La rotura fácil de las válvulas de puerta de acero forjado suele ser causada por una variedad de factores, que se pueden resumir principalmente en problemas de materiales, defectos de proceso, impacto ambiental del uso y operación inadecuada.
En primer lugar, desde el punto de vista del material, si la calidad del acero seleccionado no cumple con los estándares, como la presencia de defectos metalúrgicos como inclusiones y poros, o la composición química desigual (como el contenido excesivo de azufre y fósforo), reducirá significativamente la tenacidad y plasticidad del material y será más fácil agrietarse durante la forja o el uso. En algunos casos, incluso hay casos de materiales incorrectos, como el uso incorrecto de acero 20cr2movcu por parte del vástago de la válvula principal de vapor de alta presión de una central eléctrica en lugar del acero 2cr12nimowv requerido por el diseño, lo que resulta en granos gruesos y propiedades mecánicas insatisfactorias. El servicio a largo plazo en un entorno de alta temperatura también deteriorará la estructura del material, precipitando carburo de malla cerca del límite del grano, debilitando aún más la resistencia del material.
Los defectos en el proceso de fabricación son otra razón importante. El control inadecuado de la temperatura de forja (demasiado alto hace que el grano sea grueso, demasiado bajo hace que la plasticidad disminuya), la cantidad de deformación excesiva o la velocidad de enfriamiento excesiva pueden producir tensiones residuales en el Interior. La mala calidad del procesamiento de la superficie de sellado (si hay agujeros de arena, cicatrices) o el proceso de tratamiento térmico imperfecto (si la capa de nitrificación aumenta la fragilidad de la parte de cambio de tamaño) también pueden enterrar peligros ocultos. La válvula de una estación de tratamiento de gas natural se rompió muchas veces durante la operación debido a que el material del vástago y el tratamiento térmico procesados externamente no cumplían con los estándares. Defectos como microcracks y burras en el proceso de fundición se acelerarán en un ambiente de alta temperatura y alta presión, lo que dará lugar a grietas en el cuerpo de la válvula.
Tampoco se puede ignorar el impacto del entorno de uso. Las condiciones de alta temperatura y alta presión desencadenarán el arrastre del material, los medios corrosivos (como los fluidos ácidos) reducirán la resistencia del material, y el estrés de impacto térmico causado por el cambio repentino de temperatura es el culpable directo de la grieta. La válvula principal de la esclusa de alimentación de la central eléctrica a menudo aumenta la presión anormalmente debido a la cavidad media (expansión térmica del líquido o extrusión cerrada), lo que hace que la presión supere con creces el límite de diseño, y finalmente tira del vástago. Además, las cargas alternadas producidas por el encendido y apagado frecuentes pueden causar fracturas por fatiga, lo que es particularmente común en las válvulas reguladas.
Una operación inadecuada también puede causar una ruptura. La fuerza de fijación desigual de los pernos durante la instalación conduce a la concentración de tensión local, la fuerza excesiva de la válvula del interruptor causa daños mecánicos, o el mantenimiento no realizado de acuerdo con las especificaciones (como el reemplazo irregular del relleno envejecido) acelerará los daños. La válvula de reducción de presión de una central eléctrica no coincide con la válvula debido al par excesivo de la cabeza eléctrica recién instalada, lo que resulta en la rotura repetida del vástago de la válvula en la raíz del hilo.
Cabe señalar que las características estructurales de la propia válvula de puerta de acero forjado (como el diseño de doble tapa) también la hacen más propensa a fallar debido a abrasiones por fricción.