Das häufig verwendete Material für den Ventilkörper

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Erfüllt den vorhergehenden TextDas übliche Material des Ventilkörpers umfasst Kohlenstoffstahl, Niedertemperatur-Kohlenstoffstahl, legierten Stahl, austenitischen rostfreien Stahl, Titanlegierung aus Kupfergusslegierung, Aluminiumlegierung usw., von denen Kohlenstoffstahl das am häufigsten verwendete Karosseriematerial ist. Heute werden wir hier das üblicherweise verwendete Material für den Ventilkörper sammeln.

Ventilkörpermaterial Standards Temperatur / ℃ Druck / MPa Medium
Grauguss -15 ～ 200 ≤ 1.6 Wasser, Gas,

 
Schwarzes Temperguss -15 ～ 300 ≤ 2.5 Wasser, Meerwasser, Gas, Ammoniak

 
Duktiles Eisen -30 ～ 350 ≤ 4.0 Wasser, Meerwasser, Gas, Luft, Dampf

 
Kohlenstoffstahl (WCA 、 WCB 、 WCC) ASTM A216 -29 ～ 425 ≤ 32.0 Nicht korrosive Anwendungen, einschließlich Wasser, Öl und Gas
Niedertemperatur-Kohlenstoffstahl (LCB 、 LCC) ASTM A352 -46 ～ 345 ≤ 32.0 Niedrigtemperaturanwendung
Legierter Stahl (WC6 、 WC9)

(C5 ≤ C12)

 ASTM A217 -29 ～ 595

-29 ～ 650

 Hoher Druck Nicht korrosives Medium /

Ätzendes Medium
Austenitischem Edelstahl ASTM A351 -196 ～ 600 Ätzendes Medium
Monel-Legierung ASTM A494 400 Medium, das Flusssäure enthält
Hastelloy ASTM A494 649 Stark ätzende Medien wie verdünnte Schwefelsäure
Titanlegierung Eine Vielzahl stark korrosiver Medien
Kupfergusslegierung -273 ～ 200 Sauerstoff, Meerwasser
Kunststoffe und Keramik ～ 60 ≤ 1.6 Ätzendes Medium

 

Codes Werkstoff Standards Anwendungen Temperaturen
WCBMehr Kohlenstoffstahl ASTM A216 Nicht korrosive Anwendungen, einschließlich Wasser, Öl und Gas -29 ℃ ~ + 425 ℃
LCB Niedrigtemperaturstahl ASTM A352 Niedrigtemperaturanwendung -46 ℃ ~ + 345 ℃
LC3 3.5% Ni-Stahl ASTM A352 Niedrigtemperaturanwendung -101 ℃ ~ + 340 ℃
WC6 1.25% Cr0.5% Mo-Stahl ASTM A217 Nicht korrosive Anwendungen, einschließlich Wasser, Öl und Gas -30 ℃ ~ + 593 ℃
WC9 2.25Cr
C5 5% Cr 0.5% Mo. ASTM A217 Leichte oder nicht korrosive Anwendungen -30 ℃ ~ + 649 ℃
C12 9% Cr 1% Mo.
CA15 (4) 12% Cr Stahl ASTM A217 Ätzende Anwendungen + 704 ℃
CA6NM (4) 12% Cr Stahl ASTM A487 Ätzende Anwendungen -30 ℃ ~ + 482 ℃
CF8M 316SS ASTM A351 Ätzende, nicht korrosive Anwendungen mit extrem niedriger oder hoher Temperatur -268 + bis + 649 ℃ 425 0.04 ℃ über oder der angegebene Kohlenstoffgehalt beträgt XNUMX% oder mehr
CF8C 347SS ASTM A351 Hochtemperatur ， ätzende Anwendungen -268 + bis + 649 ℃ 540 0.04 ℃ über oder der angegebene Kohlenstoffgehalt beträgt XNUMX% oder mehr
CF8 304SS ASTM A351 Ätzende, nicht korrosive Anwendungen mit extrem niedriger oder hoher Temperatur -268 ℃ bis + 649 ℃ 425 0.04 ℃ über oder der angegebene Kohlenstoffgehalt beträgt XNUMX% oder mehr
CF3 304LSS ASTM A351 Ätzende oder nicht ätzende Anwendungen + 425 ℃
CF3M 316LSS ASTM A351 Ätzende oder nicht ätzende Anwendungen + 454 ℃
CN7M Legierungsstel ASTM A351 Gute Korrosionsbeständigkeit gegen Hitze Schwefelsäure + 425 ℃
M35-1 Monel ASTM A494 Schweißqualität, gute Beständigkeit gegen organische Säure und Salzwasserkorrosion.

Korrosionsbeständigkeit der meisten alkalischen Lösung

 + 400 ℃
N7M Hastelloy B ASTM A494 Geeignet für verschiedene Konzentrationen und Temperaturen von Flusssäure, gute Beständigkeit gegen Schwefelsäure und Phosphorsäurekorrosionsleistung + 649 ℃
CW6M Hastelloy C ASTM A494 Bei hoher Temperatur hat es eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Ameisensäure, Phosphorsäure, schwefliger Säure und Schwefelsäure + 649 ℃
CY40 Inconel ASTM A494 Funktioniert gut bei Hochtemperaturanwendungen und hat eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber stark korrosiven flüssigen Medien

 

Als voll ausgestatteter Hersteller und Vertreiber von Industriearmaturen bietet PERFECT eine komplette Reihe von Ventilen zum Verkauf an, die an verschiedene Branchen geliefert werden. Verfügbares Ventilkörpermaterial, einschließlich Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Titanlegierung, Kupferlegierungen usw., und wir machen das Material für Ihren Ventilbedarf leicht zu finden.

 

Leckageklasse des Steuerventilsitzes

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In früheren Artikeln stellen wir vor: „Was hat die Leckage des Ventils verursacht" und "Die Leckratenstandards des Industrieventils”, Heute werden wir hier die Ventilleckageklasse und -klassifizierung weiter diskutieren.

ANSI FCI 70-2 ist ein Industriestandard für die Leckage von Steuerventilsitzen, spezifiziert sechs Leckageklassen (Klasse I, II, III, IV, V, VI) für Steuerventile und definiert das Testverfahren und ersetzt ANSI B16.104. Die am häufigsten verwendeten sind KLASSE I, KLASSE IV und KLASSE Vl. Metallelastische Dichtung oder Metalldichtung sollten in der technischen Konstruktion entsprechend den Eigenschaften des Mediums und der Öffnungsfrequenz des Ventils ausgewählt werden. Metallsitzende Ventildichtungsqualitäten sollten im Auftragsvertrag festgelegt werden, die Sätze I, Ⅱ, Ⅲ werden aufgrund der Anforderung eines niedrigeren Niveaus weniger verwendet, wählen Sie im Allgemeinen mindestens und V oder Ⅵ für höhere Anforderungen.

 

Klassifizierung des Steuerventilsitzes (ANSI / FCI 70-2 und IEC 60534-4)

Leckageklasse Maximal zulässige Leckage Testmedium Prüfungsangst Testbewertungsverfahren Ventiltyp
Klasse I / / / Kein Test erforderlich Metallventile oder elastische Sitzventile
Class II 0.5% der Nennkapazität Luft oder Wasser bei 50-125 ° C 3.5 bar, Betriebsdifferential je nachdem, welcher Wert niedriger ist Niedriger als 45 bis 60 psig oder maximales Betriebsdifferential Kommerzielle Doppelsitz-Steuerventile oder ausgeglichene Einzelsitze Steuerventile mit Kolbenringdichtung und Metall-Metall-Sitzen.
Class III 0.1% der Nennkapazität Wie oben Wie oben Wie oben Wie Klasse II, jedoch mit einem höheren Grad an Sitz- und Dichtheit.
Klasse IV 0.01% der Nennkapazität Wie oben Wie oben Wie oben Kommerzielle unausgeglichene einsitzige Steuerventile und ausgewuchtete einsitzige Steuerventile mit extra dichten Kolbenringen oder anderen Dichtungsmitteln und Metall-Metall-Sitzen.
Klasse V. 0.0005 ml pro Minute Wasser pro Zoll Anschlussdurchmesser pro psi Differential Wasser bei 50-125F (10-52C) Maximaler Betriebsdruckabfall am Ventilkegel, um die ANSI-Karosseriebewertung nicht zu überschreiten. Der maximale Betriebsdruck über dem Ventilkegel darf die ANSI-Bewertung nicht überschreiten Metallsitz, unausgeglichene einsitzige Steuerventile oder ausbalancierte einsitzige Ausführungen mit außergewöhnlicher Sitz- und Dichtheit
Klasse VI Die in der folgenden Tabelle angegebenen Mengen, basierend auf dem Anschlussdurchmesser, dürfen nicht überschritten werden. Luft oder Stickstoff bei 50-125 ° C (10-52 ° F) 3.5 bar (50 psig) oder maximaler Nenndifferenzdruck über den Ventilkegel, je nachdem, welcher Wert niedriger ist. Der maximale Betriebsdruck über dem Ventilkegel darf die ANSI-Bewertung nicht überschreiten Elastische Sitzsteuerventile entweder unausgeglichen oder ausgewuchtet einsitzig mit O-Ringen oder ähnlichen lückenlosen Dichtungen.

 

 

 

Was hat die Leckage des Ventils verursacht?

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Ventile sind eine der Hauptleckquellen im Rohrleitungssystem der petrochemischen Industrie, daher ist sie für die Leckage von Ventilen von entscheidender Bedeutung. Die Ventilleckraten sind tatsächlich der Ventildichtungsgrad. Die Ventildichtleistung wird als Ventildichtungsteile bezeichnet, um die Fähigkeit von Medienleckagen zu verhindern.

Die Hauptdichtungsteile des Ventils umfassen die Kontaktfläche zwischen den Öffnungs- und Schließteilen und dem Sitz, die Montage der Packung und des Schafts und des Packkastens, die Verbindung zwischen dem Ventilkörper und den Motorhauben. Ersteres gehört zur internen Leckage, die sich direkt auf die Fähigkeit des Ventils auswirkt, das Medium und den normalen Betrieb der Ausrüstung abzuschalten. Die letzten beiden sind externe Leckagen, dh Medienlecks aus dem inneren Ventil. Der durch externe Leckage verursachte Verlust und die Umweltverschmutzung sind häufig schwerwiegender als der durch interne Leckage verursachte. Wissen Sie dann, was die Ventilleckage verursacht hat?

Ventilkörper gießen und schmieden

Die beim Gießen entstehenden Qualitätsmängel wie Sandlöcher, Sand, Schlackenlöcher und Poren sowie die Schmiedequalitätsmängel wie Risse und Falten können zu Undichtigkeiten im Ventilkörper führen.

Packing

Die Abdichtung des Schaftteils ist die Packung im Ventil, die das Austreten von Gas, Flüssigkeit und anderen Medien verhindern soll. Eine Ventilleckage wird durch die Durchbiegung der Stopfbuchsenbefestigung, die falsche Befestigung der Packungsbolzen, die zu geringe Packung, das falsche Packungsmaterial und die falsche Installationsmethode für die Packung während des Installationsprozesses der Packung verursacht.

Dichtring

Falsches oder ungeeignetes Dichtungsringmaterial, schlechte Oberflächenschweißqualität mit dem Gehäuse; loses Gewinde, Schraube und Druckring; Dichtungsringmontage oder Verwendung eines defekten Dichtungsrings, der bei der Druckprüfung nicht gefunden wurde, was zu einer Ventilleckage führt.

Dichtfläche

Grobes Schleifen der Dichtfläche, Abweichung der Montage von Ventilschaft und Schließteil, falsche Auswahl des Dichtflächenmaterials führen zu Undichtigkeiten des Kontaktteils zwischen Dichtfläche und Ventilschaft.

 

Im Allgemeinen wird die externe Leckage von Ventilen hauptsächlich durch die schlechte Qualität oder die unsachgemäße Installation des Gusskörpers, des Flansches und der Packung verursacht. Interne Leckagen treten häufig in drei Teilen auf: Öffnen und Schließen von Teilen und Sitzdichtfläche des Gelenks, Ventilkörper und Motorhaubengelenk, geschlossene Ventilposition.

Darüber hinaus können falsche Ventiltypen, mittlere Temperatur, Durchfluss, Druck oder Ventilschalter nicht vollständig geschlossen werden, was ebenfalls zu einer Ventilleckage führt. Eine Ventilleckage ist nicht zulässig, insbesondere bei Hochtemperatur- und Druckbedingungen, brennbaren, explosiven, giftigen oder korrosiven Medien. Daher muss das Ventil eine zuverlässige Dichtleistung bieten, um die Anforderungen seiner Verwendungsbedingungen für die Leckage zu erfüllen.

Wie kann man Ventilkavitation verhindern?

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Die Scheibe und der Sitz sowie andere Teile des Inneren des Steuerventils und des Reduzierventil Reibung, Rille und andere Defekte auftreten, die meisten davon werden durch Kavitation verursacht. Kavitation ist der gesamte Prozess der Ansammlung, Bewegung, Teilung und Beseitigung von Blasen. Wenn die Flüssigkeit durch das teilweise geöffnete Ventil strömt, ist der statische Druck im Bereich zunehmender Geschwindigkeit oder nach dem Schließen des Ventils geringer als der Sättigungsdruck der Flüssigkeit. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Flüssigkeit im Niederdruckbereich zu verdampfen und erzeugt kleine Blasen, die Verunreinigungen in der Flüssigkeit absorbieren. Wenn die Blase durch den Flüssigkeitsstrom wieder in den Bereich mit höherem statischen Druck befördert wird, platzt die Blase plötzlich oder explodiert. Wir nennen diese Art von Ventilkavitation für das Phänomen des hydraulischen Flusses.

Die direkte Ursache für Kavitation ist ein Blinken, das durch eine plötzliche Änderung des Widerstands verursacht wird. Das Flashen bezieht sich auf den hohen Druck der gesättigten Flüssigkeit nach der Dekompression in einen Teil des gesättigten Dampfes und der gesättigten Flüssigkeit, der Blase und der Bildung einer glatten Reibung auf der Oberfläche der Teile.

Wenn die Blasen während der Kavitation platzen, kann der Aufpralldruck bis zu 2000 MPa betragen, was die Ermüdungsversagensgrenze der meisten Metallmaterialien erheblich überschreitet. Blasenbruch ist die Hauptgeräuschquelle, die von ihm erzeugten Vibrationen können bis zu 10 kHz Geräusche erzeugen. Je mehr Blasen auftreten, desto schwerwiegender ist das Geräusch. Außerdem verringert Kavitation die Tragfähigkeit des Ventils, beschädigt die Ventilinnenteile und anfällig für Leckagen, dann wie zu verhindern Ventil Hohlraumbildung?

 

  • Mehrstufige Druckreduzierung

Mehrstufige absteigende Innenteile, dh der Druckabfall durch das Ventil in mehrere kleinere, so dass der Druckvenenkontraktionsabschnitt größer als der Dampfdruck ist, um die Bildung von Dampfblasen zu vermeiden und Kavitation zu beseitigen.

 

  • Erhöhen Sie die Härte des Materials

Eine der Hauptursachen für Ventilschäden ist, dass die Materialhärte der durch das Platzen der Blase freigesetzten Aufprallkraft nicht widerstehen kann. Das Oberflächen- oder Sprühschweißen einer Strykerlegierung auf der Basis des rostfreien Stahls zur Bildung einer gehärteten Oberfläche, sobald sie beschädigt ist, kann ein zweites Mal das Oberflächen- oder Sprühschweißen die Lebensdauer des Geräts verlängern und die Wartungskosten senken.

 

  • Poröses Drosseldesign

Durch die spezielle Sitz- und Scheibenstruktur wird der Flüssigkeitsdruck höher als der gesättigte Dampfdruck, die Konzentration der Einspritzflüssigkeit im Ventil der kinetischen Energie in Wärmeenergie, wodurch die Bildung von Luftblasen verringert wird.

Auf der anderen Seite platzt die Blase in der Mitte der Hülse, um Schäden direkt auf der Oberfläche des Sitzes und der Scheibe zu vermeiden.

 

Wie wählt man ein Ventil für die Sauerstoffleitung?

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Sauerstoff hat typischerweise aktive chemische Eigenschaften. Es ist eine stark oxidierende und brennbare Substanz und kann sich mit den meisten Elementen zu Oxiden verbinden, mit Ausnahme von Gold, Silber und Inertgasen wie Helium, Neon, Argon und Krypton. Eine Explosion tritt auf, wenn Sauerstoff in einem bestimmten Verhältnis mit brennbaren Gasen (Acetylen, Wasserstoff, Methan usw.) gemischt wird oder wenn das Rohrventil einem plötzlichen Brand ausgesetzt ist. Der Sauerstoffstrom im Rohrleitungssystem ändert sich im Verlauf des Sauerstoffgastransports. Die European Industrial Gas Association (EIGA) hat den Standard IGC Doc 13 / 12E „Oxygen Pipeline and Piping Systems“ entwickelt. Die Sauerstoffarbeitsbedingungen wurden in „Impact“ und „Impact“ unterteilt. kein Aufprall". Der „Aufprall“ ist eine gefährliche Gelegenheit, da es leicht ist, Energie zu stimulieren, was zu Verbrennung und Explosion führt. Das Sauerstoffventil ist der typische „Aufprallanlass“.

Das Sauerstoffventil ist eine Art Spezialventil für Sauerstoffleitungen, das in der Metallurgie, in der Erdölindustrie, in der Chemie und in anderen Sauerstoffindustrien weit verbreitet ist. Das Material des Sauerstoffventils ist auf Arbeitsdruck und Durchfluss begrenzt, um die Kollision von Partikeln und Verunreinigungen in der Rohrleitung zu verhindern. Daher sollte der Ingenieur bei der Auswahl des Sauerstoffventils Reibung, statische Elektrizität, nichtmetallische Zündung, mögliche Schadstoffe (Korrosion der Kohlenstoffstahloberfläche) und andere Faktoren vollständig berücksichtigen.

Warum explodieren Sauerstoffventile?

  • Der Rost, Staub und die Schweißschlacke im Rohr verursachen eine Verbrennung durch Reibung mit dem Ventil.

Während des Transports reibt sich der komprimierte Sauerstoff und kollidiert mit Öl, Eisenoxidschrott oder Kleinpartikelbrenner (Kohlepulver, Kohlenstoffpartikel oder organische Fasern), was zu einer großen Menge an Reibungswärme führt, was zur Verbrennung von Rohren und Ausrüstung, die sich auf die Art der Verunreinigungen, die Partikelgröße und die Luftströmungsgeschwindigkeit bezieht. Eisenpulver lässt sich leicht mit Sauerstoff verbrennen. Je feiner die Partikelgröße, desto niedriger der Zündpunkt. Je höher die Geschwindigkeit, desto leichter ist das Brennen.

  • Adiabatisch komprimierter Sauerstoff kann brennbare Stoffe entzünden.

Die Materialien mit niedrigem Zündpunkt wie Öl und Gummi im Ventil entzünden sich bei einer lokal hohen Temperatur. Das Metall reagiert in Sauerstoff und diese Oxidationsreaktion wird durch Erhöhen der Reinheit und des Drucks von Sauerstoff signifikant verstärkt. Zum Beispiel beträgt vor dem Ventil 15 MPa, die Temperatur 20 ° C, der Druck hinter dem Ventil beträgt 0.1 MPa, wenn das Ventil schnell geöffnet wird, kann die Sauerstofftemperatur nach dem Ventil 553 ° C gemäß der Berechnung der adiabatischen Kompression erreichen Formel, die den Zündpunkt einiger Materialien erreicht oder überschritten hat.

  • Der niedrige Zündpunkt von brennbaren Stoffen in reinem Hochdrucksauerstoff ist der Anreiz für die Verbrennung von Sauerstoffventilen

Die Intensität der Oxidationsreaktion hängt von der Konzentration und dem Druck des Sauerstoffs ab. Die Oxidationsreaktion findet im reinen Sauerstoff heftig statt, gibt gleichzeitig eine große Wärmemenge ab, so dass das Sauerstoffventil im reinen Hochdrucksauerstoff eine große potentielle Gefahr darstellt. Tests haben gezeigt, dass die Detonationsenergie des Feuers umgekehrt proportional zum Quadrat des Drucks ist, was eine große Bedrohung für das Sauerstoffventil darstellt.

Die Rohre, Ventilarmaturen, Dichtungen und alle Materialien, die mit Sauerstoff in Rohrleitungen in Kontakt kommen, müssen aufgrund der besonderen Eigenschaften von Sauerstoff, der vor der Installation gespült und entfettet wird, streng gereinigt werden, um die Bildung von Eisenschrott, Fett, Staub und sehr kleinen festen Partikeln zu verhindern oder im Herstellungsprozess zurückgelassen. Wenn sie sich durch das Ventil im Sauerstoff befinden, kann dies leicht zu Reibungsverbrennung oder Explosionsgefahr führen.

Wie wählt man ein Ventil für Sauerstoff?

Einige Projekte verbieten dies ausdrücklich Absperrschieber von der Verwendung in Sauerstoffleitungen mit einem Auslegungsdruck von mehr als 0.1 MPa. Dies liegt daran, dass die Dichtfläche von Absperrschieber durch Reibung in Relativbewegung (dh das Öffnen / Schließen des Ventils) beschädigt wird, wodurch kleine „Eisenpulverpartikel“ von der Dichtfläche abfallen und leicht Feuer fangen. In ähnlicher Weise explodiert die Sauerstoffleitung eines anderen Ventiltyps auch in dem Moment, in dem die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Ventils groß ist und das Ventil schnell öffnet.

  • Ventiltyp

Das in der Sauerstoffleitung installierte Ventil ist im Allgemeinen ein Absperrventil, die allgemeine Strömungsrichtung des Ventilmediums ist nach innen und außen gerichtet, während das Sauerstoffventil das Gegenteil ist, um eine gute Spindelkraft und das schnelle Schließen des Ventilkerns sicherzustellen.

  • Ventilmaterial

Ventilkörper: Es wird empfohlen, Edelstahl unter 3 MPa zu verwenden. Inconel 625 oder Monel 400 legierter Stahl wird oberhalb von 3 MPa verwendet.

  • Trim

(1) Die Ventilinnenteile sind mit Inconel 625 und Oberflächenhärtung zu behandeln.

(2) Ventilschaft- / Hülsenmaterial ist Inconel X-750 oder Inconel 718;

(3) Sollte ein nicht reduzierendes Ventil sein und das gleiche Kaliber wie das Originalrohr haben. Der Ventilkernsitz ist nicht zum Schweißen mit harten Oberflächen geeignet.

(4) Das Material des Ventildichtrings ist nicht fettgeformter Graphit (niedriger Kohlenstoffgehalt);

(5) Für den oberen Ventildeckel wird eine Doppelpackung verwendet. Die Verpackung besteht aus hochtemperaturbeständigem fettfreiem Graphit (468 ° C).

(6) Sauerstoff im Fluss von Graten oder Rillen erzeugt eine Hochgeschwindigkeitsreibung, die die Ansammlung einer großen Wärmemenge erzeugt und mit Kohlenstoffverbindungen explodieren kann. Die Innenfläche des Ventils sollte den Anforderungen von ISO 8051-1 Sa2 entsprechen .

 

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