¿Qué material es mejor para el cuerpo de válvulas industriales? ¿A105 o WCB?

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El material común del cuerpo de la válvula incluye acero al carbono, acero al carbono de baja temperatura (ASTM A352 LCB/LCC), acero aleado (WC6, WC9), acero inoxidable austenítico (ASTM A351 CF8), aleación de titanio de aleación de cobre fundido, aleación de aluminio, etc., de los cuales el acero al carbono es el material de carrocería más utilizado. ASTM A216 WCA, WCB y WCC son adecuados para válvulas de media y alta presión con una temperatura de trabajo entre -29 y 425 ℃. GB 16Mn y 30Mn se utilizan a temperaturas entre -40 y 450 ℃, son materiales alternativos comúnmente utilizados como ASTMA105. Ambas contienen 0.25 de Carbono, aquí aclaremos la diferencia entre las válvulas WCB y A105:

  1. Diferentes materiales y estándares.

Acero al carbono para válvulas A105 significa acero forjado según la norma ASTM A105. A105 es un material común que pertenece a la norma estadounidense ASTMA105/A105M y GB/T 12228-2006 (básicamente equivalente).

La válvula WCB de acero al carbono pertenece a la especificación ASTM A216 con grados WCA y WCC, que presentan ligeras diferencias en cuanto a propiedades químicas y mecánicas, equivalente a la marca nacional ZG310-570 (ZG45).

 

  1. Diferentes métodos de moldeo

La válvula A105 se puede forjar mediante deformación plástica para mejorar la estructura interna, buenas propiedades mecánicas e incluso el tamaño del grano.

Las válvulas WCB forman líquido fundido que puede causar segregación de tejido y defectos y se pueden usar para fundir piezas de trabajo complejas.

 

  1. Rendimiento diferente

La ductilidad, tenacidad y otras propiedades mecánicas de las válvulas de acero forjado A105 son mayores que las de las piezas fundidas WCB y pueden soportar una mayor fuerza de impacto. Algunas piezas importantes de la máquina deberían estar fabricadas de acero forjado.

Las válvulas de acero fundido WCB se pueden dividir en acero al carbono fundido, acero fundido de baja aleación y acero especial fundido, que se utilizan principalmente para fabricar piezas con formas complejas, difíciles de forjar o mecanizar y que requieren mayor resistencia y plasticidad.

 

En términos de las propiedades mecánicas de los materiales, las piezas forjadas del mismo material tienen un mejor rendimiento que las piezas fundidas debido a la estructura de grano más densa y una mejor estanqueidad, pero a un mayor costo, lo que es adecuado para requisitos elevados o temperaturas inferiores a 427 ℃, como el reductor de presión. Recomendamos que el material del cuerpo de la cubierta A105 sea para válvulas de tamaño pequeño o válvula de alta presión, Material WCB para válvulas de gran tamaño o válvulas de media y baja presión debido al costo de apertura del molde y la tasa de utilización del material de forjado.

 

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.

 

Efecto del elemento de aleación Mo en acero.

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El elemento molibdeno (Mo) es un carburo fuerte y fue descubierto en 1782 por el químico sueco HjelmPJ. Suele existir en aceros aleados en cantidades inferiores a 1%. El acero al cromo-molibdeno puede reemplazar al acero al cromo-níquel a veces para producir algunas piezas de trabajo importantes, como válvulas de alta presión, recipientes a presión y se ha utilizado ampliamente en estructuras de acero carburizado templado, acero para resortes, acero para cojinetes, acero para herramientas, acero inoxidable resistente a los ácidos, acero resistente al calor y acero magnético. Si estás interesado, sigue leyendo.

Efecto de la microestructura y tratamiento térmico del acero.

1) Mo puede disolverse sólidamente en ferrita, austenita y carburo, y es un elemento para reducir la zona de la fase austenita.

2) El bajo contenido de Mo formó la cementita con hierro y carbono, y el carburo especial de molibdeno se puede formar cuando el contenido es alto.

3) Mo mejora la templabilidad, que es más fuerte que el cromo pero peor que el manganeso.

4) Mo mejora la estabilidad del templado del acero. Como elemento único de aleación, el molibdeno aumenta la fragilidad del acero por temple. Al coexistir con cromo y manganeso, el Mo reduce o inhibe la fragilidad del temperamento causada por otros elementos.

 

Efecto sobre las propiedades mecánicas del acero.

1) Mejoró la ductilidad, tenacidad y resistencia al desgaste del acero.

2) Mo tiene un efecto fortalecedor de solución sólida sobre la ferrita, que mejora la estabilidad del carburo y así mejora la resistencia del acero.

3) Mo aumenta la temperatura de reblandecimiento y la temperatura de recristalización después del fortalecimiento de la deformación, aumentando en gran medida la resistencia a la fluencia de la ferrita, inhibiendo efectivamente la acumulación de cementita a 450 ~ 600 ℃, promoviendo la precipitación de carburos especiales y convirtiéndose así en el elemento de aleación más eficaz para mejorar la resistencia térmica del acero.

 

Efecto sobre las propiedades físicas y químicas del acero.

1) Mo puede mejorar la resistencia a la corrosión del acero y prevenir la resistencia a la corrosión por picaduras en una solución de cloruro PARA aceros inoxidables austeníticos.

1) Cuando la fracción de masa de molibdeno es superior a 3%, la resistencia a la oxidación del acero se deteriora.

3) La fracción de masa de Mo inferior a 8% aún se puede forjar y laminar, pero cuando el contenido es mayor, aumentará la resistencia a la deformación del acero ante la maquinabilidad en caliente.

4) En el acero magnético con un contenido de carbono de 1,5% y un contenido de molibdeno de 2%-3%, se pueden mejorar la sensibilidad magnética residual y la coercitividad.

¿Para qué se utiliza el material PEEK?

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La polieteretercetona (PEEK) es un polímero de alto rendimiento (HPP) inventado en el Reino Unido a finales de los años 1970. Se considera uno de los seis principales plásticos de ingeniería especializados junto con el sulfuro de polifenileno (PPS), la polisulfona (PSU), la poliimida (PI), el éster poliaromático (PAR) y el polímero de cristal líquido (LCP).

PEEK ofrece excelentes propiedades mecánicas en comparación con otros plásticos de ingeniería especiales. Por ejemplo, tiene resistencia a altas temperaturas de 260 ℃, buena autolubricidad, resistencia a la corrosión química, retardante de llama, resistencia al pelado, resistencia a la abrasión y resistencia a la radiación. Ha sido ampliamente utilizado en los campos aeroespacial, de fabricación de automóviles, electrónica y eléctrica, médica y de procesamiento de alimentos. Los materiales PEEK que han sido reforzados y modificados mediante mezclas, rellenos y compuestos de fibras tienen mejores propiedades. Aquí describiremos la aplicación de PEEK en detalle.

Electrónica

Los materiales PEEK son excelentes aislantes eléctricos y mantienen un excelente aislamiento eléctrico en entornos de trabajo hostiles como altas temperaturas, alta presión y alta humedad. En la industria de los semiconductores, la resina PEEK se utiliza a menudo para fabricar portadores de obleas, diafragmas aislantes electrónicos y diversos dispositivos de conexión. También se utiliza en películas aislantes para portadores de obleas, conectores, placas de circuito impreso, conectores de alta temperatura, etc.

El recubrimiento en polvo PEEK se cubre sobre la superficie del metal mediante pintura con brocha, pulverización térmica y otros métodos para obtener un buen aislamiento y resistencia a la corrosión. Los productos de recubrimiento PEEK incluyen electrodomésticos, electrónica, maquinaria, etc. También se puede utilizar para llenar columnas para análisis de cromatografía líquida y tubos superfinos para conexión.

Actualmente, los materiales PEEK también se utilizan en circuitos integrados fabricados por empresas japonesas. El campo de la electrónica y los aparatos eléctricos se ha convertido gradualmente en la segunda categoría de aplicación más grande de la resina PEEK.

 

Fabricación Mecánica

Los materiales PEEK también se pueden utilizar en equipos de almacenamiento y transporte de petróleo/gas natural/agua ultrapura, como tuberías, válvulas, bombas y volumímetros. En la exploración de petróleo, se puede utilizar para fabricar sondas de contactos mecánicos de minería de tamaños especiales.

Además, el PEEK se utiliza a menudo para fabricar válvulas deflectoras, anillos de pistón, sellos y diversos componentes de válvulas y bombas químicas. También para hacer que el impulsor de la bomba de vórtice reemplace el acero inoxidable. PEEK todavía se puede unir con varios adhesivos a altas temperaturas, por lo que los conectores pueden ser otro nicho de mercado potencial.

 

Aparatos e instrumentos médicos.

El material PEEK no solo se utiliza para equipos quirúrgicos y dentales e instrumentos médicos con altos requisitos de esterilización, sino que también puede reemplazar el hueso artificial metálico. Se caracteriza por su biocompatibilidad, peso ligero, no tóxico, fuerte resistencia a la corrosión, etc. y es un material similar al del cuerpo humano en cuanto a módulo de elasticidad. (PEEK 3,8GPa, hueso esponjoso 3,2-7,8Gpa y hueso cortical 17-20Gpa).

 

Aeroespacial y aviación

Las excelentes propiedades retardantes de llama del PEEK le permiten reemplazar el aluminio y otros metales en varios componentes de aeronaves, reduciendo el riesgo de incendio. Los materiales poliméricos de PEEK han sido certificados oficialmente por varios fabricantes de aeronaves y también son elegibles para suministrar productos de estándar militar.

 

Automóvil

Los materiales poliméricos PEEK tienen varias ventajas, como alta resistencia, peso ligero y buena resistencia a la fatiga, y son fáciles de procesar en componentes con una tolerancia mínima. Pueden sustituir con éxito los metales, los compuestos tradicionales y otros plásticos.

 

Fuerza

PEEK es resistente a altas temperaturas, radiación e hidrólisis. La estructura de bobinas de cables y alambres fabricada por PEEK se ha utilizado con éxito en centrales nucleares.

 

PERFECT es un fabricante y distribuidor completo de válvulas industriales y ofrecemos una línea completa de Juntas tóricas PEEK y asientos de válvulas para la venta que se suministra a diversas industrias. Obtenga más información, ¡contáctenos ahora!

La diferencia entre válvula de globo y válvula de mariposa.

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La válvula de globo y la válvula de mariposa son dos válvulas comunes que se utilizan para controlar el flujo en la tubería. El disco de la válvula de globo se mueve en línea recta a lo largo de la línea central del asiento para abrir y cerrar la válvula. El eje del vástago de la válvula de globo es perpendicular a la superficie de sellado del asiento de la válvula y el recorrido de apertura o cierre del vástago es relativamente corto, lo que hace que esta válvula sea muy adecuada para cortar o ajustar y estrangular el flujo.

 

El disco en forma de placa de la válvula de mariposa gira alrededor de su propio eje en el cuerpo para cortar y estrangular el flujo. La válvula de mariposa se caracteriza por su estructura simple, pequeño volumen, peso ligero, composición de solo unas pocas piezas y apertura y cierre rápidos mediante rotación de solo 90°, control rápido de medios fluidos, que puede usarse para medios con sólidos suspendidos. partículas o medios en polvo. Aquí discutiremos la diferencia entre ellos, si está interesado, siga leyendo.

 

  1. Estructura diferente. El válvula de globo se compone de asiento, disco, vástago, capó, volante, prensaestopas, etc. Una vez abierta, no hay contacto entre el asiento de la válvula y la superficie de sellado del disco. La válvula de mariposa se compone principalmente de cuerpo de válvula, vástago, placa de mariposa y anillo de sellado. El cuerpo de la válvula es cilíndrico, de longitud axial corta, su apertura y cierre suele ser inferior a 90°, cuando está completamente abierta, ofrece una pequeña resistencia al flujo. La válvula de mariposa y la varilla de mariposa no tienen capacidad de autobloqueo. Para considerar la placa de mariposa, se debe instalar un reductor de tornillo sin fin en el vástago de la válvula. Lo que puede hacer que la placa de mariposa tenga capacidad de autobloqueo para detener la placa de mariposa en cualquier posición y mejorar el rendimiento operativo de la válvula.
  2. Funciona de manera diferente. La válvula de globo eleva el vástago cuando se abre o se cierra, lo que significa que el volante gira y se eleva junto con el vástago. Para válvula de mariposa, placa de mariposa en forma de disco en el cuerpo alrededor de su propio eje de rotación, para lograr el propósito de apertura y cierre o ajuste. El plato de mariposa es accionado por el vástago de la válvula. Si gira más de 90°, se puede abrir y cerrar una vez. El flujo de medio se puede controlar cambiando el ángulo de desviación de la placa de mariposa. Cuando se abre en el rango de aproximadamente 15 ° ~ 70 ° y control de flujo sensible, en el campo del ajuste de gran diámetro, las aplicaciones de válvulas de mariposa son muy comunes.
  3. Diferentes funciones. La válvula de globo se puede utilizar para cortar y regular el flujo. Una válvula de mariposa es adecuada para regulación de caudal, generalmente en estrangulación, control de ajuste y medio de lodo, longitud de estructura corta, velocidad de apertura y cierre rápida (1/4 Cr). La pérdida de presión de la válvula de mariposa en la tubería es relativamente grande, aproximadamente tres veces mayor que la de la válvula de compuerta. Por lo tanto, al seleccionar una válvula de mariposa, se debe considerar completamente la influencia de la pérdida de presión del sistema de tuberías, y también se debe considerar la resistencia de la placa de mariposa que soporta la presión media de la tubería al cerrar. Además, se deben tener en cuenta las limitaciones de temperatura de funcionamiento del material del asiento elástico a altas temperaturas.
  4. La válvula de mariposa industrial suele ser una válvula de gran diámetro que se utiliza para conductos de humos y gasoductos de temperatura media y alta. La pequeña longitud y altura total de la estructura de la válvula, su rápida velocidad de apertura y cierre, hacen que tenga un buen control de fluidos. Cuando se requiere la válvula de mariposa para controlar el flujo de uso, lo más importante es elegir las especificaciones y tipos correctos de válvula de mariposa, para que pueda ser un trabajo apropiado y efectivo.

 

En general, una válvula de globo se usa principalmente para abrir/cerrar y regular el flujo de tuberías de diámetro pequeño (tubo de derivación) o extremo de tubería, la válvula de mariposa se usa para abrir y cerrar y regular el flujo de tubería de derivación. Organizar según la dificultad del interruptor: válvula de cierre > válvula de mariposa; Dispuestos por resistencia: válvula de globo > válvula de mariposa; por rendimiento de sellado: válvula de globo > válvula de mariposa y válvula de compuerta; Por precio: válvula de globo > válvula de mariposa (excepto válvula de mariposa especial).

La conversión de clase de presión de la válvula de Mpa, LB, K, bar

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PN, Clase, K, bar son todas unidades de presión nominal para expresar la presión nominal de tuberías, válvulas, bridas, accesorios de tubería o accesorios. La diferencia es que la presión que representan corresponde a diferentes temperaturas de referencia. PN se refiere a la presión correspondiente a 120 ℃, mientras que CLass se refiere a la presión correspondiente a 425,5 ℃. Por lo tanto, la temperatura debe tenerse en cuenta en la conversión de presión.

PN se utiliza principalmente en sistemas estándar europeos como DIN, EN, BS, ISO y el sistema estándar chino GB. Generalmente, el número detrás de "PN" es un número entero que indica clases de presión, aproximadamente equivalente a la presión de temperatura normal Mpa. Para válvulas con cuerpos de acero al carbono, PN se refiere a la presión de trabajo máxima permitida cuando se aplica por debajo de 200 ℃; Para el cuerpo de hierro fundido, la presión de trabajo máxima permitida era cuando se aplicaba por debajo de 120 ℃; Para el cuerpo de válvula de acero inoxidable, la presión de trabajo máxima permitida para servicio era inferior a 250 ℃. Cuando la temperatura de funcionamiento aumenta, la presión del cuerpo de la válvula disminuye. El rango de presión PN comúnmente utilizado es (unidad de bar): PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320, PN400.

La clase es la unidad de clasificación de presión de válvula común del sistema americano, como Class150 o 150LB y 150#, todas las cuales pertenecen a la clasificación de presión estándar estadounidense, que representa el rango de presión de la tubería o válvula. La clase es el resultado del cálculo de la temperatura y presión de unión de un determinado metal según el estándar ANSI B16.34. La razón principal por la que las clases de libras no corresponden a las presiones nominales es que sus puntos de referencia de temperatura son diferentes. La presión de un gas se conoce como “psi” o “libras por pulgada cuadrada”.

Japón utiliza principalmente la unidad K para indicar el nivel de presión. No existe una correspondencia estricta entre la presión nominal y el grado de presión debido a sus diferentes referencias de temperatura. La conversión aproximada entre ellos se muestra en la siguiente tabla.

 

La tabla de conversión entre Clase y Mpa

Clase 150 300 400 600 800 900 1500 2000 2500
MPa 2.0 5.0 6.8 11.0 13.0 15.0 26.0 33.7 42.0
La calificación de presión medio medio medio alto alto alto alto alto alto

 

La tabla de conversión entre Mpa y bar.

0.05(0.5) 0.1(1.0) 0.25(2.5) 0.4(4.0) 0.6(6.0) 0.8(8.0)
1.0(10.0) 1.6(16.0) 2.0(20.0) 2.5(25.0) 4.0(40.0) 5.0 (50.0)
6.3(63.3) 10.0(100.0) 15.0(150.0) 16.0(160.0) 20.0(200.0) 25.0(250.0)
28.0(280.0) 32.0(320.0) 42.0 (420.0) 50.0(500.0) 63.0(630.0) 80.0(800.0)
100.0(1000.0) 125.0(1250.0) 160.0(1600.0) 200.0(2000.0) 250.0(2500.0) 335.0(3350.0)

 

La tabla de conversión entre lb y K.

libra 150 300 400 600 900 1500 2500
k 10 20 30 40 63 100 /
MPa 2.0 5.0 6.8 10.0 15.0 25.0 42.0

 

¿Por qué es difícil abrir y cerrar una válvula de globo de gran calibre?

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Las válvulas de globo de gran diámetro se utilizan principalmente para medios con una gran caída de presión, como vapor, agua, etc. Los ingenieros pueden enfrentar la situación de que la válvula a menudo es difícil de cerrar herméticamente y propensa a fugas, lo que generalmente se debe al diseño del cuerpo de la válvula. y un par de salida horizontal insuficiente (los adultos con diferentes condiciones físicas tienen una fuerza de salida horizontal límite de 60-90 k). La dirección del flujo de la válvula de globo está diseñada para ser de entrada baja y salida alta. Manual empuja el volante para girar de modo que el disco de la válvula se mueva hacia abajo para cerrar. En este momento, es necesario superar la combinación de tres fuerzas:

1) Fa: Fuerza de elevación axial;

2) Fb: Empaquetadura y fricción del vástago;

3) Fc: Fuerza de fricción Fc entre el vástago de la válvula y el núcleo del disco;

La suma de los pares∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Podemos sacar la conclusión de que cuanto mayor es el diámetro, mayor es la fuerza de elevación axial y la fuerza de elevación axial es casi cercana a la presión real de la red de tuberías cuando está cerrada. Por ejemplo, un válvula de globo DN200 se usa para la tubería de vapor de 10bar, solo cierra el empuje axial Fa=10×πr²==3140kg, y la fuerza circunferencial horizontal requerida para el cierre está cerca del límite de la fuerza circunferencial horizontal producida por el cuerpo humano normal, por lo que Es muy difícil para una persona cerrar completamente la válvula en esta condición. Se recomienda que este tipo de válvula se instale de manera inversa para resolver el problema del cierre difícil pero producir la apertura difícil al mismo tiempo. Entonces surge una pregunta, ¿cómo solucionarlo?

1) Se recomienda elegir una válvula de globo con sellado de fuelle para evitar el impacto de la resistencia a la fricción de la válvula de émbolo y la válvula de empaque.

2) El núcleo de la válvula y el asiento de la válvula deben elegir el material con buena resistencia a la erosión y rendimiento al desgaste, como el carburo castellano;

3) Se recomienda una estructura de doble disco para evitar la erosión excesiva debido a una pequeña abertura, lo que afectará la vida útil y el efecto de sellado.

 

¿Por qué la válvula de globo de gran diámetro tiene fugas fáciles?

La válvula de globo de gran diámetro se usa generalmente en la salida de la caldera, el cilindro principal, la tubería de vapor principal y otras partes, que son propensas a producir los siguientes problemas:

1) La diferencia de presión en la salida de la caldera y el caudal de vapor son grandes y ambos tienen un gran daño por erosión en la superficie de sellado. Además, la combustión inadecuada de la caldera hace que el vapor a la salida de la caldera tenga un gran contenido de agua, lo que daña fácilmente la superficie de sellado de la válvula, como cavitación y corrosión.

2）Para la válvula de globo cerca de la salida de la caldera y del cilindro, puede ocurrir un fenómeno de sobrecalentamiento intermitente en el vapor fresco durante el proceso de saturación si el tratamiento de ablandamiento del agua de la caldera no es demasiado bueno, a menudo precipita parte de las sustancias ácidas y alcalinas, el sellado la superficie causará corrosión y erosión; Algunas sustancias cristalizables también pueden adherirse a la cristalización de la superficie del sello de la válvula, lo que hace que la válvula no se pueda sellar herméticamente.

3) Debido a la cantidad desigual de vapor requerida por la producción de válvulas en la entrada y salida del cilindro, es fácil que ocurran evaporación y cavitación cuando el caudal cambia mucho y se dañan la superficie de sellado de la válvula, como erosión y cavitación.

4）La tubería de gran diámetro debe precalentarse, lo que puede permitir que el vapor con un flujo pequeño se caliente lenta y uniformemente hasta cierto punto antes de que la válvula de globo pueda abrirse por completo, para evitar una expansión excesiva de la tubería con calentamiento rápido y dañar la conexión. Pero la apertura de la válvula suele ser muy pequeña en este proceso, por lo que la tasa de erosión es mucho mayor que el efecto de uso normal, lo que reduce seriamente la vida útil de la superficie de sellado de la válvula.