El material comúnmente utilizado para el cuerpo de la válvula.

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Cumple con el texto anterior., el material común del cuerpo de la válvula incluye acero al carbono, acero al carbono de baja temperatura, acero aleado, acero inoxidable austenítico, aleación de titanio con aleación de cobre fundido, aleación de aluminio, etc., de los cuales el acero al carbono es el material del cuerpo más utilizado. Hoy aquí recopilaremos el material de uso común para el cuerpo de válvula.

Material del cuerpo de válvula Estándares Temperatura /℃ Presión/MPa Medio
Hierro fundido gris -15～200 ≤1,6 agua, gas,

 
hierro maleable negro -15～300 ≤2,5 Agua, agua de mar, gas, amoníaco.

 
Hierro dúctil -30～350 ≤4.0 Agua, agua de mar, gas, aire, vapor.

 
Acero al carbono (WCA、WCB、WCC) ASTM A216 -29～425 ≤32,0 Aplicaciones no corrosivas, incluidas agua, petróleo y gas.
Acero al carbono de baja temperatura (LCB、LCC) ASTM A352 -46～345 ≤32,0 Aplicación a baja temperatura
Acero aleado (WC6、WC9)

(C5、C12)

 ASTM A217 -29～595

-29～650

 Alta presión Medio no corrosivo /

Medio corrosivo
Acero inoxidable austenitico ASTM A351 -196～600 Medio corrosivo
aleación de monel ASTM A494 400 Medio que contiene ácido fluorhídrico
Hastelloy ASTM A494 649 Medios corrosivos fuertes como el ácido sulfúrico diluido.
Aleación de titanio Una variedad de medios altamente corrosivos.
Aleación de cobre fundido -273～200 Oxígeno, agua de mar
Plásticos y cerámica ~60 ≤1,6 Medio corrosivo

 

Códigos Material Estándares Aplicaciones Temperatura
WCB Acero carbono ASTM A216 Aplicaciones no corrosivas, incluidas agua, petróleo y gas. -29℃～+425℃
LCB Acero de baja temperatura ASTM A352 Aplicación a baja temperatura -46℃～+345℃
LC3 3.5%Ni-acero ASTM A352 Aplicación a baja temperatura -101℃～+340℃
WC6 Acero 1.25%Cr0.5%Mo ASTM A217 Aplicaciones no corrosivas, incluidas agua, petróleo y gas. -30℃～+593℃
WC9 2,25Cr
C5 5%Cr 0,5%Mo ASTM A217 Aplicaciones suaves o no corrosivas -30℃～+649℃
C12 9%Cr 1%Mo
CA15(4) Acero 12%Cr ASTM A217 Aplicaciones corrosivas +704 ℃
CA6NM(4) Acero 12%Cr ASTM A487 Aplicaciones corrosivas -30℃～+482℃
CF8M 316SS ASTM A351 Aplicaciones no corrosivas corrosivas, de temperatura ultrabaja o alta -268 ℃ a +649 ℃, 425 ℃ por encima o el contenido de carbono especificado es 0,041 TP3T o superior
CF8C 347SS ASTM A351 Aplicaciones corrosivas y de alta temperatura -268 ℃ a +649 ℃, 540 ℃ por encima o el contenido de carbono especificado es 0,041 TP3T o superior
CF8 304SS ASTM A351 Aplicaciones no corrosivas corrosivas, de temperatura ultrabaja o alta -268 ℃ a +649 ℃, 425 ℃ por encima o el contenido de carbono especificado es 0,041 TP3T o superior
CF3 304LSS ASTM A351 Aplicaciones corrosivas o no corrosivas. +425 ℃
CF3M 316LSS ASTM A351 Aplicaciones corrosivas o no corrosivas. +454 ℃
CN7M Acero de aleación ASTM A351 Buena resistencia a la corrosión al calentar ácido sulfúrico. +425 ℃
M35-1 Monel ASTM A494 Grado soldable, buena resistencia a la corrosión por ácidos orgánicos y agua salada.

La mayor resistencia a la corrosión de soluciones alcalinas.

 +400℃
N7M Hastelloy B ASTM A494 Adecuado para diversas concentraciones y temperaturas de ácido fluorhídrico, buena resistencia al rendimiento contra la corrosión del ácido sulfúrico y del ácido fosfórico. +649℃
CW6M HastelloyC ASTM A494 A alta temperatura, tiene alta resistencia a la corrosión por ácido fórmico, ácido fosfórico, ácido sulfuroso y ácido sulfúrico. +649℃
CY40 Inconel ASTM A494 Funciona bien en aplicaciones de alta temperatura, tiene buena resistencia a la corrosión en medios fluidos altamente corrosivos

 

Como fabricante y distribuidor completo de válvulas industriales, PERFECT ofrece a la venta una línea completa de válvulas que se suministra a diversas industrias. Material del cuerpo de la válvula disponible, incluido acero al carbono, acero inoxidable, aleación de titanio, aleaciones de cobre, etc., y hacemos que el material sea fácil de encontrar para sus necesidades de válvula.

 

Clase de fuga del asiento de la válvula de control

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En artículos anteriores, presentamos “¿Qué causó la fuga de la válvula?" y "Los estándares de tasas de fuga de la válvula industrial.”, hoy aquí continuaremos discutiendo la clase y clasificación de fugas de las válvulas.

ANSI FCI 70-2 es un estándar industrial para fugas en los asientos de válvulas de control, especifica seis clases de fugas (Clase I, II, III, IV, V, VI) para válvulas de control y define el procedimiento de prueba, y reemplaza a ANSI B16.104. Los más utilizados son CLASE I, CLASE IV y CLASE Vl. El sello metalelástico o el sello metálico deben seleccionarse en el diseño de ingeniería de acuerdo con las características del medio y la frecuencia de apertura de la válvula. Los grados de sello de válvula con asiento metálico deben estar estipulados en el contrato de pedido, las tasas I, Ⅱ, Ⅲ se usan menos debido a que se solicita un nivel más bajo, generalmente elija Ⅳ al menos y V o Ⅵ para requisitos más altos.

 

Clasificaciones de asiento de válvula de control. (ANSI/FCI 70-2 e IEC 60534-4)

Clase de fuga Fuga máxima permitida Medio de prueba Presión de prueba Procedimientos de calificación de prueba Tipo de válvula
Clase I / / / No se requiere prueba Válvulas con asiento metálico o elástico
Clase II 0,5% de capacidad nominal Aire o agua a 50-125 F (10-52 C) 3,5 bar, diferencial de funcionamiento el que sea menor Menor de 45 a 60 psig o diferencial operativo máximo Válvulas de control comerciales de doble asiento o monoasiento equilibradas válvulas de control con un sello de anillo de pistón y asientos de metal con metal.
Clase III 0,1% de capacidad nominal Como anteriormente Como anteriormente Como anteriormente Igual que la clase II, pero con mayor grado de estanqueidad del asiento y del sello.
Clase IV 0.01% de capacidad nominal Como anteriormente Como anteriormente Como anteriormente Válvulas de control comerciales de asiento único desequilibradas y válvulas de control de asiento único equilibradas con anillos de pistón extra apretados u otros medios de sellado y asientos de metal con metal.
Clase V 0,0005 ml por minuto de agua por pulgada de diámetro de puerto por psi diferencial Agua a 50-125F (10-52C) Caída de presión de servicio máxima a través del tapón de la válvula, que no debe exceder la clasificación del cuerpo ANSI. La presión máxima de servicio a través del tapón de la válvula no debe exceder la clasificación ANSI Asiento metálico, válvulas de control de asiento único desequilibradas o diseños de asiento único equilibrado con asiento y estanqueidad excepcionales
Clase VI No exceder las cantidades que se muestran en la siguiente tabla según el diámetro del puerto. Aire o nitrógeno a 50-125 F (10-52 C) 3,5 bar (50 psig) o presión diferencial nominal máxima a través del tapón de la válvula, la que sea menor. La presión máxima de servicio a través del tapón de la válvula no debe exceder la clasificación ANSI Válvulas de control de asiento elástico, ya sea de asiento simple desequilibrado o equilibrado con juntas tóricas o sellos sin espacios similares.

 

 

 

¿Qué causó la fuga de la válvula?

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Las válvulas son una de las principales fuentes de fugas en el sistema de tuberías de la industria petroquímica, por lo que es fundamental que se produzcan fugas en las válvulas. Las tasas de fuga de la válvula son en realidad el nivel de sellado de la válvula; el rendimiento del sellado de la válvula se conoce como las piezas de sellado de la válvula para evitar la capacidad de fuga del medio.

Las principales partes de sellado de la válvula, incluida la superficie de contacto entre las partes de apertura y cierre y el asiento, el ajuste de la empaquetadura, el vástago y la caja de empaque, la conexión entre el cuerpo de la válvula y los bonetes. El primero pertenece a las fugas internas, que afectan directamente la capacidad de la válvula para cortar el medio y el funcionamiento normal del equipo. Los dos últimos son fugas externas, es decir, fugas de medio desde la válvula interna. Las pérdidas y la contaminación ambiental causadas por fugas externas suelen ser más graves que las causadas por fugas internas. Entonces, ¿sabe qué causó la fuga de la válvula?

Cuerpo de válvula de fundición y forja.

Los defectos de calidad formados en el proceso de fundición, como agujeros de arena, arena, agujeros y poros de escoria, y los defectos de calidad de forjado, como grietas y pliegues, pueden provocar fugas en el cuerpo de la válvula.

Embalaje

El sellado de la parte del vástago es el empaque de la válvula, que está diseñado para evitar fugas de gas, líquido y otros medios. Las fugas de la válvula serán causadas por la desviación de la fijación del casquillo, la fijación inadecuada de los pernos del empaque, muy poco empaque, material de empaque incorrecto y método de instalación inadecuado en el proceso de instalación del empaque.

anillo de sellado

Material del anillo de sellado incorrecto o inadecuado, mala calidad de la soldadura de la superficie con el cuerpo; hilo, tornillo y anillo de presión sueltos; montaje del anillo de sello o uso de un anillo de sello defectuoso que no se encontró en la prueba de presión, lo que provocó fugas en la válvula.

Superficie de sellado

El pulido brusco de la superficie de sellado, la desviación del ensamblaje del vástago de la válvula y la pieza de cierre, la selección de calidad inadecuada del material de la superficie de sellado causarán fugas en la pieza de contacto entre la superficie de sellado y el vástago de la válvula.

 

En general, las fugas externas de las válvulas se deben principalmente a la mala calidad o la instalación inadecuada del cuerpo fundido, la brida y la empaquetadura. Las fugas internas a menudo ocurren en tres partes: partes abiertas y cerradas y superficie de sellado del asiento de la junta, cuerpo de la válvula y junta del casquete, posición cerrada de la válvula.

Además, los tipos de válvulas, la temperatura del medio, el flujo, la presión o el interruptor de válvula inadecuados no se pueden cerrar por completo, lo que también provocará fugas en la válvula. No se permiten fugas en la válvula, especialmente en condiciones de alta temperatura y presión, ni en medios inflamables, explosivos, tóxicos o corrosivos, por lo que la válvula debe proporcionar un rendimiento de sellado confiable para cumplir con los requisitos de sus condiciones de uso en caso de fuga.

¿Cómo prevenir la cavitación de las válvulas?

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El disco, el asiento y otras partes internas de la válvula de control y el válvula de reducción Aparecerán fricción, surcos y otros defectos, la mayoría de ellos causados por cavitación. La cavitación es todo el proceso de acumulación, movimiento, división y eliminación de burbujas. Cuando el líquido pasa a través de la válvula parcialmente abierta, la presión estática es menor que la presión de saturación del líquido en el área de velocidad creciente o después de que se cierra la válvula. En este momento, el líquido en la zona de baja presión comienza a vaporizarse y produce pequeñas burbujas que absorben las impurezas del líquido. Cuando la burbuja es llevada nuevamente al área de mayor presión estática por el flujo de líquido, la burbuja estalla o explota repentinamente, a este tipo de fenómeno de flujo hidráulico lo llamamos cavitación de válvula.

La causa directa de la cavitación es el destello causado por un cambio repentino de resistencia. El parpadeo se refiere a la alta presión del líquido saturado después de la descompresión en una parte del vapor saturado y el líquido saturado, burbujas y la formación de una fricción suave en la superficie de las piezas.

Cuando las burbujas estallan durante la cavitación, la presión de impacto puede ser de hasta 2000 Mpa, lo que supera con creces el límite de falla por fatiga de la mayoría de los materiales metálicos. La ruptura de la burbuja es la principal fuente de ruido, la vibración producida por ella puede producir hasta 10 KHZ de ruido, cuantas más burbujas, el ruido es más grave, además, la cavitación reducirá la capacidad de carga de la válvula, dañará las partes internas de la válvula y propenso a producir fugas, entonces cómo prevenir válvula cavitación?

 

  • Reducción de presión de múltiples etapas

Partes internas reductoras de etapas múltiples, es decir, la caída de presión a través de la válvula en varias más pequeñas, de modo que la sección de contracción de la vena de presión sea mayor que la presión del vapor, para evitar la formación de burbujas de vapor y eliminar la cavitación.

 

  • Aumentar la dureza del material.

Una de las principales causas del daño de la válvula es que la dureza del material no puede resistir la fuerza de impacto liberada por la explosión de la burbuja. El revestimiento o soldadura por pulverización de una aleación Stryker a base de acero inoxidable para formar una superficie endurecida; una vez dañada, un segundo revestimiento o soldadura por pulverización puede prolongar la vida útil del equipo y reducir el costo de mantenimiento.

 

  • Diseño de estrangulamiento poroso

La estructura especial del asiento y del disco hace que el flujo de presión del líquido sea mayor que la presión del vapor saturado, la concentración del líquido de inyección en la válvula de la energía cinética en energía térmica, reduciendo así la formación de burbujas de aire.

Por otro lado, hacer que la burbuja estalle en el centro del manguito para evitar daños directamente en la superficie del asiento y del disco.

 

¿Cómo elegir la válvula para la tubería de oxígeno?

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El oxígeno tiene propiedades químicas típicamente activas. Es una sustancia fuertemente oxidante y combustible y puede combinarse con la mayoría de los elementos para formar óxidos, excepto oro, plata y gases inertes como helio, neón, argón y criptón. Una explosión ocurre cuando el oxígeno se mezcla con gases combustibles (acetileno, hidrógeno, metano, etc.) en una cierta proporción o cuando la válvula de la tubería se incendia repentinamente. El flujo de oxígeno en el sistema de tuberías cambia en el proceso de transporte de gas oxígeno, la Asociación Europea de Gas Industrial (EIGA) desarrolló el estándar IGC Doc 13/12E “Sistemas de tuberías y tuberías de oxígeno” dividió las condiciones de trabajo del oxígeno por “impacto” y “ sin impacto". El “impacto” es una ocasión peligrosa porque es fácil estimular energía, provocando combustión y explosión. La válvula de oxígeno es la típica “ocasión de impacto”.

La válvula de oxígeno es un tipo de válvula especial diseñada para tuberías de oxígeno y se ha utilizado ampliamente en la industria metalúrgica, petrolera, química y otras industrias que involucran oxígeno. El material de la válvula de oxígeno se limita a la presión de trabajo y al caudal para evitar la colisión de partículas e impurezas en la tubería. Por lo tanto, el ingeniero debe considerar plenamente la fricción, la electricidad estática, la ignición de no metales, los posibles contaminantes (corrosión de la superficie del acero al carbono) y otros factores al seleccionar la válvula de oxígeno.

¿Por qué las válvulas de oxígeno son propensas a explotar?

  • El óxido, el polvo y las escorias de soldadura de la tubería provocan una combustión por fricción con la válvula.

En el proceso de transporte, el oxígeno comprimido rozará y chocará con aceite, chatarra de óxido de hierro o cámara de combustión de partículas pequeñas (polvo de carbón, partículas de carbono o fibra orgánica), lo que generará una gran cantidad de calor de fricción, lo que provocará la combustión de tuberías y equipo, que está relacionado con el tipo de impurezas, tamaño de partículas y velocidad del flujo de aire. El polvo de hierro es fácil de quemar con oxígeno y cuanto más finas son las partículas, menor es el punto de ignición; Cuanto mayor sea la velocidad, más fácil será quemar.

  • El oxígeno comprimido adiabáticamente puede encender combustibles.

Los materiales con punto de ignición bajo, como aceite y caucho, en la válvula se encenderán a una temperatura local alta. El metal reacciona en oxígeno y esta reacción de oxidación se intensifica significativamente al aumentar la pureza y la presión del oxígeno. Por ejemplo, delante de la válvula es de 15 MPa, la temperatura es de 20 ℃, la presión detrás de la válvula es de 0,1 MPa, si la válvula se abre rápidamente, la temperatura del oxígeno después de la válvula puede alcanzar los 553 ℃ según el cálculo de la compresión adiabática. fórmula, que ha alcanzado o superado el punto de ignición de algunos materiales.

  • El bajo punto de ignición de los combustibles en oxígeno puro a alta presión es el inductor de la combustión de la válvula de oxígeno.

La intensidad de la reacción de oxidación depende de la concentración y presión del oxígeno. La reacción de oxidación se produce violentamente en el oxígeno puro, al mismo tiempo que desprende una gran cantidad de calor, por lo que la válvula de oxígeno en el oxígeno puro a alta presión tiene un gran peligro potencial. Las pruebas han demostrado que la energía de detonación del fuego es inversamente proporcional al cuadrado de la presión, lo que supone un gran peligro para la válvula de oxígeno.

Las tuberías, accesorios de válvulas, juntas y todos los materiales en contacto con el oxígeno en las tuberías deben limpiarse estrictamente debido a las propiedades especiales del oxígeno, purgarse y desengrasarse antes de su instalación para evitar que se produzcan chatarra, grasa, polvo y partículas sólidas muy pequeñas. o dejados atrás en el proceso de fabricación. Cuando están en el oxígeno a través de la válvula, es fácil causar combustión por fricción o riesgo de explosión.

¿Cómo elegir una válvula utilizada para oxígeno?

Algunos proyectos prohíben explícitamente válvulas de compuerta de ser utilizado en tuberías de oxígeno con una presión de diseño superior a 0,1 mpa. Esto se debe a que la superficie de sellado de las válvulas de compuerta se daña por la fricción en el movimiento relativo (es decir, la apertura/cierre de la válvula), lo que hace que pequeñas “partículas de polvo de hierro” se caigan de la superficie de sellado y se incendien fácilmente. De manera similar, la línea de oxígeno de otro tipo de válvulas también explotará en el momento en que la diferencia de presión entre los dos lados de la válvula sea grande y la válvula se abra rápidamente.

  • Tipo de válvula

La válvula instalada en la tubería de oxígeno es generalmente una válvula de globo, la dirección general del flujo del medio de la válvula es hacia adentro y hacia afuera, mientras que la válvula de oxígeno es la opuesta para asegurar una buena fuerza del vástago y el cierre rápido del núcleo de la válvula.

  • Material de la válvula

Cuerpo de válvula: Se recomienda utilizar acero inoxidable por debajo de 3MPa; El acero de aleación Inconel 625 o Monel 400 se utiliza por encima de 3 MPa.

  • Recortar

(1) Las partes internas de la válvula se tratarán con Inconel 625 y se endurecerán la superficie;

(2) El material del vástago/manguito de la válvula es Inconel X-750 o Inconel 718;

(3) Debe ser una válvula no reductora y mantener el mismo calibre que la tubería original; El asiento del núcleo de la válvula no es adecuado para soldar superficies duras;

(4) El material del anillo de sellado de la válvula es grafito moldeado sin grasa (bajo contenido de carbono);

(5) Se utiliza empaquetadura doble para la tapa de válvula superior. La empaquetadura es de grafito sin grasa resistente a altas temperaturas (468 ℃).

(6) El oxígeno en el flujo de rebabas o ranuras producirá fricción a alta velocidad, lo que produce la acumulación de una gran cantidad de calor y puede explotar con compuestos de carbono; el acabado de la superficie interna de la válvula debe cumplir con los requisitos de ISO 8051-1 Sa2. .

 

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