Rugosidad superficial en el rendimiento del sellado de válvulas

Creado 09.30

Rugosidad superficial (Ra) e integridad de la superficie de sellado en válvulas industriales GOZ

I. Ra es solo la "desviación promedio"

Ra es el promedio aritmético de los valores absolutos de las desviaciones de altura del perfil dentro de la longitud de evaluación. Indica si la superficie es generalmente rugosa o lisa, pero no puede describir completamente la forma de los picos y valles. Dos superficies pueden producir valores de Ra similares: una con picos y valles finos y uniformes; la otra mayormente plana pero con una ranura profunda. Promedios similares no garantizan el mismo rendimiento de sellado. Una vez que una ranura profunda cruza la banda de contacto de sellado, actúa como un canal de agua bajo una presa. El manual de juntas tóricas de Parker advierte explícitamente que el Ra por sí solo es insuficiente para comparar superficies de sellado; debe combinarse con la profundidad pico-valle, el área de carga y otra información. Promedios similares no significan una morfología de picos y valles idéntica.
Comparación de dos superficies de sellado de válvulas con idéntica rugosidad Ra pero diferentes perfiles de picos y valles, incluida una ranura profunda

II. Una rugosidad aceptable no significa que toda la superficie sea aceptable

La rugosidad se refiere a microirregularidades de longitud de onda corta; la ondulación, la planitud y la distorsión son problemas de mayor escala. Un estilete que recorre una distancia corta puede mostrar una Ra excelente, pero toda la brida puede estar ligeramente alabeada, o puede persistir una ondulación periódica por la vibración de la herramienta. Tras el montaje, la junta se comprime solo en los puntos altos, mientras que la presión de contacto en los puntos bajos es insuficiente. Una vez que aumentan la presión y la temperatura, el medio penetra a través de las zonas débiles. En este punto, pulir la superficie hasta un acabado espejo a menudo no puede remediar la pérdida de presión local.
También existe una trampa de medición que se pasa por alto fácilmente: la longitud de muestreo, la longitud de onda de corte, la dirección y la posición de medición cambiarán el resultado. Medir a lo largo de las marcas de mecanizado versus perpendicular a ellas produce información diferente. Un solo trazo corto no puede representar toda la banda de sellado circunferencial. Por lo tanto, las condiciones de medición deben especificarse en los requisitos del proceso y de inspección, y mantenerse consistentes durante las re-pruebas. Más allá de la microrrugosidad, también deben examinarse los errores de forma a gran escala.

III. Un solo rayón pasante puede ser más peligroso que Ra

Ra es un parámetro estadístico y puede no captar de forma fiable los defectos aleatorios. Los daños de manipulación, los arañazos arrastrados por partículas abrasivas o las marcas de retirada de la herramienta —si cruzan la banda de sellado desde el lado de alta presión— pueden formar una trayectoria de fuga continua. Si el punto de medición casualmente lo evita, el informe seguirá aprobando. Por lo tanto, la inspección de una cara de sellado no puede depender de un único "muestreo puntual" en una posición fija. Después de la limpieza, examine la banda de sellado bajo luz de ángulo bajo, centrándose en arañazos pasantes, indentaciones, porosidad y corrosión localizada, y luego decida si se necesita una nueva medición o un retrabajo. Los defectos más peligrosos suelen ser fallas localizadas que atraviesan toda la banda de sellado.
Rayado pasante que cruza una cara de sellado de válvula formando una trayectoria de fuga continua más peligrosa que la rugosidad Ra

IV. La dirección de la textura no puede separarse del tipo de sellado

Para los retenes de labio rotativos, las marcas de mecanizado direccionales en la superficie del eje pueden producir un efecto de bombeo. Por lo tanto, SKF enfatiza la reducción de las marcas en espiral en las superficies de los ejes. Sin embargo, en ciertas bridas de junta estáticas, los fabricantes pueden en su lugar especificar dentados concéntricos o en espiral controlados para ayudar a que la junta muerda. Esto demuestra que "cuanto más liso, mejor" o "las marcas en espiral siempre son incorrectas" son ambas afirmaciones inexactas. El enfoque correcto es primero distinguir entre sellos estáticos y dinámicos, materiales de sellado, medios y presión, y luego ejecutar los requisitos de superficie especificados en los planos y por el proveedor del sello para esa configuración específica.

V. Solución de problemas en campo en cinco pasos

  1. Confirme el tipo de sellado y la especificación de superficie aplicable.
  2. Limpie a fondo e inspeccione visualmente toda la banda de sellado.
  3. Además de Ra, verifique Rz, Rmax o la proporción de material portante (área de carga) según lo exija la especificación.
  4. Verifique la ondulación, planitud, paralelismo y defectos pasantes.
  5. Realice la verificación de fugas bajo condiciones correctas de ensamblaje y carga.
Flujo de trabajo de solución de problemas en campo de cinco pasos para inspeccionar la rugosidad y la integridad de la superficie de sellado de válvulas
Primero busque defectos localizados, luego complemente con verificaciones de parámetros y forma.
Un medidor de rugosidad no proporciona un certificado de "sin fugas"; proporciona información parcial sobre una superficie. La próxima vez que encuentre una fuga a pesar de una Ra aceptable, ¿verificará primero si hay ranuras profundas, ondulación o distorsión de toda la superficie?
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