Powszechnie stosowany materiał na korpus zaworu

Spełnia poprzedni tekst, powszechny materiał korpusu zaworu obejmuje stal węglową, niskotemperaturową stal węglową, stal stopową, austenityczną stal nierdzewną, odlewany stop tytanu ze stopu miedzi, stop aluminium itp., z których stal węglowa jest najczęściej stosowanym materiałem korpusu. Dzisiaj tutaj zbierzemy powszechnie używany materiał na korpus zaworu.

Materiał korpusu zaworu Standardy Temperatura /℃ Ciśnienie /MPa Średni
Żeliwo szare -15 ~ 200 ≤1,6 Woda, gaz,

 

Czarne żeliwo ciągliwe -15 ~ 300 ≤2,5 Woda, woda morska, gaz, amoniak

 

Ciągliwy metal -30 ~ 350 ≤4,0 Woda, woda morska, gaz, powietrze, para

 

Stal węglowa (WCA, WCB, WCC) ASTM A216 -29 ~ 425 ≤32,0 Zastosowania niekorozyjne, w tym woda, olej i gaz
Stal węglowa niskotemperaturowa (LCB, LCC) ASTM A352 -46 ~ 345 ≤32,0 Aplikacja w niskiej temperaturze
Stal stopowa (WC6, WC9)

(C5, C12)

ASTM A217 -29~595

-29 ~ 650

Wysokie ciśnienie Medium niekorozyjne /

Środek korozyjny

Austenityczna stal nierdzewna ASTM A351 -196 ~ 600 Środek korozyjny
Stop monelu ASTM A494 400 Medium zawierające kwas fluorowodorowy
Hastelloy ASTM A494 649 Silne media żrące, takie jak rozcieńczony kwas siarkowy
Stopu tytanu Różnorodne media silnie korozyjne
Odlew ze stopu miedzi -273~200 Tlen, woda morska
Tworzywa sztuczne i ceramika ~60 ≤1,6 Środek korozyjny

 

Kody Materiał Standardy Aplikacje Temperatura
WCB Stal węglowa ASTM A216 Zastosowania niekorozyjne, w tym woda, olej i gaz -29 ℃ ~ + 425 ℃
LCB Stal niskotemperaturowa ASTM A352 Aplikacja w niskiej temperaturze -46 ℃ ~ + 345 ℃
LC3 3.5%Ni-stal ASTM A352 Aplikacja w niskiej temperaturze -101 ℃ ~ + 340 ℃
WC6 Stal 1.25%Cr0.5%Mo ASTM A217 Zastosowania niekorozyjne, w tym woda, olej i gaz -30 ℃ ~ + 593 ℃
WC9 2,25 kr
C5 5%Cr 0,5%Mo ASTM A217 Zastosowania łagodne lub niekorozyjne -30 ℃ ~ + 649 ℃
C12 9%Cr 1%Mo
CA15(4) Stal 12%Cr ASTM A217 Zastosowania korozyjne +704℃
CA6NM(4) Stal 12%Cr ASTM A487 Zastosowania korozyjne -30 ℃ ~ + 482 ℃
CF8M 316SS ASTM A351 Zastosowania korozyjne, niekorozyjne w bardzo niskich lub wysokich temperaturach -268 ℃ do + 649 ℃, 425 ℃ powyżej lub określona zawartość węgla wynosi 0,04% lub więcej
CF8C 347SS ASTM A351 Wysoka temperatura, zastosowania korozyjne -268 ℃ do + 649 ℃, 540 ℃ powyżej lub określona zawartość węgla wynosi 0,04% lub więcej
CF8 304SS ASTM A351 Zastosowania korozyjne, niekorozyjne w bardzo niskich lub wysokich temperaturach -268 ℃ do + 649 ℃, 425 ℃ powyżej lub określona zawartość węgla wynosi 0,04% lub więcej
CF3 304LSS ASTM A351 Zastosowania korozyjne i niekorozyjne +425℃
CF3M 316LSS ASTM A351 Zastosowania korozyjne i niekorozyjne +454℃
CN7M Stal stopowa ASTM A351 Dobra odporność na korozję pod wpływem ciepła kwasu siarkowego +425℃
M35-1 Monel ASTM A494 Gatunek spawalny, dobra odporność na korozję kwasami organicznymi i słoną wodą.

Najbardziej odporna na korozję w roztworach alkalicznych

+400℃
N7M Hastelloy B ASTM A494 Nadaje się do różnych stężeń i temperatur kwasu fluorowodorowego, dobra odporność na korozję kwasu siarkowego i kwasu fosforowego +649℃
CW6M Hastelloy C ASTM A494 W wysokiej temperaturze ma wysoką odporność na korozję na kwas mrówkowy, kwas fosforowy, kwas siarkawy i kwas siarkowy +649℃
CY40 Inconel ASTM A494 Dobrze sprawdza się w zastosowaniach wysokotemperaturowych, ma dobrą odporność na korozję w przypadku wysoce korozyjnych mediów płynnych

 

Jako w pełni zaopatrzony producent i dystrybutor zaworów przemysłowych, firma PERFECT oferuje na sprzedaż kompletną linię zaworów dostarczaną dla różnych gałęzi przemysłu. Dostępne materiały korpusu zaworu, w tym stal węglowa, stal nierdzewna, stop tytanu, stopy miedzi itp., a my ułatwiamy znalezienie materiału odpowiadającego potrzebom zaworu.

 

Klasa szczelności gniazda zaworu sterującego

W poprzednich artykułach przedstawialiśmy „Co spowodowało nieszczelność zaworu" I "Normy dotyczące nieszczelności zaworu przemysłowego”, dzisiaj będziemy nadal omawiać klasę i klasyfikację szczelności zaworu.

ANSI FCI 70-2 to norma branżowa dotycząca szczelności gniazd zaworów sterujących, określająca sześć klas szczelności (klasa I, II, III, IV, V, VI) dla zaworów regulacyjnych i określająca procedurę testową, zastępując ANSI B16.104. Najczęściej stosowane to KLASA I, KLASA IV i KLASA Vl. Uszczelnienie metalowo-elastyczne lub uszczelnienie metalowe należy dobrać w projekcie technicznym zgodnie z charakterystyką medium i częstotliwością otwierania zaworu. Gatunki uszczelnień zaworów z metalowym gniazdem powinny być określone w umowie zamówienia, stawki I, Ⅱ, Ⅲ są stosowane rzadziej ze względu na żądanie niższego poziomu, zazwyczaj wybieraj co najmniej Ⅳ i V lub Ⅵ w przypadku wyższych wymagań.

 

Klasyfikacje gniazd zaworu sterującego (ANSI/FCI 70-2 i IEC 60534-4)

Klasa wycieku Maksymalny dopuszczalny wyciek Medium testowe Ciśnienie próbne Procedury oceniania testów Typ zaworu
Klasa I / / / Nie jest wymagane żadne badanie Zawory z metalowym lub elastycznym gniazdem
Klasa II 0,5% pojemności znamionowej Powietrze lub woda w temperaturze 50-125 F (10-52C) 3,5 bara, różnica robocza w zależności od tego, która jest niższa Niższe od 45 do 60 psig lub maksymalna różnica robocza Komercyjne zawory sterujące dwugniazdowe lub zrównoważone jednogniazdowe Zawory regulacyjne z uszczelką pierścienia tłokowego i gniazdami metal-metal.
Klasa III 0,1% pojemności znamionowej Jak powyżej Jak powyżej Jak powyżej Odpowiada klasie II, ale ma wyższy stopień szczelności gniazda i uszczelnienia.
Klasa IV 0,01% pojemności znamionowej Jak powyżej Jak powyżej Jak powyżej Komercyjne niezrównoważone jednogniazdowe zawory sterujące i odciążone jednogniazdowe zawory sterujące z bardzo szczelnymi pierścieniami tłokowymi lub innymi środkami uszczelniającymi i gniazdami metal-metal.
Klasa V 0,0005 ml wody na minutę na cal średnicy portu na różnicę psi Woda o temperaturze 50-125F (10-52C) Maksymalny spadek ciśnienia roboczego na grzybie zaworu, nie przekraczający wartości znamionowych korpusu ANSI. Maksymalne ciśnienie robocze na grzybie zaworu nie może przekraczać wartości ANSI Gniazdo metalowe, nieodciążone zawory sterujące z pojedynczym gniazdem lub wyważone konstrukcje z pojedynczym gniazdem o wyjątkowej szczelności gniazda i uszczelnienia
Klasa VI Nie przekraczać ilości podanych w poniższej tabeli w oparciu o średnicę przyłącza. Powietrze lub azot w temperaturze 50-125 F (10-52C) 3,5 bara (50 psig) lub maksymalna znamionowa różnica ciśnień na grzybie zaworu, w zależności od tego, która wartość jest niższa. Maksymalne ciśnienie robocze na grzybie zaworu nie może przekraczać wartości ANSI Zawory sterujące z elastycznym gniazdem, albo z niezrównoważonym, albo z wyważonym pojedynczym gniazdem, z pierścieniami „O” lub podobnymi uszczelkami bez szczelin.

 

 

 

Co było przyczyną nieszczelności zaworu?

Zawory są jednym z głównych źródeł wycieków w systemie rurociągów w przemyśle petrochemicznym, dlatego mają kluczowe znaczenie dla nieszczelności zaworów. Wskaźniki nieszczelności zaworów to w rzeczywistości poziom uszczelnienia zaworu, a skuteczność uszczelnienia zaworu określana jest jako części uszczelniające zaworu, zapobiegające możliwości wycieku mediów.

Główne części uszczelniające zaworu, w tym powierzchnia styku pomiędzy częścią otwierającą i zamykającą a gniazdem, mocowanie dławnicy i trzpienia oraz dławnicy, połączenie pomiędzy korpusem zaworu a pokrywami. Ten pierwszy należy do przecieków wewnętrznych, które bezpośrednio wpływają na zdolność zaworu do odcięcia medium i normalną pracę urządzenia. Dwa ostatnie to wyciek zewnętrzny, czyli wyciek medium z zaworu wewnętrznego. Straty i zanieczyszczenie środowiska spowodowane wyciekami zewnętrznymi są często poważniejsze niż te spowodowane wyciekami wewnętrznymi. Czy wiesz, co było przyczyną nieszczelności zaworu?

Odlewanie i kucie korpusu zaworu

Wady jakościowe powstałe w procesie odlewania, takie jak dziury po piasku, piasek, dziury i pory żużla, oraz wady jakościowe odkuwki, takie jak pęknięcia i fałdy, mogą powodować wycieki w korpusie zaworu.

Uszczelka

Uszczelnienie trzpienia stanowi uszczelnienie zaworu, którego zadaniem jest zapobieganie wyciekom gazu, cieczy i innych mediów. Nieszczelność zaworu będzie spowodowana ugięciem mocowania dławika, nieprawidłowym mocowaniem śrub uszczelniających, zbyt małym uszczelnieniem, niewłaściwym materiałem uszczelnienia i niewłaściwą metodą montażu uszczelnienia w procesie montażu uszczelnienia.

Uszczelka

Nieprawidłowy lub nieodpowiedni materiał pierścienia uszczelniającego, zła jakość spawania powierzchniowego z korpusem; luźny gwint, śruba i pierścień dociskowy; montażu pierścienia uszczelniającego lub użycia wadliwego pierścienia uszczelniającego, którego nie wykryto podczas próby ciśnieniowej, co skutkuje nieszczelnością zaworu.

Powierzchnia uszczelniająca

Zgrubne szlifowanie powierzchni uszczelniającej, odchylenie w montażu trzpienia zaworu i części zamykającej, niewłaściwy dobór jakości materiału powierzchni uszczelniającej spowoduje nieszczelność części stykowej pomiędzy powierzchnią uszczelniającą a trzpieniem zaworu.

 

Ogólnie rzecz biorąc, zewnętrzne wycieki zaworów są spowodowane głównie złą jakością lub nieprawidłowym montażem odlewanego korpusu, kołnierza i uszczelnienia. Wewnętrzny wyciek często występuje w trzech częściach: części otwarte i zamknięte oraz powierzchnia uszczelniająca gniazda złącza, korpus zaworu i złącze pokrywy, położenie zamkniętego zaworu.

Ponadto niewłaściwy typ zaworu, temperatura medium, przepływ, ciśnienie lub przełącznik zaworu nie mogą być całkowicie zamknięte, co również spowoduje nieszczelność zaworu. Wyciek zaworu nie jest dozwolony, zwłaszcza w przypadku wysokiej temperatury i ciśnienia, mediów łatwopalnych, wybuchowych, toksycznych lub żrących, dlatego zawór musi zapewniać niezawodne działanie uszczelniające, aby spełnić wymagania warunków użytkowania w zakresie wycieku.

Jak zapobiegać kawitacji zaworów?

Tarcza i gniazdo oraz inne części wewnętrzne zaworu sterującego i Zawór redukcyjny pojawią się tarcia, rowki i inne defekty, większość z nich jest spowodowana kawitacją. Kawitacja to cały proces akumulacji, ruchu, podziału i eliminacji pęcherzyków. Gdy ciecz przepływa przez zawór częściowo otwarty, ciśnienie statyczne jest mniejsze niż ciśnienie nasycenia cieczy w obszarze narastającej prędkości lub po zamknięciu zaworu. W tym momencie ciecz w obszarze niskiego ciśnienia zaczyna parować i wytwarzają się małe pęcherzyki, które absorbują zawarte w cieczy zanieczyszczenia. Kiedy pęcherzyk jest ponownie przenoszony przez przepływ cieczy do obszaru o wyższym ciśnieniu statycznym, pęcherzyk nagle pęka lub eksploduje, co nazywamy tego rodzaju zjawiskiem przepływu hydraulicznego kawitacją zaworową.

Bezpośrednią przyczyną kawitacji jest błyskanie spowodowane nagłą zmianą oporu. Miganie odnosi się do wysokiego ciśnienia nasyconej cieczy po dekompresji na część pary nasyconej i cieczy nasyconej, pęcherzyków i powstania gładkiego tarcia na powierzchni części.

Kiedy pęcherzyki pękają podczas kawitacji, ciśnienie uderzenia może wynosić do 2000 MPa, co znacznie przekracza granicę zniszczenia zmęczeniowego większości materiałów metalowych. Pęknięcie pęcherzyka jest głównym źródłem hałasu, wytwarzane przez nie wibracje mogą wytwarzać hałas o częstotliwości do 10 KHZ, im więcej pęcherzyków, tym hałas jest poważniejszy, ponadto kawitacja zmniejszy nośność zaworu, uszkodzi wewnętrzne części zaworu i podatne na wycieki, więc jak temu zapobiec zawór kawitacja?

 

  • Wielostopniowa redukcja ciśnienia

Wielostopniowe obniżające się części wewnętrzne, czyli spadek ciśnienia przez zawór na kilka mniejszych, tak aby sekcja skurczu żyły ciśnieniowej była większa niż ciśnienie pary, aby uniknąć tworzenia się pęcherzyków pary i wyeliminować kawitację.

 

  • Zwiększ twardość materiału

Jedną z głównych przyczyn uszkodzenia zaworu jest to, że twardość materiału nie jest w stanie wytrzymać siły uderzenia wywołanej pęknięciem pęcherzyka. Napawanie lub spawanie natryskowe stopu Strykera na bazie stali nierdzewnej w celu utworzenia utwardzonej powierzchni. Po uszkodzeniu ponowne napawanie lub spawanie natryskowe może wydłużyć żywotność sprzętu i zmniejszyć koszty konserwacji.

 

  • Porowata konstrukcja dławiąca

Specjalna konstrukcja gniazda i dysku sprawia, że przepływ cieczy pod ciśnieniem jest wyższy niż ciśnienie pary nasyconej, co powoduje koncentrację wtryskiwanej cieczy w zaworze na energię kinetyczną zamienianą w energię cieplną, ograniczając w ten sposób powstawanie pęcherzyków powietrza.

Z drugiej strony, aby pęcherzyk pękł w środku tulei, aby uniknąć uszkodzenia bezpośrednio na powierzchni gniazda i tarczy.

 

Jak wybrać zawór do rurociągu tlenu?

Tlen ma typowo aktywne właściwości chemiczne. Jest substancją silnie utleniającą i palną. Może łączyć się z większością pierwiastków, tworząc tlenki, z wyjątkiem złota, srebra i gazów obojętnych, takich jak hel, neon, argon i krypton. Do eksplozji dochodzi, gdy tlen zmiesza się z gazami palnymi (acetylenem, wodorem, metanem itp.) w określonej proporcji lub gdy zawór rurowy nagle zapali się. Zmiany przepływu tlenu w systemie rurociągów w procesie transportu gazowego tlenu, Europejskie Stowarzyszenie Gazów Przemysłowych (EIGA) opracowało standard IGC Doc 13/12E „Systemy rurociągów i rurociągów z tlenem”, w którym podzielono warunki pracy tlenu na „uderzenie” i „ bez wpływu”. „Uderzenie” jest niebezpieczną okazją, ponieważ łatwo jest pobudzić energię, powodując zapalenie i eksplozję. Zawór tlenowy jest typową „okazją do uderzenia”.

Zawór tlenowy jest rodzajem specjalnego zaworu przeznaczonego do rurociągów tlenowych, jest szeroko stosowany w metalurgii, przemyśle naftowym, chemicznym i innych gałęziach przemysłu związanych z tlenem. Materiał zaworu tlenowego jest ograniczony ciśnieniem roboczym i natężeniem przepływu, aby zapobiec kolizji cząstek i zanieczyszczeń w rurociągu. Dlatego przy wyborze zaworu tlenowego inżynier powinien w pełni wziąć pod uwagę tarcie, elektryczność statyczną, zapłon niemetalu, możliwe zanieczyszczenia (korozja powierzchni stali węglowej) i inne czynniki.

Dlaczego zawory tlenowe są podatne na eksplozję?

  • Rdza, pył i żużel spawalniczy w rurze powodują spalanie w wyniku tarcia o zawór.

W procesie transportu sprężony tlen będzie się ocierał i zderzał z olejem, złomem tlenku żelaza lub komorą spalania małych cząstek (proszek węglowy, cząstki węgla lub włókno organiczne), powodując powstanie dużej ilości ciepła tarcia, co spowoduje zapalenie rur i sprzętu, co jest powiązane z rodzajem zanieczyszczeń, wielkością cząstek i prędkością przepływu powietrza. Proszek żelaza jest łatwy do spalenia w obecności tlenu, a im drobniejsze cząstki, tym niższa temperatura zapłonu; Im większa prędkość, tym łatwiej się spalić.

  • Adiabatycznie sprężony tlen może spowodować zapalenie materiałów palnych.

Materiały o niskiej temperaturze zapłonu, takie jak olej, guma w zaworze, zapalą się w lokalnej wysokiej temperaturze. Metal reaguje z tlenem, a reakcja utleniania jest znacznie intensyfikowana poprzez zwiększenie czystości i ciśnienia tlenu. Na przykład przed zaworem wynosi 15 MPa, temperatura wynosi 20 ℃, ciśnienie za zaworem wynosi 0,1 MPa, jeśli zawór zostanie szybko otwarty, temperatura tlenu za zaworem może osiągnąć 553 ℃ zgodnie z obliczeniami sprężania adiabatycznego formuła, która osiągnęła lub przekroczyła temperaturę zapłonu niektórych materiałów.

  • Niska temperatura zapłonu materiałów palnych w czystym tlenie pod wysokim ciśnieniem powoduje zapalenie zaworu tlenowego

Intensywność reakcji utleniania zależy od stężenia i ciśnienia tlenu. Reakcja utleniania zachodzi gwałtownie w czystym tlenie, jednocześnie wydzielając dużą ilość ciepła, dlatego zawór tlenowy w czystym tlenie pod wysokim ciśnieniem stwarza ogromne potencjalne zagrożenie. Badania wykazały, że energia detonacji ognia jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu ciśnienia, co stwarza duże zagrożenie dla zaworu tlenowego.

Rury, armatury zaworów, uszczelki i wszystkie materiały mające kontakt z tlenem w rurociągach należy dokładnie oczyścić ze względu na szczególne właściwości tlenu, oczyścić i odtłuścić przed montażem, aby zapobiec tworzeniu się złomu żelaznego, smaru, pyłu i bardzo małych cząstek stałych lub pozostawione w procesie produkcyjnym. Gdy znajdują się w tlenie przez zawór, łatwo spowodować spalanie cierne lub ryzyko eksplozji.

Jak wybrać zawór stosowany do tlenu?

Niektóre projekty wyraźnie tego zabraniają zasuwy przed zastosowaniem w rurociągach tlenu o ciśnieniu projektowym większym niż 0,1 mpa. Dzieje się tak dlatego, że powierzchnia uszczelniająca zasuw zostanie uszkodzona w wyniku tarcia w ruchu względnym (tj. podczas otwierania/zamykania zaworu), co powoduje, że małe „cząsteczki proszku żelaza” odpadają od powierzchni uszczelniającej i łatwo zapalają się. Podobnie przewód tlenowy innego typu zaworów również eksploduje w momencie, gdy różnica ciśnień pomiędzy obiema stronami zaworu jest duża i zawór szybko się otwiera.

  • Typ zaworu

Zawór zainstalowany na rurociągu tlenowym jest zazwyczaj zaworem kulowym, ogólny kierunek przepływu czynnika zaworu jest skierowany w dół i na zewnątrz, podczas gdy zawór tlenowy jest odwrotny, aby zapewnić dobrą siłę trzpienia i szybkie zamykanie rdzenia zaworu.

  • Materiał zaworu

Korpus zaworu: Zaleca się stosowanie stali nierdzewnej o ciśnieniu poniżej 3 MPa; Powyżej 3 MPa stosuje się stal stopową Inconel 625 lub Monel 400.

  • Przycinać

(1) Wewnętrzne części zaworu należy pokryć Inconelem 625 i utwardzić powierzchniowo;

(2) Materiał trzpienia/tulejy zaworu to Inconel X-750 lub Inconel 718;

(3) Powinien to być zawór nieredukcyjny i zachować ten sam kaliber co oryginalna rura; Gniazdo rdzenia zaworu nie nadaje się do spawania napawanego na twardo;

(4) Materiał pierścienia uszczelniającego zaworu to grafit formowany bez smaru (o niskiej zawartości węgla);

(5) W górnej pokrywie zaworu zastosowano podwójne uszczelnienie. Uszczelnienie jest wykonane z grafitu odpornego na wysokie temperatury i wolnego od tłuszczu (468℃).

(6) Tlen w przepływie zadziorów lub rowków powoduje tarcie przy dużych prędkościach, które powoduje akumulację dużej ilości ciepła i może eksplodować ze związkami węgla. Wykończenie wewnętrznej powierzchni zaworu powinno spełniać wymagania normy ISO 8051-1 Sa2 .

 

Więcej informacji na temat zaworu tlenowego, Skontaktuj się z nami teraz!