RU181391U1 - Multi-layer Gate Valve - Google Patents
Multi-layer Gate Valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU181391U1 RU181391U1 RU2017138817U RU2017138817U RU181391U1 RU 181391 U1 RU181391 U1 RU 181391U1 RU 2017138817 U RU2017138817 U RU 2017138817U RU 2017138817 U RU2017138817 U RU 2017138817U RU 181391 U1 RU181391 U1 RU 181391U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- wear
- microns
- resistant
- gate valve
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co] Chemical compound [Cr].[Co] WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MRVGWCZKSIQZPS-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Ni].[Si].[B] Chemical compound [Cr].[Ni].[Si].[B] MRVGWCZKSIQZPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 steam Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
- F16K3/30—Details
- F16K3/36—Features relating to lubrication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к трубопроводной арматуре для нефти, газа, пара, воды, нефтехимических продуктов и т.д., а именно к линейной арматуре, в частности к задвижкам и к их упрочнению, сводящемуся к нанесению износостойкого и теплоизоляционного покрытия высокоскоростным газопламенным напылением.Техническим результатом полезной модели является повышение прочностных характеристик покрытия, в частности повышения коррозионной стойкости и изностостойкости.Технический результат достигается тем, что шиберная задвижка из твердого сплава с многослойным покрытием, при этом покрытие выполнено с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере и представляет собой композит, состоящий из первого нижнего слоя из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Zr при следующем соотношении, мас. %:и второго износостойкого и коррозионного слоя из cNB-CrC-Zr-C при следующем соотношении, мас. %:При этом толщина первого нижнего слоя из материала с эффектом памяти составляет 800-1500 мкм: и второго износостойкого слоя - 500-800 мкм, при этом общая толщина покрытия составляет 1300-2300 мкм.The utility model relates to pipeline fittings for oil, gas, steam, water, petrochemical products, etc., namely to linear fittings, in particular to valves and their hardening, which consists in applying a wear-resistant and heat-insulating coating with high-speed flame spraying. The result of the utility model is to increase the strength characteristics of the coating, in particular, to increase the corrosion resistance and wear resistance. The technical result is achieved by the fact that the gate valve is made of hard alloy with a multilayer coating, the coating is made using high-speed flame spraying in a protective atmosphere and is a composite consisting of the first lower layer of a material with a shape memory effect Ti-Ni-Zr in the following ratio, wt. %: and the second wear-resistant and corrosive layer of cNB-CrC-Zr-C in the following ratio, wt. %: The thickness of the first lower layer of the material with the memory effect is 800-1500 microns: and the second wear-resistant layer is 500-800 microns, while the total coating thickness is 1300-2300 microns.
Description
Полезная модель относится к трубопроводной арматуре для нефти, газа, пара, воды, нефтехимических продуктов и т.д., а именно к линейной арматуре, в частности к задвижкам и к их упрочнению, сводящемуся к нанесению износостойкого и теплоизоляционного покрытия высокоскоростным газопламенным напылением.The invention relates to pipeline fittings for oil, gas, steam, water, petrochemical products, etc., namely to linear fittings, in particular to valves and their hardening, which consists in applying a wear-resistant and heat-insulating coating with high-speed flame spraying.
Известна шиберная задвижка, имеющая покрытие на уплотнительной поверхности на основе карбидов металлов (патент РФ №67664, F16К 3/00, 2006 г.).Known gate valve having a coating on the sealing surface based on metal carbides (RF patent No. 67664, F16K 3/00, 2006).
Недостатком такого покрытия является высокий коэффициент трения карбида по карбиду, что затрудняет работу приводов при открытии и закрытии шиберной задвижки и делает невозможным применение данных покрытий для шиберных задвижек из-за усилий, необходимых для их открытия и закрытия в условиях переменного высокого давления в условиях особо агрессивных сред.The disadvantage of this coating is the high coefficient of carbide friction on carbide, which complicates the operation of actuators when opening and closing a slide gate valve and makes it impossible to use these coatings for slide gate valves because of the forces required to open and close it under variable high pressure under especially aggressive conditions wednesday
Известна шиберная задвижка, содержащая запирающий элемент в форме плиты с параллельными уплотнительными поверхностями и размещенные на корпусе задвижки уплотнительные седла, контактирующие с уплотнительными поверхностями запирающего элемента, при этом уплотнительные поверхности запирающего элемента и поверхность седел со стороны контакта с уплотнительными поверхностями запирающего элемента выполнены в виде напыленного газотермическим методом слоя покрытия на основе карбидов вольфрама, хрома, титана, кремния на связке никелевых или кобальтовых сплавов, включающих никель-хром, кобальт-хром, никель-вольфрам, никель-титан, самофлюсующиеся сплавы, включающие никель-хром-бор-кремний, с включениями на границе зерен напыленного покрытия наночастиц, включающих окислы алюминия и/или титана, при этом содержание наноразмерных окислов лежит в пределах от 0,05 до 5 вес. %.Known gate valve containing a locking element in the form of a plate with parallel sealing surfaces and placed on the valve body sealing seats in contact with the sealing surfaces of the locking element, while the sealing surfaces of the locking element and the surface of the seats on the contact side with the sealing surfaces of the locking element are made in the form of a sprayed by a gas-thermal method of a coating layer based on tungsten, chromium, titanium, silicon carbides on a nickel binder whether cobalt alloys, including nickel-chromium, cobalt-chromium, nickel-tungsten, nickel-titanium, self-fluxing alloys, including nickel-chromium-boron-silicon, with inclusions at the grain boundary of the sprayed coating of nanoparticles, including aluminum and / or titanium oxides, while the content of nanoscale oxides lies in the range from 0.05 to 5 weight. %
Недостатком данной шиберной задвижки являются ее низкие надежность работы и ресурс, обусловленные низкими прочностными характеристиками, а именно низкой коррозийной стойкостью.The disadvantage of this gate valve is its low reliability and resource, due to low strength characteristics, namely low corrosion resistance.
Задачей полезной модели является усовершенствование шиберной задвижки, обеспечивающее ее надежную работу в условиях переменного высокого давления в условиях особо агрессивных сред.The objective of the utility model is to improve the slide gate valve, which ensures its reliable operation in conditions of variable high pressure in especially aggressive environments.
Техническим результатом полезной модели является повышение прочностных характеристик покрытия, в частности повышения коррозионной стойкости и изностостойкости.The technical result of the utility model is to increase the strength characteristics of the coating, in particular, to increase the corrosion resistance and wear resistance.
Технический результат достигается тем, что шиберная задвижка из твердого сплава с многослойным покрытием, при этом покрытие выполнено с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере и представляет собой композит, состоящий из первого нижнего слоя из материала с эффектом памяти формы Ti-Ni-Zr при следующем соотношении, мас. %:The technical result is achieved by the fact that the gate valve is made of carbide with a multilayer coating, and the coating is made using high-speed flame spraying in a protective atmosphere and is a composite consisting of the first lower layer of a material with a Ti-Ni-Zr shape memory effect in the following ratio, wt. %:
и второго износостойкого и коррозионного слоя из cNB-Cr3C2-Zr-C при следующем соотношении, мас. %:and a second wear-resistant and corrosive layer of cNB-Cr 3 C 2 -Zr-C in the following ratio, wt. %:
При этом толщина первого нижнего слоя из материала с эффектом памяти составляет 800-1500 мкм и второго износостойкого слоя - 500-800 мкм, при этом общая толщина покрытия составляет 1300-2300 мкм.The thickness of the first lower layer of the material with a memory effect is 800-1500 microns and the second wear-resistant layer is 500-800 microns, while the total coating thickness is 1300-2300 microns.
Принятая последовательность слоев обеспечивает повышение прочностных характеристик, в частности повышения коррозионной стойкости и изностостойкости. Наличие первого нижнего слоя, обладающего эффектом памяти формы, помимо характерных свойств памяти, сверхупругости или сверхэластичности, тормозит, а иногда блокирует распространение дефектов типа трещин, возникающих в основе (сталь), как следствие, способствует повышению прочности и долговечности. Второй износостойкий и коррозионный слой, состоящий из cNB 56-66, Сr3С2 15-18, Zr 18-23, С 1-3, обладает повышенной коррозионной стойкостью и повышенной твердостью 50-60 ГПа, что увеличивает износостойкость покрытия. Представленная структура слоев позволяет получить высокую прочность сцепления покрытия с основой, за счет осуществления процесса нанесения покрытия с помощью высокоскоростного газопламенного напыления в защитной атмосфере - аргоне, что также увеличивает прочность связи первого нижнего слоя из материала с эффектом памяти формы и второго износостойкого слоя между собой.The adopted sequence of layers provides an increase in strength characteristics, in particular, an increase in corrosion resistance and wear resistance. The presence of the first lower layer, which has the shape memory effect, in addition to the characteristic properties of memory, superelasticity, or superelasticity, inhibits and sometimes blocks the propagation of defects such as cracks that occur in the base (steel), and as a result, increase the strength and durability. The second wear-resistant and corrosive layer, consisting of cNB 56-66, Cr 3 C 2 15-18, Zr 18-23, C 1-3, has increased corrosion resistance and increased hardness of 50-60 GPa, which increases the wear resistance of the coating. The presented structure of the layers makes it possible to obtain a high adhesion strength of the coating to the base due to the coating process using high-speed flame spraying in a protective atmosphere - argon, which also increases the bond strength of the first lower layer of the material with the shape memory effect and the second wear-resistant layer to each other.
Пример выполнения.Execution example.
На рабочую поверхность шиберной задвижки, выполненной из твердого сплава, наносят высокоскоростным газопламенным напылением в защитной атмосфере первый нижний слой, обладающий эффектом памяти формы Ti-Ni-Zr толщиной 800 мкм при следующем соотношении, масс. %: титан 33, никель 49, цирконий 18, далее на первый нижний слой наносят высокоскоростным газопламенным напылением в защитной атмосфере второй слой износостойкого, коррозионный слой толщиной 500 мкм при следующем соотношении, масс. %: эльбор (cBN) 56, карбид хрома 18, цирконий 23, углерод 3. В результате получаем шиберную задвижку с многослойным покрытием толщиной 1300 мкм, обладающую высокими эксплуатационными свойства, которые обусловлены высокими прочностными характеристиками, в частности высокой износостойкостью коррозийной стойкостью.On the working surface of the slide gate valve made of hard alloy, the first lower layer is applied by high-speed flame spraying in a protective atmosphere with a memory effect of the shape of Ti-Ni-Zr with a thickness of 800 μm in the following ratio, mass. %: titanium 33, nickel 49, zirconium 18, then on the first lower layer is applied by high-speed flame spraying in a protective atmosphere a second layer of wear-resistant, corrosion layer 500 μm thick in the following ratio, mass. %: elbor (cBN) 56, chromium carbide 18, zirconium 23, carbon 3. As a result, we obtain a slide gate valve with a multilayer coating 1300 μm thick, which has high performance properties that are due to high strength characteristics, in particular high wear resistance and corrosion resistance.
Результатом полезной модели стало увеличение среднего периода работы шиберной задвижки с предлагаемой моделью получения слоев в условиях переменного высокого давления в условиях особо агрессивных на 35-40 % по сравнению со средним периодом работы известных шиберных задвижек.The result of the utility model was an increase in the average period of operation of a slide gate valve with the proposed model for producing layers under variable high pressure in particularly aggressive conditions by 35-40% compared with the average period of operation of known slide gate valves.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017138817U RU181391U1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | Multi-layer Gate Valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017138817U RU181391U1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | Multi-layer Gate Valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181391U1 true RU181391U1 (en) | 2018-07-11 |
Family
ID=62915335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017138817U RU181391U1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | Multi-layer Gate Valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181391U1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2192574C1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-10 | Агабабян Размик Енокович | Ball cock |
| RU67664U1 (en) * | 2007-05-23 | 2007-10-27 | Лев Христофорович Балдаев | GATE VALVE (OPTIONS) |
| CA2862411A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | Osamu Watanabe | Trunnion ball valve for high pressure, and hydrogen station |
| RU139343U1 (en) * | 2013-08-14 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Актан" | BALL VALVE |
| US20170211708A1 (en) * | 2014-07-23 | 2017-07-27 | George Kim | Protective composite surfaces |
-
2017
- 2017-11-07 RU RU2017138817U patent/RU181391U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2192574C1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-10 | Агабабян Размик Енокович | Ball cock |
| RU67664U1 (en) * | 2007-05-23 | 2007-10-27 | Лев Христофорович Балдаев | GATE VALVE (OPTIONS) |
| CA2862411A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | Osamu Watanabe | Trunnion ball valve for high pressure, and hydrogen station |
| RU139343U1 (en) * | 2013-08-14 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Актан" | BALL VALVE |
| US20170211708A1 (en) * | 2014-07-23 | 2017-07-27 | George Kim | Protective composite surfaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4034921B2 (en) | Thermal spray powder formulation | |
| AU2012201962B2 (en) | Gate valve having low-friction coating over substrate and method for making same | |
| US8129041B2 (en) | Article having a protective coating and methods | |
| US11898651B2 (en) | Material compositions and sequences of manufacturing | |
| Taktak et al. | Identification of delamination failure of boride layer on common Cr-based steels | |
| EP3940107A1 (en) | Composite material with coated diffused layer | |
| WO2017043022A1 (en) | Sliding member and piston ring | |
| US20150353856A1 (en) | Fluid tight low friction coating systems for dynamically engaging load bearing surfaces | |
| CA2965650A1 (en) | Cladded articles and applications thereof | |
| RU181391U1 (en) | Multi-layer Gate Valve | |
| US20180274076A1 (en) | Fully dense, fluid tight and low friction coating systems for dynamically engaging load bearing surfaces for high pressure high temperature applications | |
| US5077139A (en) | Coating applied to piston rods of hydraulic cylinders | |
| US8196600B1 (en) | High-temperature jointed assemblies and wear-resistant coating systems therefor | |
| Zheng et al. | Experimental study on the wear behavior of HVOF sprayed nickel-based coating | |
| US9222187B2 (en) | Article having cobalt-phosphorous coating and method for heat treating | |
| Teles et al. | Effect of HVOF spray coating on the tribological surface of onshore gate valves | |
| Nguyen et al. | Effect of residual stress and microcracks in chrome plating layer to fatigue strength of axle-shaped machine parts | |
| RU173320U1 (en) | Oil Pump High Pressure Plunger Plunger | |
| RU2543643C1 (en) | Multi layered wear-resistant coating | |
| US20130337221A1 (en) | Coated member for movement relative to a surface and method for making the coated member | |
| JP7558169B2 (en) | High temperature, low friction, cobalt-free coating system for gate valves, ball valves, stems and seats | |
| RU184991U1 (en) | BALL VALVE | |
| RU67664U1 (en) | GATE VALVE (OPTIONS) | |
| Chaudhry et al. | Quantification of fretting damage of self mated SS316L and chromium carbide coated surfaces under controlled environment conditions | |
| Tower et al. | Chrome plating: A guide for selecting the type of chrome plating for use in contact with Bal Seal® spring-energized seals in rotary and reciprocating service |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201108 |