Robinet de réglage d'écoulement de fluides hautement destructeurs
L'invention se rapporte à un robinet pour le réglage de l'écoulement de fluides hautement destructeurs des parties métalliques du robinet; elle vise à protéger les parties du robinet contre la corrosion, le grippage et l'usure.
Il est bien connu que les tiges et autres parties mobiles des robinets utilisés pour le réglage d'écoulement de fluides corrosifs, de solvants et liquides similaires, ont généralement un temps d'utilisation court quand bien même ils sont construits en matériaux les plus fins et les plus résistants à la corrosion, habituellement des métaux ou des alliages spéciaux. De plus, I'entretien de tels robinets peut être très coûteux dans le cas de systèmes d'arrêt, lorsque les organes du robinet se bloquent et refusent de remuer à la demande, du fait de la présence de dépôts corrosifs sur ceux-ci. Les conditions mentionnées ci-dessus sont quelque peu aggravées lorsque les robinets sont utilisés pour contrôler des matériaux corrosifs ou des solvants à haute température, comme c'est généralement le cas.
L'invention a pour but de prévoir des moyens pour prolonger sensiblement le temps d'utilisation et la période d'entretien libre d'ennuis des parties de robinet sujettes aux effets de détérioration de fluides corrosifs, de solvants ou fluides similaires, soit de nature alcaline, soit de nature acide. L'invention a également pour buts, d'une part de prolonger la vie des parties vulnérables du robinet et, d'autre part, d'empêcher le grippage et la résistance à la manipulation des parties mobiles du robinet sous des conditions contraires telles que mentionnées ci-dessus, et sans travaux et coûts de nature prohibitive.
Le robinet, objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps ayant une chambre comportant un siège en téflon, un clapet mobile par rapport à ce siège pour régler le taux d'écoulement au travers de cette chambre et des moyens comportant une tige pour impartir un mouvement au clapet, ce clapet mobile étant revêtu d'un matériau plastique fournissant une surface riche en fluorocarbone.
Le dessin annexé illustre à titre d'exemples des modes d'exécution du robinet, objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe partielle d'un robinet à boisseau;
la fig. 2 est une coupe partielle d'un robinet à boisseau foncé à tournant sphérique;
la fig. 3 est une coupe partielle d'une vanne à opercule.
Dans la fig. 1, le robinet à boisseau comporte un tournant métallique 6 en contact avec un manchon souple 8 formant garniture et constitué en téflon, immobilisé contre toute rotation dans le boisseau du corps 10. Le téflon est un matériau plastique, caractérisé par des propriétés élevées d'antifriction et de résistance aux produits corrosifs, aux solvants et à l'abrasion.
Le tournant, et sa tige 12, sont recouverts d'un revêtement 14 en Téflon-S , ce revêtement étant appliqué par pulvérisation et résistant à l'abrasion tout en fournissant sur le tournant et/ou la tige une surface riche en fluorocarbone ou une couche ayant un bas coefficient de friction. Le produit dit Téflon-S a une composition de base identique au téflon du manchon 8 formant garniture lorsqu'il est solidifié, et aura en conséquence sensiblement les mêmes caractéristiques. Les deux produits ont des qualités désirables dans une friction élevée d'auto-lubrification et d'usure à longue échéance, et sont autorénovés en cours d'utilisation, c'est-à-dire que tous les frottements ou striures sur les surfaces du téflon seront temporaires et ces surfaces se rénoveront par elles-mêmes, lorsque les causes du frottement ou des striures auront été éliminées.
Les frottements ou striures mentionnés peuvent être causés par des corps étrangers tels que des particules de corrosion ou des accumulations, se déplaçant au travers du robinet et pouvant éventuellement se loger entre ou sur les surfaces du siège du tournant ou du manchon.
En revêtant le tournant et ses parois de passage, la présence de particules de corrosion ou des accumulations est grandement minimisée, et les surfaces du clapet sont effectivement préservées contre les striures, éraflures et le grippage, particulièrement lorsque le robinet est ma nceuvré peu fréquemment. Le revêtement de Téflon-S empêche également des corps étrangers de se placer sur ses surfaces, en minimisant en outre le risque de l'éraflement du siège lorsque le tournant est pivoté, et, de ce fait, prolongeant le temps d'utilisation du manchon.
Le produit Téflon-S est applicable au passage du robinet par vaporisation, trempage, brossage ou toute autre technique convenable, et requiert une cuisson et une vulcanisation à une température approximativement de 3150 C, cette température étant celle du corps du robinet, en vue d'atteindre une dureté de couche maximum et une résistance à l'abrasion. Les établissements
E.I. Du Pont De Nemours et Co., Inc., identifient le produit Téflon-S en tant que produit de finissage de la série 958-200, autolubrifiant, non collant, en couche unique, à base d'une résine fluorocarbonée spéciale et de modificateurs appropriés, dispersés dans des solvants organiques.
Le revêtement du clapet 14 peut être prévu à tous les endroits où il contacte un organe en téflon tel que le manchon 8, le diaphragme 16 et la bague d'étanchéité de tige 18. A ces surfaces de contacts, le revêtement 14 coopère avec l'organe en téflon pour réduire très sensiblement la résistance à la friction lors du pivotement du clapet, tout en augmentant en même temps l'étanchéité contre les fuites de fluide après ces surfaces de contacts.
Dans le robinet de la fig. 1, une bague métallique de pression 20 poussée au moyen des vis 22 maintient la pression mécanique sur le diaphragme métallique 24 rigide qui recouvre le diaphragme non métallique 16 et la bague d'étanchéité 18. Les bords extérieurs du diaphragme sont fixés entre le corps du robinet 10 et l'élément de chapeau 26, au moyen des vis 28.
La fig. 1 représente seulement un type des robinets à tournant, qui peuvent bénéficier, en général, des moyens de revêtements appliqués comme mentionné cidessus. Dans quelques types de robinets à tournant, le revêtement 14 peut être appliqué seulement sur la partie de tournant du clapet à l'exclusion de la tige ou corps de tige. Cependant, l'application du revêtement sur toutes les surfaces du clapet peut être considérée désirable pour empêcher la corrosion, I'éraflement du revêtement, ou la fuite du fluide, sans tenir compte de la nature des surfaces en contact ou en appui avec ces surfaces revêtues.
Un autre mode d'exécution de l'invention représenté dans la fig. 2 montre que le revêtement 14 est appliqué en tant que surface d'appui au tournant sphérique mobile 30, pour son contact avec le siège fixe 32 formant garniture, qui est situé dans le boisseau. La garniture 32 est en téflon, et est en contact d'appui avec le revêtement 14. Le tournant sphérique 30 peut être pivoté au moyen d'une clé 34 située dans un logement du tournant, cette clé ayant une tige 36 pivotable dans un alésage 38 du corps de robinet 40. La tige aussi bien que la partie sphérique du tournant porte un revêtement 14 en Téflon-S .
Dans la fig. 3 qui représente un autre mode d'exécution de l'invention, tel qu'une vanne d'arrêt, l'opercule 40 porte le revêtement qui, dans la position fermée de la vanne, porte contre les sièges annulaires fixes 42 et 44. Les sièges 42 et 44 comprennent chacun une pièce rapportée 46 en téflon, sur leur contour, sur lesquelles portent les surfaces d'appui, revêtues en Téflon-S , de l'opercule 40. Le revêtement 14 portant sur les pièces rapportées 46 fournit un joint virtuellement sans friction, qui réduit grandement l'usure abrasive du siège et facilite le fonctionnement de la vanne. Les surfaces sont également autorénovées, tel qu'expliqué ci-dessus en relation avec la fig. 1.
On peut également revêtir la tige 50 et ses filetages 52 (fig. 3) en tant que moyen de prévention de corrosion, de grippage, et d'éraillure des filetages et autres parties de la tige. De plus, il est préférable que la garniture 54 autour de la tige revêtue 50 soit en téflon, afin d'assurer une rotation aisée de la tige, sans friction et à tout moment.
On comprendra aisément que les robinets à soupape, soupapes sphériques, soupapes à tiroir et d'autres types variés de soupapes, robinets et vannes peuvent être traités de la même manière pour impartir à ceux-ci les avantages et les améliorations décrits ici. Egalement, le revêtement en Téflon-S peut être appliqué avantageusement sur les surfaces intérieures et/ou extérieures des corps de ces appareils.
Highly destructive fluid flow control valve
The invention relates to a valve for regulating the flow of fluids highly destructive of the metal parts of the valve; it aims to protect the valve parts against corrosion, seizure and wear.
It is well known that the rods and other moving parts of valves used for regulating the flow of corrosive fluids, solvents and similar liquids, generally have a short service life even though they are constructed of the finest materials and. the most corrosion resistant, usually metals or special alloys. In addition, the maintenance of such taps can be very expensive in the case of shut-off systems, when the tap members get blocked and refuse to move on demand, due to the presence of corrosive deposits on them. The conditions mentioned above are somewhat aggravated when the valves are used to control corrosive materials or high temperature solvents, as is usually the case.
The object of the invention is to provide means for appreciably prolonging the time of use and the period of maintenance free of trouble of the valve parts subject to the deterioration effects of corrosive fluids, solvents or similar fluids, either of a nature alkaline or acidic in nature. The invention also aims, on the one hand, to prolong the life of the vulnerable parts of the valve and, on the other hand, to prevent the seizing and resistance to handling of the moving parts of the valve under contrary conditions such as mentioned above, and without work and costs of a prohibitive nature.
The valve, object of the invention is characterized in that it comprises a body having a chamber comprising a Teflon seat, a valve movable relative to this seat to adjust the rate of flow through this chamber and means comprising a stem for imparting movement to the valve, said movable valve being coated with a plastic material providing a surface rich in fluorocarbon.
The appended drawing illustrates, by way of examples, embodiments of the valve which is the subject of the invention.
Fig. 1 is a partial section of a plug valve;
fig. 2 is a partial section of a dark ball valve;
fig. 3 is a partial section of a gate valve.
In fig. 1, the ball valve comprises a metal swivel 6 in contact with a flexible sleeve 8 forming a gasket and made of Teflon, immobilized against any rotation in the valve of the body 10. Teflon is a plastic material, characterized by high properties of ' anti-friction and resistance to corrosive products, solvents and abrasion.
The turntable, and its shank 12, are covered with a Teflon-S coating 14, this coating being spray-applied and abrasion resistant while providing a fluorocarbon-rich surface on the shank and / or the shank. layer having a low coefficient of friction. The so-called Teflon-S product has a basic composition identical to the Teflon of the sleeve 8 forming the packing when it is solidified, and will therefore have substantially the same characteristics. Both products have desirable qualities in high friction, self-lubrication and long-term wear, and are self-renovating in use, i.e. any friction or streaking on the surfaces of the Teflon will be temporary and these surfaces will renovate by themselves, when the causes of friction or streaks have been eliminated.
The frictions or ridges mentioned may be caused by foreign bodies such as corrosion particles or build-ups, moving through the valve and possibly becoming lodged between or on the surfaces of the turntable seat or sleeve.
By coating the swivel and its passage walls, the presence of corrosion particles or build-up is greatly minimized, and the valve surfaces are effectively preserved against scoring, scuffing and seizing, especially when the valve is operated infrequently. The Teflon-S coating also prevents foreign objects from getting onto its surfaces, further minimizing the risk of the seat scratching when the turntable is rotated, thereby extending the sleeve's usage time. .
The Teflon-S product is applicable to the passage of the tap by spraying, dipping, brushing or any other suitable technique, and requires curing and vulcanization at a temperature of approximately 3150 C, this temperature being that of the body of the tap, in order to '' achieve maximum layer hardness and abrasion resistance. Institutions
EI Du Pont De Nemours and Co., Inc., identify Teflon-S as a 958-200 Series Finisher, Self-Lubricating, Non-Sticky, Single-Coat, Special Fluorocarbon Resin and suitable modifiers dispersed in organic solvents.
The coating of the valve 14 can be provided at all the places where it contacts a Teflon member such as the sleeve 8, the diaphragm 16 and the stem sealing ring 18. At these contact surfaces, the coating 14 cooperates with the. 'Teflon member to very substantially reduce the resistance to friction during the pivoting of the valve, while at the same time increasing the seal against fluid leakage after these contact surfaces.
In the tap of fig. 1, a metal pressure ring 20 pushed by means of the screws 22 maintains mechanical pressure on the rigid metal diaphragm 24 which covers the non-metallic diaphragm 16 and the seal ring 18. The outer edges of the diaphragm are fixed between the body of the diaphragm. valve 10 and bonnet element 26, by means of screws 28.
Fig. 1 shows only one type of the ball valves, which can benefit, in general, from the coating means applied as mentioned above. In some types of plug valves, the coating 14 may be applied only to the turn portion of the plug excluding the stem or stem body. However, application of the coating to all surfaces of the valve may be considered desirable to prevent corrosion, scuffing of the coating, or leakage of fluid, regardless of the nature of the surfaces in contact with or in abutment with these surfaces. coated.
Another embodiment of the invention shown in FIG. 2 shows that the coating 14 is applied as a bearing surface to the movable ball-turn 30, for its contact with the fixed seat 32 forming the seal, which is located in the plug. The gasket 32 is made of Teflon, and is in abutting contact with the coating 14. The ball valve 30 can be pivoted by means of a key 34 located in a housing of the valve, this key having a rod 36 pivotable in a bore. 38 of the valve body 40. The stem as well as the spherical part of the valve carries a Teflon-S coating 14.
In fig. 3 which shows another embodiment of the invention, such as a shut-off valve, the cover 40 bears the coating which, in the closed position of the valve, bears against the fixed annular seats 42 and 44. The seats 42 and 44 each comprise an insert 46 in Teflon, on their contour, on which the bearing surfaces, coated in Teflon-S, of the cover 40 bear. The coating 14 on the inserts 46 provides a virtually frictionless seal, which greatly reduces abrasive wear to the seat and makes valve operation easier. The surfaces are also self-renovating, as explained above in relation to FIG. 1.
The rod 50 and its threads 52 (FIG. 3) can also be coated as a means of preventing corrosion, seizing, and scoring of the threads and other parts of the rod. In addition, it is preferable that the gasket 54 around the coated rod 50 is made of Teflon, in order to ensure easy rotation of the rod, without friction and at all times.
It will readily be understood that gate valves, ball valves, gate valves and other various types of valves, cocks and valves can be treated in the same manner to impart to them the advantages and improvements described herein. Also, the Teflon-S coating can be advantageously applied to the interior and / or exterior surfaces of the bodies of these devices.