Keramik vs. PTFE-ausgekleidetes Schieberventil: Welches hält länger in Schlamm?

Schnelle Antwort: Keramik hält in der Regel länger, wenn Abrieb durch harte Feststoffe die Hauptursache für Verschleiß ist. PTFE kann besser abschneiden, wenn chemische Kompatibilität oder Stoßbedingungen die limitierenden Faktoren sind. Die tatsächliche Lebensdauer hängt von Faktoren wie Schlammchemie, Strömungsgeschwindigkeit, Feststoffkonzentration, Partikeleigenschaften und Ventilkonstruktion ab.

Warum verschleißen Schlamm-Schieberventile?

Schlamm bringt ein Ventil in Kontakt mit Flüssigkeit und suspendierten Feststoffen. Wenn die Mischung durch das Ventil strömt, können harte Partikel wiederholt auf die Innenflächen treffen oder diese abkratzen. Mit der Zeit kann dies die Auskleidung, den Schieber und die Dichtflächen verschleißen.

Das Ausmaß des Verschleißes hängt teilweise davon ab, was in der Flüssigkeit suspendiert ist. Größere, kantige Partikel können die Auskleidung auskratzen oder schneiden, während kleinere, weichere Partikel einen allmählicheren Oberflächenverschleiß verursachen. Eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit kann dazu führen, dass die Partikel mit höherer Energie auf freiliegende Oberflächen treffen, was das Gesamtproblem verschlimmert.

Was die Konstruktion betrifft, so haben herkömmliche Keil-Schieberventile diese inneren Bereiche, in denen sich Feststoffe ansammeln. Der Schieber kann schwerer zu bedienen sein und sogar vollständig schließen, wenn sich genügend Material um den Sitzbereich ablagert. Dies ist ein Grund, warum eine speziell für Schlamm entwickelte Schieberkonstruktion nicht mit einem Standard-Schieberventil gleichgesetzt werden sollte.

Sie können auch Probleme mit der Drosselung haben. Da Standard-Schieberventile hauptsächlich für die Absperrung gedacht sind, konzentriert sich das teilweise Öffnen des Ventils auf den Schieber und die Sitze, was potenziell die Erosion beschleunigt beim Umgang mit abrasivem Schlamm.

Wie verschleißen Keramik- und PTFE-Auskleidungen unterschiedlich?

PTFE und Keramik verfolgen unterschiedliche Ansätze zum Schutz der Ventilinnenteile. Es ist in der Regel irreführend, sie nur anhand der Korrosionsbeständigkeit zu vergleichen.

Ein Keramik-ausgekleidetes Ventil verlässt sich auf eine sehr harte Oberfläche, um Abrieb zu widerstehen. Aluminiumoxid, Zirkonoxid und ähnliche Materialien sind für suspendierte Partikel schwer zu zerkratzen oder zu schneiden. Keramik hat daher einen Vorteil, wenn abrasiver Verschleiß durch harte Feststoffe das Hauptproblem darstellt.

Aber Keramik ist auch relativ spröde, was bedeutet, dass hochenergetische Partikelstöße und starke mechanische Schocks dazu führen können, dass sie abplatzt oder bricht. Daher wird die härteste Auskleidung unter wechselnden Schlammbedingungen nicht automatisch die längste Lebensdauer haben.

PTFE hingegen ist viel flexibler und weicher als Keramik. Harte Partikel können ungefülltes PTFE zerkratzen, auskratzen oder einschneiden, wenn sie sich über seine Oberfläche bewegen. In einem stark abrasiven Schlamm kann dies allmählich Auskleidungsmaterial entfernen.

Wenn die Auskleidung keiner starken Gleitabrasion ausgesetzt ist und die chemische Beständigkeit bei der Materialauswahl wichtiger ist, kann PTFE eine gute Wahl sein. Im Vergleich zu Keramik versagt dieses Material unter mechanischer Belastung typischerweise nicht durch sprödes Reißen.

Identifizieren Sie immer die dominierende Verschleißursache, wenn Sie ein Keramik-ausgekleidetes Schieberventil mit einem PTFE-ausgekleideten Schieberventil. vergleichen. Wenn harte Partikelabrasion dominiert, hat Keramik im Allgemeinen die Nase vorn in Bezug auf die Verschleißfestigkeit. Wenn chemische Kompatibilität oder Stoßbedingungen zum limitierenden Faktor werden, kann die Materialwahl anders ausfallen.

Ausgekleidetes Absperrventil

Das ausgekleidete Schieberventil erzielt durch die Kompression der Stopfbuchse eine ausgezeichnete Abdichtung und verhindert so wirksam das Austreten von Medien aus dem Spindelbereich.

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Was bestimmt tatsächlich die Lebensdauer im Schlamm?

Zwei Ventile mit exakt gleicher Auskleidung können sehr unterschiedliche Lebensdauern haben, wenn sie in verschiedenen Schlämmen laufen.

Die Menge der Feststoffe in der Flüssigkeit ist in der Regel der Ausgangspunkt. Mehr Konzentration bedeutet eine höhere Anzahl von Partikeln, die durch das Ventil strömen und die Innenflächen berühren. Wie schnell die Auskleidung verschleißt, hängt von der Form, Größe und Härte dieser Partikel ab.

Nehmen Sie ein großes, kantiges Partikel. Es erzeugt ein anderes Verschleißmuster als kleinere, abgerundete Partikel (auch bei gleicher Feststoffkonzentration). Harte Partikel können auch weichere Auskleidungsmaterialien schneiden, zerkratzen oder pflügen.

Dieser Verschleiß kann sich mit der Geschwindigkeit verschlimmern. Wenn der Schlamm schneller fließt, tragen die Partikel mehr Energie und treffen die freiliegenden Oberflächen mit größerer Wucht. Einige Ventilkonstruktionen erzeugen auch Bereiche mit Partikelaufprall oder konzentriertem Fluss, was dazu führt, dass einige Oberflächen schneller verschleißen.

Es ist auch entscheidend, die Chemie zu berücksichtigen. Während eine einfache pH-Zahl angibt, ob eine Flüssigkeit sauer oder basisch ist, sagt sie nicht alles über die chemische Kompatibilität aus. Zwei Ströme können einen ähnlichen pH-Wert haben, aber völlig unterschiedliche Chemikalien enthalten. Aus diesem Grund sollten Sie die tatsächliche chemische Zusammensetzung, Konzentration und Betriebstemperatur berücksichtigen, anstatt eine Auskleidung nur nach dem pH-Wert auszuwählen.

Es ist auch wichtig, den Druck und die Betriebsart anzugeben. Ein häufig betriebenes Ventil hat andere mechanische Anforderungen als ein Absperrventil, das gelegentlich geschaltet wird. All diese Faktoren beeinflussen die Wahl eines abrasiven Schlammventils, da Abweichungen in den Betriebsbedingungen und im Schlamm die Geschwindigkeit ändern können, mit der seine Innenflächen verschleißen.

Wann sollten Sie ein Standard-Schieberventil überspringen?

Das Ändern der Auskleidung löst das Problem nicht, wenn die Ventilkonstruktion selbst für den Schlamm ungeeignet ist. Standard-Keil-Schieberventile können Probleme haben, wenn sich Feststoffe um den Sitzbereich ansammeln und verhindern, dass der Schieber richtig schließt.

Aber es ist nicht richtig, jedes Schieberventil für den Schlammbetrieb auszuschließen. Speziell entwickelte Konstruktionen wie schlammspezifische Messer-Schieberventile handhaben Feststoffe anders.

YOUFUMI bietet ein Keramik ausgekleidetes Schieberventil mit Al₂O₃ oder ZrO₂ Keramikauskleidung. Erhältlich in den Größen DN50–DN600 und den Druckklassen PN10, PN16 und 150LB, bietet es Abrieb-, Verschleiß- und Erosionsbeständigkeit.

Unser Keramik-ausgekleidetes Doppelplatten-Schieberventil wird mit Al₂O₃ oder ZrO₂ Auskleidung für Anwendungen geliefert, bei denen diese Materialeigenschaften für den Prozess geeignet sind.

Im Vergleich dazu verwendet das Standard- ausgekleideter Absperrschieber von YOUFUMI PFA- oder FEP-Auskleidung anstelle von Keramik. Dies bietet Ihnen verschiedene Auskleidungsoptionen, abhängig von den chemischen und mechanischen Anforderungen des Betriebs.

Wenn Sie Hilfe bei der Ermittlung der richtigen Konfiguration für Ihre Anwendung benötigen, senden Sie uns Ihre Ventil-Anforderungen und Prozessbedingungen über unsere Kontaktseite. Für Schlammanwendungen geben Sie bitte die chemische Zusammensetzung, Temperatur und den Druck an, wenn Sie ein Angebot anfordern. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie die Strömungsgeschwindigkeit, die Feststoffkonzentration und die Partikeleigenschaften angeben. Und vergessen Sie nicht anzugeben, ob das Ventil für die Isolierung oder eine andere Aufgabe bestimmt ist.