成功案例:定制化方案解决强腐蚀性介质难题
分析仪器和实验室设备需要精确控制流体,是仪表管阀件的重要应用领域。同时,分析过程涉及危害性材料,包括腐蚀性、有毒或反应性物质。高质量的阀门和接头有助于防止泄漏,确保安全处理这些材料,从而保护工作人员和环境。飞托克在产品设计和相关行业应用方面拥有丰富的经验,能够提供符合行业标准的阀门和配件解决方案,满足客户在安全性、可靠性和性能方面的需求。

客户严苛的使用工况
微波消解是一种利用微波对样品进行消解的技术,包括溶解、干燥、灰化和浸取等,通常用于大批量制备各种样品。浓酸或混合酸为常用的消解液,可以完全破坏或溶解有机和无机样品的基质,并将整个样品变为溶液。客户在进行微波消解过程中需要在一定的压力下加热一些腐蚀性非常强的浓酸或混合性酸,此时必须保证容器加压装置中的管阀件不被腐蚀性物质损坏以避免气密性失效。
图1 王水制备(左)和微波消解(右)
一种常用的消解液是王水(Aqua Regia),是一种腐蚀性非常强的、冒黄色烟雾的液体,它是少数几种能够溶解金和铂等贵金属的液体之一。王水可由浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO₃)按体积比为 3:1 配制而成,一般用在蚀刻工艺和一些检测分析过程中。客户使用的环境中,存在王水、硝酸和氢氟酸溶液在加热条件下产生的腐蚀性混合气体介质。这些混合气体包含有可能产生的硝酸蒸汽、二氧化氮、氢氟酸、氯气和亚硝基氯等强氧化性酸性气体。
客户使用的常规阀门进行测试,当压力达到 160 bar,阀门温度为 50℃ 至 80℃ 时,普通材质的阀门在强腐蚀性介质的破坏下很快发生泄漏,阀内弹簧被腐蚀失效,密封 O 形圈脆化断裂。若无法解决管阀件在此环境中的耐腐蚀问题,客户将面临产品开发进度延缓,产品寿命无法达标的困境。面对此困境,客户最终找到飞托克寻求解决方案。
图2 常规阀门零部件失效

与飞托克合作克服难题
为了应对此次挑战,飞托克为此工况分别定制了材质为合金 6Mo(S31254)和合金 C-276 的阀体和内部零件。同时,为了更加适配客户的使用场景,飞托克研发团队决定将密封材料更改为 PTFE 材质(聚四氟乙烯)。PTFE 具有比 FFKM(全氟橡胶)更高的化学稳定性,几乎不受任何化学物质的侵蚀,包括强酸、强碱和有机溶剂,并且能够在广泛的温度范围内保持稳定的性能。然而,尽管 PTFE 具有优异的化学耐腐蚀性能,但其材质较橡胶更硬、弹性较差,且密封性能更容易受到污染物附着的影响。因此,在结构设计过程中,如何实现 PTFE 材料的可靠密封成为最大的挑战。
图3 合金 C-276 和 PTFE 密封件的 CV 系列单向阀
由于原有产品中用于固定橡胶 O 形圈的结构无法有效固定 PTFE 材质的密封材料,飞托克团队重新设计了相应的结构以确保密封性能。此外,考虑到 PTFE 的密封性能对污染附着物较为敏感,阀芯结构也进行了优化,以最大限度地提升阀门的密封性能。最终,在合金 C-276 和 PTFE 出色的耐腐蚀性能,以及飞托克技术团队专业的结构设计下,阀门的耐腐蚀性,密封性和寿命等各项技术指标均得到提升。
在最新的设计方案下,最终产品经过多次试验和寿命测试,在苛刻的腐蚀性环境中满足了严格的质量要求,顺利进行交付。客户面临的开发进度延缓,产品寿命无法到达标的困境也得到了解决。
这次合作中,客户采用了一系列飞托克产品,包括 6D 系列接头、CV 系列单向阀、FW 系列过滤器、高压针阀和快速接头等。飞托克团队积极的与客户进行交流,为客户在试验中出现的各种问题进行研究解答,并提供最新的解决方案,赢得了客户的信赖。飞托克专业的技术团队能够为您应对最恶劣的流体介质环境,丰富的耐腐蚀材料设计经验实现其他制造商所不能完成的任务。
若想了解如何与飞托克进行合作,采用定制化方案解决流体系统难题,请联系我们以获取更多信息。
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