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03.07.2019
08.05.2019
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Keramische Komponenten für Ventile

NEVZ-Ceramics JSC nimmt die Herstellung keramischer Bauteile für Absperrorgane auf. Deren Vorteile sind Thermostabilität, Resistenz gegenüber Wärmeschocks, Hydro- und Schleifabnutzung sowie chemische Beständigkeit. Die keramischen Absperrkomponenten sind für den Einsatz in Regel- und Absperrarmaturen bestimmt, welche serienmäßig in Russland produziert werden.

 

Vorteile keramischer Bauteile

Kugelhähne mit Absperrkomponenten aus technischer Keramik, die in Metallgehäuse eingebaut sind, haben eine Reihe von Vorteilen gegenüber Stahl-Kugelhähnen, Schiebern, Ventilen und Klappen:

- Sie weisen eine größere Verschleißfestigkeit beim Einsatz in den Rohrleitungen für Transport von aggressiven und Schleifstoffen auf, da sie gegenüber vielen aggressiven Medien inert sind und über eine hohe Festigkeit verfügen;
- Sie gewährleisten bis zu 50000 störungsfreie "Öffnungs-Schließ-"Zyklen; 
- Sie sind in einem breiten Arbeits-Temperaturbereich (von -2000 bis zu +800 °С) anwendbar;
- Sie funktionieren einwandfrei bei erhöhten Rohrleitungsdrücken (bis zu 40 MPa); 
- Sie verhindern den "Binde-"Effekt der Absperrkomponenten, was den Kraftaufwand beim Öffnen und Schließen verringert (dies wird durch die Eigenschaften des Keramikmaterials und eine besondere Kugelhahn-Konstruktion gewährleistet).

 

 Dank der Anwendung von keramischen anstelle von Hartmetall-Einsatzstücken sind Drosselventile  keiner Schleifabnutzung durch Sandschlamm unterworfen, mit ihrer Mohshärte 9 gegenüber Quarz mit der Mohshärte 7. Chemisch neutral, reagieren sie nicht mit Alkalien und Säuren, außer Fluss- (Fluorwasserstoff-)Säure, was einige dutzendmal die Lebensdauer der unter harten Bedingungen arbeitenden Absperrarmaturen vergrößert. Dies  erweist sich oft als die einzig mögliche Lösung für die Produktion.

 

Die Werkstoffe für die Herstellung von Absperrkomponenten von Kugelhähnen und Drosselventilen werden unter Berücksichtigung ihrer Beständigkeit gegen aggressive Medien und der physisch-mechanischen Eigenschaften gewählt.

Kenngrösse Gesintertes Siliziumcarbid Zirkondioxid Aluminiumoxid 99,5%
Dichte, g/cm3, mindestens 3,10 6,02 3,9
Vickershärte, GPa, innerhalb von 23 – 33 12- 14 17 - 22
Grenze der Biegefestigkeit, MPa 350 - 450 800 – 850 300 – 350
Youngsches Modul, GPa, innerhalb von 390- 420 180- 220 350 – 380
Rissfestigkeit, MPa*m1/2, innerhalb von 3 – 4 8 – 10 3.5 - 4
Kompressionsfestigkeit, MPa, mindestens 2500 3000 3000
Wärmeleitfähigkeit, W/m*K 80 – 130 2 – 3 15,5 - 16,7
Thermischer Ausdehnungskoeffizient, 106 К-1, innerhalb von 2,8 – 4 10 – 11 8 – 9

 

Vergleichende Eigenschaften von Stahlabsperrarmaturen und Absperrarmaturen mit Keramik-Absperrkomponenten

Verwendung Der Absperrarmaturen Eigenschaften
Stahl-Absperrarmatur Absperrarmatur Aus Keramischen Absperrkomponenten
- Erdölrohrleitungen Rohrleitungsdruck bis 16 MPa Rohrleitungsdruck bis 40 MPa
- Komponenten für die Erdgasanlagen Mittlere Betriebsdauer -350 Zyklen Mittlere Betriebsdauer -2000 Zyklen
- Chemische Industrie Betriebstemperatur -40 bis + 200 °С. Betriebstemperatur von -200 bis + 810 °С.
- Zellulosen- und Papierindustrie Abriebfestigkeit (bis zu 2000 "Öffnungs-Schließ-"Zyklen) Abriebfestigkeit (bis zu 50 000 "Öffnungs-Schließ-"Zyklen)

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