المواد اللازمة للصمام الصناعي لدرجة الحرارة العالية
تعتبر درجة حرارة العمل عاملاً رئيسياً يجب أخذه في الاعتبار عند تصميم الصمام وتصنيعه وفحصه. بشكل عام، يُشار إلى صمام درجة حرارة التشغيل t> 425 درجة مئوية على أنه صمام ذو درجة حرارة عالية، ولكن من الصعب التمييز بين الرقم ونطاق درجة الحرارة لصمام درجة الحرارة المرتفعة. صمام درجة حرارة عالية بما في ذلك صمام بوابة درجة حرارة عالية، صمام كروي ذو درجة حرارة عالية، صمام فحص درجة حرارة عالية، ارتفاع درجة حرارة صمام الكرة، صمام فراشة ذو درجة حرارة عالية، صمام إبرة ذو درجة حرارة عالية، صمام خانق ذو درجة حرارة عالية، صمام تخفيض الضغط بدرجة حرارة عالية. من بينها، الأكثر استخدامًا هي صمام البوابة، والصمام الكروي، وصمام الفحص، والصمام الكروي، وصمام الفراشة. تستخدم الصمامات ذات درجة الحرارة العالية على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات والأسمدة الكيماوية والطاقة الكهربائية والمعادن. وفقًا لـ ASME B16.34، تختلف مادة جسم الصمام والجزء الداخلي في كل نطاق من درجات الحرارة. من أجل ضمان توافق الصمام مع ظروف العمل ذات درجة الحرارة العالية المقابلة له، فمن الضروري للغاية تصميم وتمييز مستوى درجة الحرارة المرتفعة للصمام بطريقة علمية ومعقولة.
تقوم بعض الشركات المصنعة للصمامات ذات درجة الحرارة العالية بتقسيم الصمامات ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى خمس درجات وفقًا لتصنيف درجة الحرارة بناءً على تجربة الإنتاج الخاصة بها. وهذا يعني أن درجة حرارة تشغيل الصمام t> 425~550°C هي درجة PI، t>550~650°C هي درجة PII، t>650~730°C هي درجة PIII، t>730~816°C هي درجة PIV، وt> 816 درجة مئوية هي الدرجة الكهروضوئية. من بينها، يعتمد صمام PI~PIV بشكل أساسي على اختيار المواد المناسبة لضمان أدائه، والصمام الكهروضوئي بالإضافة إلى اختيار المواد أكثر أهمية لاستخدام تصميم خاص مثل بطانة العزل أو تدابير التبريد. يجب أن ينتبه تصميم الصمام ذو درجة الحرارة العالية إلى أن استخدام درجة الحرارة يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لدرجة حرارة الاستخدام المسموح بها للمادة. وفقًا لـ ASMEB31.3، فإن الحد الأقصى لدرجة الحرارة لمواد الصمامات ذات درجة الحرارة العالية الشائعة موضحة في الجدول التالي. ملاحظة خاصة هي أنه في التصميم الفعلي للصمام، يجب أيضًا مراعاة مستويات التآكل ومستويات الضغط وعوامل أخرى، حيث تكون درجة الحرارة المسموح بها لمادة الصمام أقل في الواقع من الجدول.
تصنيف درجة حرارة الضغط للفولاذ المقاوم للصدأ شائع الاستخدام:
درجة حرارة العمل | مادة | ضغط العمل فئة الجنيه، جنيه لكل بوصة مربعة | |||||||
150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 | 4500 | ||
800 درجة فهرنهايت
(427 درجة مئوية) |
CF8، 304، 304هـ | 80 | 405 | 540 | 805 | 1210 | 2015 | 3360 | 6050 |
CF8M، 316، 316H | 80 | 420 | 565 | 845 | 1265 | 2110 | 3520 | 6335 | |
321، 321هـ | 80 | 450 | 600 | 900 | 1355 | 2255 | 3760 | 6770 | |
CK-20، 310، 310H | 80 | 435 | 580 | 875 | 1310 | 2185 | 3640 | 6550 | |
1000 درجة فهرنهايت
(538 درجة مئوية) |
CF8، 304، 304هـ | 20 | 320 | 430 | 640 | 965 | 1605 | 2625 | 4815 |
CF8M، 316، 316H | 20 | 350 | 465 | 700 | 1050 | 1750 | 2915 | 5245 | |
321، 321هـ | 20 | 355 | 475 | 715 | 1070 | 1785 | 2970 | 5350 | |
CK-20، 310، 310H | 20 | 345 | 460 | 685 | 1030 | 1720 | 2865 | 5155 | |
1200 درجة فهرنهايت
(650 درجة مئوية) |
CF8، 304، 304هـ | 20(1) | 155 | 205 | 310 | 465 | 770 | 1285 | 2315 |
CF8M,316,316H | 20(1) | 185 | 245 | 370 | 555 | 925 | 1545 | 2775 | |
321، 321هـ | 20(1) | 185 | 245 | 365 | 555 | 925 | 1545 | 2775 | |
CK-20، 310، 310H | 20(1) | 135 | 185 | 275 | 410 | 685 | 1145 | 2055 | |
1350 درجة فهرنهايت
(732 درجة مئوية) |
CF8، 304، 304هـ | 20(1) | 60 | 80 | 125 | 185 | 310 | 515 | 925 |
CF8M، 316، 316H | 20(1) | 95 | 130 | 190 | 290 | 480 | 800 | 1440 | |
321، 321هـ | 20(1) | 85 | 115 | 170 | 255 | 430 | 715 | 1285 | |
CK-20، 310، 310H | 20(1) | 60 | 80 | 115 | 175 | 290 | 485 | 875 | |
1500 درجة فهرنهايت
(816 درجة مئوية) |
CF8، 304، 304هـ | 10(1) | 25 | 35 | 55 | 80 | 135 | 230 | 410 |
CF8M، 316، 316H | 20(1) | 40 | 55 | 85 | 125 | 205 | 345 | 620 | |
321، 321هـ | 20(1) | 40 | 50 | 75 | 115 | 190 | 315 | 565 | |
CK-20، 310، 310H | 10(1) | 25 | 35 | 50 | 75 | 130 | 215 | 385 |
الضغط – تصنيف درجة الحرارة للصلب Cr – Mo ذو درجة الحرارة العالية
درجة حرارة العمل | درجات | ضغط العمل فئة الجنيه، جنيه لكل بوصة مربعة | |||||||
150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 | 4500 | ||
800 درجة فهرنهايت
(427 درجة مئوية) |
دبليو سي 4، دبليو سي 5، إف 2 | 80 | 510 | 675 | 1015 | 1525 | 2540 | 4230 | 7610 |
دبليو سي 6، F11C1.2، F12C1.2، | 80 | 510 | 675 | 1015 | 1525 | 2540 | 4230 | 7610 | |
دبليو سي9، F22C1.3 | 80 | 510 | 675 | 1015 | 1525 | 2540 | 4230 | 7610 | |
ج5، ف5 | 80 | 510 | 675 | 1015 | 1525 | 2540 | 4230 | 7610 | |
1000 درجة فهرنهايت
(538 درجة مئوية) |
دبليو سي 4، دبليو سي 5، إف 2 | 20 | 200 | 270 | 405 | 605 | 1010 | 1685 | 3035 |
دبليو سي 6، F11C1.2، F12C1.2، | 20 | 215 | 290 | 430 | 650 | 1080 | 1800 | 3240 | |
دبليو سي9، F22C1.3 | 20 | 260 | 345 | 520 | 780 | 1305 | 2170 | 3910 | |
ج5، ف5 | 20 | 200 | 265 | 400 | 595 | 995 | 1655 | 2985 |
باختصار، صمام ذو درجة حرارة عالية مع درجة حرارة تشغيل أعلى من 425 درجة مئوية، المادة الرئيسية منه هي سبائك الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك مقاومة للحرارة Cr-Ni. في الواقع، من الناحية العملية، يتم استخدام مادة WCB (أو A105) أيضًا على نطاق واسع في الجسم الرئيسي للصمام، مثل الصمام الكروي ذو درجة الحرارة العالية، وصمام الفحص وصمام الفراشة. عندما تكون درجة حرارة عمل الصمام الكروي مع PTFE والمطاط كحلقة مانعة للتسرب أعلى من 150 ~ 180 درجة مئوية، لا يُنصح باستخدام مقعد البوليسترين المقابل (درجة حرارة العمل t ≥320 درجة مئوية) أو المقعد المعدني، وهذا مناسب "عالي" -صمام كروي لدرجة الحرارة".
اترك رداً
هل تريد الانضمام إلى المناقشة؟لا تتردد في المساهمة!