Quel matériau est le meilleur pour le corps des vannes industrielles ? A105 ou WCB?

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Le matériau commun du corps de la vanne comprend l'acier au carbone, l'acier au carbone à basse température (ASTM A352 LCB/LCC), l'acier allié (WC6, WC9), l'acier inoxydable austénitique (ASTM A351 CF8), l'alliage de titane en alliage de cuivre moulé, l'alliage d'aluminium, etc., dont l'acier au carbone est le matériau de carrosserie le plus largement utilisé. ASTM A216 WCA, WCB et WCC conviennent aux vannes moyenne et haute pression avec une température de fonctionnement comprise entre -29 et 425 ℃. GB 16Mn et 30Mn sont utilisés à des températures comprises entre -40 et 450℃, sont des matériaux alternatifs couramment utilisés comme ASTMA105. Les deux contiennent 0,25 de carbone, clarifions ici la différence entre les valves WCB et A105 :

  1. Différents matériaux et normes

L'acier au carbone pour les vannes A105 signifie l'acier forgé selon la norme ASTM A105. L'A105 est un matériau courant qui appartient aux normes américaines ASTMA105/A105M et GB/T 12228-2006 (essentiellement équivalentes).

La vanne WCB en acier au carbone appartient à la spécification ASTM A216 avec les nuances WCA et WCC, qui présentent de légères différences en termes de propriétés chimiques et mécaniques, équivalentes à la marque nationale ZG310-570 (ZG45).

 

  1. Différentes méthodes de moulage

La valve A105 peut être forgée par déformation plastique pour améliorer la structure interne, les bonnes propriétés mécaniques et même la granulométrie.

Vannes WCB par formation de liquide coulé qui peut provoquer une ségrégation des tissus et des défauts et peut être utilisée pour couler des pièces complexes.

 

  1. Des performances différentes

La ductilité, la ténacité et les autres propriétés mécaniques des vannes en acier forgé A105 sont supérieures à celles des pièces moulées WCB et peuvent supporter une plus grande force d'impact. Certaines pièces importantes de la machine doivent être en acier forgé.

Les vannes en acier moulé WCB peuvent être divisées en acier au carbone moulé, acier faiblement allié moulé et acier spécial moulé, qui sont principalement utilisés pour fabriquer des pièces de formes complexes, difficiles à forger ou à usiner et nécessitant une résistance et une plasticité plus élevées.

 

En termes de propriétés mécaniques des matériaux, les pièces forgées du même matériau ont de meilleures performances que les pièces moulées en raison de la structure de grain plus dense et d'une meilleure étanchéité à l'air mais d'un coût accru, ce qui convient aux exigences élevées ou à la température inférieure à 427 ℃, comme le réducteur de pression. Nous recommandons que le matériau du corps de couverture A105 soit destiné aux vannes de petite taille ou soupape haute pression, Matériau WCB pour vanne de grande taille ou vanne moyenne et basse pression en raison du coût d'ouverture du moule et du taux d'utilisation du matériau de forgeage.

 

En tant que fabricant et distributeur entièrement approvisionné de vannes industrielles, PERFECT propose une gamme complète de vannes à vendre qui est fournie à diverses industries. Les matériaux de corps de vanne disponibles, notamment l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'alliage de titane, les alliages de cuivre, etc., sont faciles à trouver pour vos besoins de vanne.

 

Effet de l'élément d'alliage Mo dans l'acier

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L'élément molybdène (Mo) est un carbure puissant et a été découvert en 1782 par le chimiste suédois HjelmPJ. Il existe généralement dans les aciers alliés en quantités inférieures à 1%. L'acier au chrome-molybdène peut parfois remplacer l'acier au chrome-nickel pour produire certaines pièces de travail importantes telles que vannes haute pression, récipients sous pression, et a été largement utilisé dans l'acier de structure cémenté trempé, l'acier à ressorts, l'acier à roulements, l'acier à outils, l'acier inoxydable résistant aux acides, l'acier résistant à la chaleur et l'acier magnétique. Si vous êtes intéressé, continuez à lire.

Effet de la microstructure et du traitement thermique de l'acier

1) Mo peut être solide dissous dans la ferrite, l'austénite et le carbure, et est un élément permettant de réduire la zone de phase austénite.

2) La faible teneur en Mo forme la cémentite avec le fer et le carbone, et le carbure spécial de molybdène peut être formé lorsque la teneur est élevée.

3) Mo améliore la trempabilité, qui est plus forte que le chrome mais pire que le manganèse.

4) Mo améliore la stabilité de revenu de l’acier. En tant qu’élément d’alliage unique, le molybdène augmente la fragilité de l’acier. Lorsqu'il coexiste avec le chrome et le manganèse, le Mo réduit ou inhibe la fragilité causée par d'autres éléments.

 

Effet sur les propriétés mécaniques de l'acier

1) Amélioration de la ductilité, de la ténacité et de la résistance à l’usure de l’acier.

2) Mo a un effet de renforcement de solution solide sur la ferrite, qui améliore la stabilité du carbure et améliore ainsi la résistance de l'acier.

3) Mo augmente la température de ramollissement et la température de recristallisation après le renforcement de la déformation, augmentant considérablement la résistance au fluage de la ferrite, inhibant efficacement l'accumulation de cémentite à 450 ~ 600 ℃, favorisant la précipitation de carbures spéciaux et devenant ainsi l'élément d'alliage le plus efficace pour améliorer la résistance thermique de l'acier.

 

Effet sur les propriétés physiques et chimiques de l'acier

1) Mo peut améliorer la résistance à la corrosion de l'acier et empêcher la résistance à la corrosion par piqûre dans une solution de chlorure POUR aciers inoxydables austénitiques.

1) Lorsque la fraction massique de molybdène est supérieure à 3%, la résistance à l'oxydation de l'acier se détériore.

3) La fraction massique de Mo inférieure à 8% peut toujours être forgée et laminée, mais lorsque la teneur est plus élevée, la résistance à la déformation de l'acier à l'usinabilité à chaud augmentera.

4) Dans l'acier magnétique avec une teneur en carbone de 1,5% et une teneur en molybdène de 2%-3%, la sensibilité magnétique résiduelle et la coercivité peuvent être améliorées.

A quoi sert le matériau PEEK ?

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Le polyétheréthercétone (PEEK) est un polymère haute performance (HPP) inventé au Royaume-Uni à la fin des années 1970. Il est considéré comme l'un des six principaux plastiques techniques spécialisés avec le sulfure de polyphénylène (PPS), le polysulfone (PSU), le polyimide (PI), l'ester polyaromatique (PAR) et le polymère à cristaux liquides (LCP).

Le PEEK offre d'excellentes propriétés mécaniques par rapport à d'autres plastiques techniques spéciaux. Par exemple, il présente une résistance à haute température de 260 ℃, un bon pouvoir autolubrifiant, une résistance à la corrosion chimique, un retardateur de flamme, une résistance au pelage, une résistance à l'abrasion et une résistance aux radiations. Il a été largement utilisé dans les domaines de l’aérospatiale, de la construction automobile, de l’électronique et de l’électricité, de la médecine et de la transformation des aliments. Les matériaux PEEK qui ont été renforcés et modifiés par mélange, remplissage et composite de fibres ont de meilleures propriétés. Ici, nous décrirons l'application du PEEK ici en détail.

Électronique

Les matériaux PEEK sont d'excellents isolants électriques et maintiennent une excellente isolation électrique dans des environnements de travail difficiles tels que des températures élevées, des pressions élevées et une humidité élevée. Dans l'industrie des semi-conducteurs, la résine PEEK est souvent utilisée pour fabriquer des supports de tranches, des diaphragmes isolants électroniques et divers dispositifs de connexion. Il est également utilisé dans les films isolants des supports de plaquettes, les connecteurs, les circuits imprimés, les connecteurs haute température, etc.

Le revêtement en poudre PEEK est recouvert sur la surface métallique par peinture au pinceau, pulvérisation thermique et d'autres méthodes pour obtenir une bonne isolation et une bonne résistance à la corrosion. Les produits de revêtement PEEK comprennent les appareils électroménagers, l'électronique, les machines, etc. Ils peuvent également être utilisés pour remplir une colonne pour l'analyse chromatographique en phase liquide et un tube superfin pour la connexion.

Actuellement, les matériaux PEEK sont également utilisés dans les circuits intégrés fabriqués par des entreprises japonaises. Le domaine de l’électronique et des appareils électriques est progressivement devenu la deuxième plus grande catégorie d’application de la résine PEEK.

 

Fabrication mécanique

Les matériaux PEEK peuvent également être utilisés dans les équipements de transport et de stockage de pétrole/gaz naturel/eau ultra pure tels que les pipelines, les vannes, les pompes et les volumètres. Dans l'exploration pétrolière, il peut être utilisé pour fabriquer des sondes de dimensions spéciales de contacts mécaniques miniers.

De plus, le PEEK est souvent utilisé pour fabriquer des soupapes de déflexion, des segments de piston, des joints et divers composants de pompes et de vannes chimiques. Il permet également de remplacer l'hélice de la pompe vortex en acier inoxydable. Le PEEK peut toujours être collé avec divers adhésifs à haute température, les connecteurs peuvent donc constituer un autre marché de niche potentiel.

 

Appareils et instruments médicaux

Le matériau PEEK est non seulement utilisé pour les équipements chirurgicaux et dentaires et les instruments médicaux ayant des exigences de stérilisation élevées, mais peut également remplacer les os artificiels métalliques. Il se caractérise par sa biocompatibilité, sa légèreté, sa non-toxicité, sa forte résistance à la corrosion, etc. et constitue un matériau similaire au corps humain en termes de module d'élasticité. (PEEK 3,8GPa, os spongieux 3,2-7,8Gpa et os cortical 17-20Gpa).

 

Aéronautique et aéronautique

Les excellentes propriétés ignifuges du PEEK lui permettent de remplacer l'aluminium et d'autres métaux dans divers composants d'avion, réduisant ainsi le risque d'incendie d'avion. Les matériaux polymères PEEK ont été officiellement certifiés par divers constructeurs d'avions et sont également éligibles pour fournir des produits conformes aux normes militaires.

 

Voiture

Les matériaux polymères PEEK présentent divers avantages tels qu'une résistance élevée, une légèreté et une bonne résistance à la fatigue, et sont faciles à transformer en composants avec une tolérance minimale. Ils peuvent remplacer avec succès les métaux, les composites traditionnels et autres plastiques.

 

Pouvoir

Le PEEK résiste aux températures élevées, aux radiations et à l’hydrolyse. Le cadre de bobines de fils et de câbles fabriqué par PEEK a été utilisé avec succès dans les centrales nucléaires.

 

PERFECT est un fabricant et distributeur entièrement approvisionné de vannes industrielles et nous proposons une gamme complète de Joints toriques PEEK et des sièges de soupape à vendre qui sont fournis à diverses industries. pour en savoir plus, contactez-nous dès maintenant !

La différence entre une vanne à soupape et une vanne papillon

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La vanne à soupape et la vanne papillon sont deux vannes couramment utilisées pour contrôler le débit dans le pipeline. Le disque du robinet à soupape se déplace en ligne droite le long de la ligne centrale du siège pour ouvrir et fermer le robinet. L'axe de la tige du robinet à soupape est perpendiculaire à la surface d'étanchéité du siège de vanne et la course d'ouverture ou de fermeture de la tige est relativement courte, ce qui rend cette vanne très adaptée pour couper ou ajuster et étrangler le débit.

 

Le disque en forme de plaque de la vanne papillon tourne autour de son propre axe dans le corps pour couper et étrangler le débit. La vanne papillon se caractérise par sa structure simple, son petit volume, sa légèreté, sa composition de seulement quelques pièces, son ouverture et sa fermeture rapides par rotation de seulement 90°, son contrôle rapide des fluides, qui peut être utilisée pour les fluides contenant des solides en suspension. particules ou milieux pulvérulents. Ici, nous discuterons de la différence entre eux, si vous êtes intéressé, veuillez continuer à lire.

 

  1. Structure différente. Le robinet à soupape est composé du siège, du disque, de la tige, du chapeau, du volant, du presse-étoupe, etc. Une fois ouvert, il n'y a aucun contact entre le siège de vanne et la surface d'étanchéité du disque. La vanne papillon est principalement composée d'un corps de vanne, d'une tige, d'une plaque papillon et d'une bague d'étanchéité. Le corps de la vanne est cylindrique, de courte longueur axiale, son ouverture et sa fermeture sont généralement inférieures à 90°, lorsqu'il est complètement ouvert, il offre une faible résistance à l'écoulement. La vanne papillon et la tige papillon n'ont pas de capacité d'auto-verrouillage. Pour prendre en compte la plaque papillon, un réducteur à vis sans fin doit être installé sur la tige de la vanne. Ce qui peut donner à la plaque papillon une capacité autobloquante pour arrêter la plaque papillon dans n'importe quelle position et améliorer les performances opérationnelles de la vanne.
  2. Cela fonctionne différemment. Le robinet à soupape soulève la tige lorsqu'il s'ouvre ou se ferme, ce qui signifie que le volant tourne et se soulève avec la tige. Pour vanne papillon, plaque papillon en forme de disque dans le corps autour de son propre axe de rotation, de manière à atteindre l'objectif d'ouverture et de fermeture ou de réglage. La plaque papillon est entraînée par la tige de valve. S'il pivote à plus de 90°, il peut être ouvert et fermé une fois. Le flux de fluide peut être contrôlé en modifiant l'angle de déflexion de la plaque papillon. Lorsqu'elles sont ouvertes dans une plage d'environ 15°~70° et avec un contrôle de débit sensible, donc dans le domaine du réglage de grand diamètre, les applications de vannes papillon sont très courantes.
  3. Différentes fonctions. Le robinet à soupape peut être utilisé pour couper et réguler le débit. Une vanne papillon convient à la régulation du débit, généralement en étranglement, au contrôle de réglage et au milieu de boue, à une structure courte, à une vitesse d'ouverture et de fermeture rapide (1/4 Cr). La perte de pression de la vanne papillon dans le tuyau est relativement importante, environ trois fois celle du robinet-vanne. Par conséquent, lors de la sélection d'une vanne papillon, l'influence de la perte de pression du système de canalisation doit être pleinement prise en compte, et la résistance de la pression moyenne du pipeline portant la plaque papillon doit également être prise en compte lors de la fermeture. De plus, il faut tenir compte des limites de température de fonctionnement du matériau du siège élastique à des températures élevées.
  4. La vanne papillon industrielle est généralement une vanne de grand diamètre utilisée pour les conduits de fumée et les gazoducs à haute température. La petite longueur et la hauteur totale de la structure de la vanne, la vitesse d'ouverture et de fermeture rapide, lui confèrent un bon contrôle des fluides. Lorsque la vanne papillon est nécessaire pour contrôler le débit d'utilisation, le plus important est de choisir les bonnes spécifications et les bons types de vanne papillon, afin qu'elle puisse être un travail approprié et efficace.

 

En général, une vanne à soupape est principalement utilisée pour l'ouverture/fermeture et la régulation du débit d'un tuyau de petit diamètre (tuyau de dérivation) ou d'une extrémité de tuyau, la vanne papillon est utilisée pour l'ouverture et la fermeture et la régulation du débit du tuyau de dérivation. Classer par difficulté de commutation : vanne d'arrêt > vanne papillon ; Classé par résistance : vanne à soupape > vanne papillon ; par performance d'étanchéité : robinet à soupape > vanne papillon et robinet-vanne ; Par prix : vanne à soupape > vanne papillon (sauf vanne papillon spéciale).

La conversion de la classe de pression de la vanne de Mpa, LB, K, bar

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PN, Classe, K, bar sont toutes des unités de pression nominale pour exprimer la pression nominale des canalisations, vannes, brides, raccords de tuyauterie ou raccords. La différence est que la pression qu’ils représentent correspond à différentes températures de référence. PN fait référence à la pression correspondante à 120 ℃, tandis que CLass fait référence à la pression correspondante à 425,5 ℃. Par conséquent, la température doit être prise en compte lors de la conversion de pression.

PN est principalement utilisé dans les systèmes de normes européens tels que DIN, EN, BS, ISO et le système de normes chinois GB. Généralement, le nombre derrière « PN » est un nombre entier désignant les classes de pression, approximativement équivalentes à la pression à température normale Mpa. Pour les vannes avec corps en acier au carbone, PN fait référence à la pression de service maximale autorisée lorsqu'elle est appliquée en dessous de 200 ℃ ; Pour le corps en fonte, la pression de service maximale autorisée était inférieure à 120 ℃ ; Pour le corps de vanne en acier inoxydable, la pression de service maximale autorisée pour le service était inférieure à 250 ℃. Lorsque la température de fonctionnement augmente, la pression du corps de la vanne diminue. La plage de pression PN couramment utilisée est (unité de bar) : PN2,5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320, PN400.

La classe est l'unité commune de pression nominale des vannes du système américain, telle que la classe 150 ou 150LB et 150#, qui appartiennent toutes à la pression nominale standard américaine, représentant la plage de pression du pipeline ou de la vanne. La classe est le résultat du calcul de la température et de la pression de liaison d'un certain métal selon la norme ANSI B16.34. La principale raison pour laquelle les classes de livres ne correspondent pas aux pressions nominales est que leurs références de température sont différentes. La pression d'un gaz est appelée « psi » ou « livres par pouce carré ».

Le Japon utilise principalement l’unité K pour indiquer le niveau de pression. Il n'y a pas de correspondance stricte entre la pression nominale et le niveau de pression en raison de leur référence de température différente. La conversion approximative entre eux est indiquée dans le tableau ci-dessous.

 

La table de conversion entre Classe et Mpa

Classe 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
Note de pression moyen moyen moyen haut haut haut haut haut haut

 

La table de conversion entre Mpa et 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 table de conversion entre lb et K

Kg 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

 

Pourquoi l'ouverture et la fermeture sont-elles difficiles pour les robinets à soupape de gros calibre ?

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Les robinets à soupape de grand diamètre sont principalement utilisés pour les fluides présentant une forte chute de pression tels que la vapeur, l'eau, etc. Les ingénieurs peuvent être confrontés à une situation dans laquelle la vanne est souvent difficile à fermer hermétiquement et sujette aux fuites, ce qui est généralement dû à la conception du corps de la vanne. et un couple de sortie horizontal insuffisant (les adultes ayant des conditions physiques différentes ont une force de sortie limite horizontale de 60 à 90 k). Le sens d'écoulement du robinet à soupape est conçu pour être une entrée basse et une sortie haute. Le manuel pousse le volant pour qu'il tourne afin que le disque de la vanne descende pour se fermer. À l’heure actuelle, la combinaison de trois forces doit être surmontée :

1) Fa : Force de levage axiale ;

2) Fb : Garniture et friction de la tige ;

3) Fc : Force de friction Fc entre la tige de valve et le noyau du disque ;

La somme des couples∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Nous pouvons conclure que plus le diamètre est grand, plus la force de vérin axial est grande et la force de vérin axial est presque proche de la pression réelle du réseau de canalisations lorsqu'il est fermé. Par exemple, un Robinet à soupape DN200 est utilisé pour le tuyau de vapeur de 10 bars, il ferme uniquement la poussée axiale Fa=10×πr²==3140kg, et la force circonférentielle horizontale requise pour la fermeture est proche de la limite de la force circonférentielle horizontale produite par le corps humain normal, donc il est très difficile pour une personne de fermer complètement la vanne dans ces conditions. Il est recommandé que ce type de vanne soit installé à l'envers pour résoudre le problème de fermeture difficile tout en produisant en même temps une ouverture difficile. Se pose alors la question, comment la résoudre ?

1) Il est recommandé de choisir une vanne à soupape à soufflet pour éviter l'impact de la résistance au frottement de la vanne à piston et de la vanne d'emballage.

2) Le noyau de valve et le siège de valve doivent choisir le matériau avec une bonne résistance à l'érosion et de bonnes performances à l'usure, tel que le carbure de castellan ;

3) Une structure à double disque est recommandée pour éviter une érosion excessive due à une petite ouverture, ce qui affectera la durée de vie et l'effet d'étanchéité.

 

Pourquoi le robinet à soupape de grand diamètre fuit facilement ?

Le robinet à soupape de grand diamètre est généralement utilisé dans la sortie de la chaudière, le cylindre principal, le tuyau de vapeur principal et d'autres pièces susceptibles de produire les problèmes suivants :

1) La différence de pression à la sortie de la chaudière et le débit de vapeur sont tous deux importants, les deux présentent de grands dommages par érosion sur la surface d'étanchéité. De plus, la combustion inadéquate de la chaudière rend la vapeur à la sortie de la teneur en eau de la chaudière importante, ce qui peut facilement endommager la surface d'étanchéité de la vanne, telle que la cavitation et la corrosion.

2) Pour le robinet à soupape près de la sortie de la chaudière et du cylindre, un phénomène de surchauffe intermittent peut se produire dans la vapeur fraîche pendant le processus de saturation si le traitement d'adoucissement de l'eau de la chaudière n'est pas trop bon, précipite souvent une partie des substances acides et alcalines, l'étanchéité la surface provoquera de la corrosion et de l'érosion ; Certaines substances cristallisables peuvent également adhérer à la cristallisation de la surface du joint de la vanne, ce qui entraîne une fermeture hermétique de la vanne.

3) En raison de la quantité inégale de vapeur requise par la production de vannes à l'entrée et à la sortie du cylindre, l'évaporation et la cavitation se produisent facilement lorsque le débit change considérablement, et des dommages à la surface d'étanchéité de la vanne, tels que l'érosion et la cavitation.

4) Le tuyau de grand diamètre doit être préchauffé, ce qui peut permettre à la vapeur avec un petit débit d'être chauffée lentement et uniformément dans une certaine mesure avant que le robinet à soupape puisse être complètement ouvert, afin d'éviter une expansion excessive du tuyau avec un échauffement rapide et endommagerait la connexion. Mais l'ouverture de la vanne est souvent très petite dans ce processus, de sorte que le taux d'érosion est bien supérieur à l'effet d'utilisation normal, ce qui réduit considérablement la durée de vie de la surface d'étanchéité de la vanne.