Шаровые краны высокого давления изготавливаются с использованием высокопрочных материалов, таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь или современные дуплексные сплавы. Нержавеющая сталь обеспечивает превосходную стойкость к коррозии, а углеродистая сталь обеспечивает превосходную прочность при работе под высоким давлением. Дуплексные сплавы сочетают в себе коррозионную стойкость с исключительной прочностью на разрыв, что делает их пригодными для эксплуатации в суровых условиях, таких как морское бурение или химические перерабатывающие заводы. Эти материалы гарантируют, что клапан сохраняет структурную целостность и сопротивляется деформации даже при постоянном воздействии высокого давления и экстремальных температур.

Герметизация является важнейшим аспектом работы клапана в экстремальных условиях. В шаровых кранах высокого давления используются современные уплотнительные материалы, такие как ПТФЭ (политетрафторэтилен), ПЭЭК (полиэфирэфиркетон) или витон. ПТФЭ известен своей химической стойкостью и свойствами низкого трения, а PEEK обеспечивает превосходную механическую прочность и термическую стабильность. В некоторых конструкциях для сценариев сверхвысокого давления используются уплотнения «металл-металл», обеспечивающие герметичное и герметичное уплотнение. Эти уплотнения разработаны так, чтобы адаптироваться к колебаниям температуры, циклическому изменению давления и абразивным условиям, что значительно продлевает срок службы клапана.

Долговечность шарового крана высокого давления во многом зависит от точности его компонентов. Производители используют передовые методы обработки с ЧПУ для достижения жестких допусков и безупречного качества поверхности. Такая точность снижает износ за счет сведения к минимуму трения между движущимися частями и обеспечения идеального выравнивания всех компонентов. Прецизионная обработка также повышает способность клапана плавно работать под высоким давлением, снижая риск механического повреждения или усталости компонентов.

Для работы с абразивными жидкостями или суспензиями шар в клапанах высокого давления подвергается поверхностной закалке, такой как азотирование, цементация или покрытие карбидом вольфрама. Эти процессы повышают твердость и износостойкость шара, защищая его от царапин, выкрашиваний или деформации, вызванной абразивной средой. Это гарантирует сохранение гладкой поверхности шара, что имеет решающее значение для эффективного уплотнения и надежной работы с течением времени.

Шаровые краны высокого давления спроектированы так, чтобы выдерживать механические нагрузки в экстремальных условиях эксплуатации. Такие особенности, как конструкция с креплением на цапфе, гарантируют, что клапан может выдерживать очень высокие давления, распределяя нагрузку по нескольким точкам, снижая нагрузку на любой отдельный компонент. Корпус клапана обычно усилен и предназначен для предотвращения деформации или растрескивания под постоянным давлением, обеспечивая безопасность и надежность в таких приложениях, как нефте- и газопроводы, гидравлические системы и химическая обработка.

Колебания температуры могут вызвать расширение или сжатие материала, что приводит к проблемам в эксплуатации. Шаровые краны высокого давления изготовлены из материалов, которые сохраняют свои механические свойства в широком диапазоне температур. Например, для компенсации расширения и сжатия без ущерба для целостности уплотнения или клапана используются жаропрочные сплавы или специально разработанные седла с термокомпенсацией. Такая устойчивость гарантирует надежную работу клапана в экстремальных условиях, например, при криогенных или высокотемпературных применениях.