Rugosidade superficial no desempenho de vedação de válvulas

Criado em 09.30

Rugosidade Superficial (Ra) e Integridade da Superfície de Vedação em Válvulas Industriais GOZ

I. Ra é Apenas o "Desvio Médio"

Ra é a média aritmética dos valores absolutos dos desvios de altura do perfil dentro do comprimento de avaliação. Ele indica se a superfície é geralmente rugosa ou lisa, mas não consegue descrever completamente a forma dos picos e vales. Duas superfícies podem apresentar valores de Ra semelhantes: uma com picos e vales finos e uniformes; a outra amplamente plana, mas contendo um sulco profundo. Médias semelhantes não garantem o mesmo desempenho de vedação. Uma vez que um sulco profundo atravessa a faixa de contato de vedação, ele age como um canal de água sob uma represa. O manual de O-rings da Parker adverte explicitamente que o Ra por si só é insuficiente para comparar superfícies de vedação; ele deve ser combinado com a profundidade pico-a-vale, a área de suporte de carga e outras informações. Médias semelhantes não significam morfologia de picos e vales idêntica.
Comparação de duas superfícies de vedação de válvula com rugosidade Ra idêntica, mas perfis de picos e vales diferentes, incluindo um sulco profundo

II. Rugosidade Aprovada Não Significa Que Toda a Superfície É Aceitável

A rugosidade diz respeito a microirregularidades de comprimento de onda curto; a ondulação, a planicidade e a distorção são problemas de maior escala. Um estilete que percorre uma curta distância pode mostrar um belo Ra, mas toda a flange pode estar ligeiramente empenada, ou uma ondulação periódica pode permanecer da vibração da ferramenta. Após a montagem, a vedação é comprimida apenas nos pontos altos, enquanto a pressão de contato nos pontos baixos é insuficiente. Uma vez que a pressão e a temperatura aumentam, o meio penetra através das zonas fracas. Neste ponto, polir a superfície até um acabamento espelhado frequentemente não consegue corrigir a perda de pressão local.
Há também uma armadilha de medição facilmente negligenciada: o comprimento de amostragem, o comprimento de onda de corte, a direção e a posição da medição alteram o resultado. Medir ao longo das marcas de usinagem versus perpendicularmente a elas produz informações diferentes. Um único traço curto não pode representar toda a faixa de vedação circunferencial. Portanto, as condições de medição devem ser especificadas nos requisitos de processo e inspeção e mantidas consistentes durante o reteste. Além da microrrugosidade, erros de forma em larga escala também devem ser examinados.

III. Um Único Risco Passante Pode Ser Mais Perigoso Que Ra

Ra é um parâmetro estatístico e pode não capturar de forma confiável defeitos aleatórios. Danos de manuseio, riscos arrastados por partículas abrasivas ou marcas de retirada da ferramenta — se atravessarem a faixa de vedação a partir do lado de alta pressão — podem formar um caminho de vazamento contínuo. Se o local de medição por acaso evitar isso, o relatório ainda será aprovado. Portanto, a inspeção de uma face de vedação não pode depender de uma única "verificação pontual" em uma posição fixa. Após a limpeza, examine a faixa de vedação sob luz de baixo ângulo, concentrando-se em riscos passantes, indentação, porosidade e corrosão localizada, e então decida se uma nova medição ou retrabalho é necessário. Os defeitos mais perigosos são frequentemente falhas localizadas que atravessam toda a faixa de vedação.
Risco de atravessar a face de vedação de uma válvula formando um caminho de vazamento contínuo, mais perigoso que a rugosidade Ra

IV. A Direção da Textura Não Pode Ser Separada do Tipo de Vedação

Para vedantes labiais rotativos, as marcas de maquinagem direcionais na superfície do veio podem produzir um efeito de bombagem. A SKF, por conseguinte, enfatiza a redução de marcas espirais nas superfícies dos veios. No entanto, em certos flanges de vedação estática, os fabricantes podem, em vez disso, especificar serrilhados concêntricos ou espirais controlados para ajudar a vedação a morder. Isto mostra que "quanto mais liso, melhor" ou "marcas espirais estão sempre erradas" são ambas afirmações imprecisas. A abordagem correta é primeiro distinguir entre vedantes estáticos e dinâmicos, materiais de vedação, meios e pressão, e depois executar os requisitos de superfície especificados nos desenhos e pelo fornecedor de vedantes para essa configuração específica.

V. Solução de Problemas em Campo em Cinco Etapas

  1. Confirme o tipo de vedação e a especificação de superfície aplicável.
  2. Limpe minuciosamente e inspecione visualmente toda a faixa de vedação.
  3. Além do Ra, verifique Rz, Rmax ou a taxa de suporte material (área de suporte de carga) conforme exigido pela especificação.
  4. Verifique ondulação, planicidade, paralelismo e defeitos passantes.
  5. Realize a verificação de vazamento sob condições corretas de montagem e carregamento.
Fluxo de trabalho de solução de problemas em campo em cinco etapas para inspecionar a rugosidade e a integridade da superfície de vedação da válvula
Primeiro procure defeitos localizados, depois complemente com verificações de parâmetros e forma.
Um medidor de rugosidade não fornece um certificado de "sem vazamento"—ele fornece informações parciais sobre uma superfície. Na próxima vez que você encontrar um vazamento apesar de um Ra aceitável, você verificará primeiro se há sulcos profundos, ondulação ou distorção de toda a superfície?
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