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".

0 ردود

اترك رداً

هل تريد الانضمام إلى المناقشة؟
لا تتردد في المساهمة!

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *