan badan injap.
Walaupun peronggaan dan kakisan pada asasnya merupakan isu prestasi, ia secara tidak langsung boleh menyebabkan kebocoran dengan merosakkan permukaan pengedap.

6.2 Apakah itu kakisan?

Kakisan disebabkan oleh tindak balas kimia atau elektrokimia pada permukaan bahan injap rama-rama akibat sentuhan jangka panjang dengan media menghakis (seperti asid, alkali, larutan garam atau stim suhu tinggi), mengakibatkan kerosakan pada permukaan pengedap injap, batang injap, tempat duduk injap atau badan injap.

6.3 Punca

- Penurunan tekanan tinggi: Perubahan tekanan yang cepat akan menghasilkan gelembung pecah, yang akan menghakis cakera injap atau tempat duduk injap.
- Aliran menghakis: Medium mengandungi asid, alkali, garam, dan sebagainya, yang bertindak balas secara langsung dengan permukaan logam, menyebabkan permukaan pengedap dan badan injap secara beransur-ansur larut atau berkarat dan menipis.
- Media kasar: Cecair berkelajuan tinggi yang mengandungi zarah akan haus pada tepi pengedap dari semasa ke semasa.

6.4 Penyelesaian

- Kawalan aliran: Tentukan saiz injap dengan betul untuk meminimumkan penurunan tekanan dan gunakan pengiraan pekali aliran (Cv) untuk memenuhi keperluan sistem.
- Penaiktarafan bahan: Pilih bahan tahan kakisan seperti keluli tahan karat atau salutan permukaan keras untuk cakera injap dan tempat duduk injap.
- Reka bentuk sistem: Kurangkan kadar aliran dengan meningkatkan diameter paip atau menambah peranti pengurang tekanan di hulu.

6.5 Jadual Nilai CV

---

7. Kecacatan Pembuatan

Kadangkala, kebocoran berpunca daripada kecacatan dalam pembinaan injap yang boleh dikesan semasa penggunaan atau pengujian awal.

7.1 Punca

- Kecacatan tuangan: Keliangan atau retakan pada badan injap boleh menyebabkan kebocoran luaran.
- Masalah permukaan pengedap: Pemesinan cakera atau tempat duduk yang tidak sekata boleh menghalang pengedapan yang betul, mengakibatkan kebocoran dalaman.
- Kesilapan pemasangan: Pemasangan pengedap yang tidak betul atau ketidaksejajaran komponen semasa pembuatan boleh menyebabkan kebocoran.

7.2 Penyelesaian

- Jaminan kualiti: Beli daripada pengeluar bereputasi dengan pensijilan seperti ISO 9001 dan minta laporan ujian tekanan (contohnya, mengikut API 598) untuk mengesahkan kalis kebocoran.
- Ujian pra-pemasangan: Lakukan ujian kebocoran hidrostatik atau pneumatik sebelum pemasangan untuk mengenal pasti kecacatan dan mengembalikan unit yang rosak kepada pembekal.
- Tuntutan jaminan: Pastikan injap didatangkan dengan jaminan yang meliputi kecacatan pembuatan supaya ia boleh diganti jika kebocoran ditemui lebih awal.

---

8. Kesimpulan

Injap rama-ramakebocoran, penyelesaian masalah ini memerlukan gabungan pemilihan injap yang betul, pemasangan yang teliti, penyelenggaraan berkala dan pengoptimuman sistem. Dengan memilih bahan yang sesuai untuk aplikasi, mengikuti garis panduan pemasangan dan memantau keadaan operasi, pengguna dapat mengurangkan risiko kebocoran dengan ketara.
Kebocoran injap rama-ramaMasalah mungkin disebabkan oleh pelbagai faktor, dan penyelesaian yang berbeza diperlukan untuk jenis kebocoran yang berbeza. Sama ada kebocoran dalaman atau kebocoran luaran, ia biasanya boleh dikaitkan dengan pengedap haus, ralat pemasangan, gangguan cakera injap, masalah pembungkusan batang injap, tekanan/suhu yang berlebihan, kecacatan pembuatan atau kakisan. Risiko kebocoran injap rama-rama boleh dikurangkan secara berkesan melalui pemilihan yang munasabah, pemasangan yang betul, penyelenggaraan berkala dan operasi yang dioptimumkan. Untuk aplikasi kritikal, perunding pengeluar injap atau jurutera sistem boleh memastikan operasi bebas kebocoran dan meningkatkan keselamatan sistem dan kecekapan operasi.