Que material metálico pode ser usado para vedação de válvula?

O selo da válvula é a peça chave para determinar o desempenho da válvula. Os outros fatores como corrosão, atrito, flash, erosão, oxidação e ect devem ser considerados ao selecionar o material da superfície de vedação. Vedações de válvula são geralmente divididas em duas categorias, uma é uma vedação macia, como borracha (incluindo borracha de buteno, borracha de flúor, etc.), plástico (PTFE, Nylon, etc.). A outra é a vedação rígida do tipo metal, principalmente incluindo liga de cobre (para válvulas de baixa pressão), aço inoxidável cromo (para válvulas comuns e de alta pressão), liga Stellite (para válvulas de alta temperatura e alta pressão e válvulas de corrosão forte) liga (para meios corrosivos). Hoje, aqui, introduziremos principalmente os materiais metálicos usados ​​na superfície de vedação da válvula.

 

Liga de cobre

Liga de cobre oferece melhor resistência à corrosão e abrasão, adequado para o meio de fluxo, como água ou vapor com PN≤1.6MPa, a temperatura não exceda 200 ℃. A estrutura auxiliar selada é fixada no corpo da válvula pelo método de fundição e derretimento da fundição. Os materiais comumente utilizados são liga de cobre fundido ZCuAl10Fe3, ZCuZn38Mn2Pb2, etc.

 

Aço inoxidável cromo

O aço inoxidável cromado tem boa resistência à corrosão e é geralmente usado para água, vapor e óleo e cuja mídia não excede 450 ℃. A superfície de vedação do aço inoxidável Cr13 é usada principalmente para válvulas de gaveta, válvulas globo, válvulas de retenção, válvulas de segurança, válvulas de esfera de vedação rígida e válvulas borboleta de vedação rígida feitas de aço carbono WCB, WCC e A105.

 

Liga à base de níquel

As ligas à base de níquel são materiais importantes resistentes à corrosão. Comumente utilizados como materiais de cobertura de vedação são: liga Monel, Hastelloy B e C. Monel é o principal material resistente à corrosão do ácido fluorídrico, adequado para álcalis, sal e meio solvente ácido com uma temperatura de -240 ~ + 482 ℃. Hastelloy B e C são materiais resistentes à corrosão no material da superfície de vedação da válvula, adequado para ácido mineral corrosivo, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, gás HCI úmido e meio oxidante forte com uma temperatura de 371 ℃ (dureza de 14RC) e cloro solução de ácido livre com uma temperatura de 538 ℃ (dureza de 23RC)

 

Carboneto

A liga Stellite tem boa resistência à corrosão, resistência à erosão e resistência à abrasão, adequada para diferentes aplicações da válvula e temperatura - 268 ~ + 650 ℃ em uma variedade de meios corrosivos, é um tipo de material de superfície de vedação ideal, usado principalmente em válvulas criogênicas ( - 46 ℃ -254 ℃), válvula de alta temperatura (temperatura de trabalho da válvula 425 ℃>, material do corpo para WC6, WC9, ZGCr5Mo a resistência ao desgaste da válvula (incluindo diferentes níveis de temperatura de trabalho de resistência ao desgaste e resistência à erosão da válvula), resistência ao enxofre e válvula de alta pressão, etc. Devido ao alto preço da liga Stellite para revestimento. Para o sistema de água preta e sistema de argamassa usados ​​na produção de gás químico de carvão, a superfície esférica da válvula esférica extremamente dura e resistente ao desgaste é necessária para usar o spray supersônico WC (carboneto de tungstênio) ou Cr23C6 (carboneto de cromo).

 

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Válvulas de porta usadas para usina nuclear

Válvula nuclear refere-se às válvulas utilizadas na Ilha Nuclear (NI), Ilha Convencional (CI) e instalações auxiliares, no sistema de equilíbrio da Ilha Nuclear (BOP) da usina. Essas válvulas podem ser divididas em classes Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, não nucleares de acordo com seus requisitos de segurança na sequência. As válvulas são o equipamento de controle mais utilizado para o transporte de fluidos e parte essencial da usina nuclear.

A Ilha Nuclear é o núcleo de uma usina nuclear onde a energia nuclear é convertida em energia térmica, incluindo o Sistema de Fornecimento de Vapor Nuclear (NSSS) e a instalação auxiliar de Ilha Nuclear (BNI). O NCI é o laborioso das usinas nucleares, onde o calor é convertido em eletricidade (incluindo as turbinas a vapor até a saída de energia). O uso de válvulas nos três sistemas de NI, CI e BOP é 43.5%, 45% e 11.5%, respectivamente.

Uma usina nuclear de reator de água pressurizada precisará de cerca de 1.13 milhões de válvulas NI, que podem ser divididas em válvulas de gaveta, válvulas globo, válvulas de retenção, válvulas esféricas, válvulas borboleta, válvulas diafragma, válvulas de alívio de pressão e reguladoras (controle) tipos de válvulas. Esta seção introduz principalmente válvulas de gaveta em classes de segurança nuclear (especificação) Ⅰ e Ⅱ.

O diâmetro das válvulas de gaveta para Ilha Nuclear é geralmente DN 80mm-350mm. Forjados são sugeridos; ser usado para corpos de válvulas de gaveta de grau de classe Ⅰ e peças fundidas são permitidas para corpos de válvula de porta da classe Nuclear 2 e 3. No entanto, os forjados são frequentemente usados ​​porque a qualidade da fundição não é fácil de controlar e ser garantida. O corpo da válvula e a tampa da válvula nuclear são geralmente conectados por flange, o que adiciona um processo de soldagem por vedação de lábio e torna a vedação mais confiável. A fim de evitar o vazamento do meio, a correia de embalagem de camada dupla é geralmente adotada, e o dispositivo de pré-tensão de mola de disco é usado para evitar o afrouxamento do engaxetamento. Essas válvulas de gaveta podem ser acionadas manualmente ou eletricamente. A influência da inércia rotacional do motor na força de fechamento deve ser tomada para o dispositivo de transmissão elétrica da válvula de gaveta elétrica. É melhor usar o motor com uma função de frenagem para evitar sobrecarga.

De acordo com sua estrutura do corpo, a válvula de porta nuclear pode ser dividida na válvula de porta única elástica da cunha, válvula de porta dobro da cunha, válvula de porta dobro paralela com pretension da mola e válvula de porta dobro paralela com bloco superior.

Válvula de gaveta elástica tipo cunha é caracterizada por seus assentos de vedação confiáveis ​​e o ângulo de correspondência entre a superfície de vedação do portão e corpo da válvula é necessário, que é amplamente utilizado no sistema de circuito principal de usinas nucleares. Válvula de gaveta de placa dupla do tipo cunha é uma válvula comum na estação de energia térmica, seu ângulo de placa dupla de cunha pode ser ajustado por si só, vedação mais confiável e manutenção conveniente.

Uma carga de válvula de gaveta dupla paralela com pré-carga de mola não aumentará bruscamente quando a porta estiver fechada, mas a porta nunca libera a sede da válvula feita pela mola quando ela é aberta e fechada, o que causa mais cansaço na superfície de vedação. A válvula de gaveta dupla tipo bloco de topo paralelo fornece um desempenho de vedação mais confiável que usando o bloco superior para fazer o plano inclinado das duas portas escalonar para fechar a válvula de gaveta.

A válvula de gaveta sem embalagem também é usada na ilha nuclear. A válvula de gaveta operada hidraulicamente depende de sua própria água pressurizada para empurrar o pistão para abrir ou fechar a válvula. A válvula de gaveta elétrica totalmente fechada usa um motor especial para operar o portão por meio de um mecanismo de desaceleração do planeta interno que é imerso em água. No entanto, estas duas válvulas têm as desvantagens de estrutura complexa e alto custo.

 

De um modo geral, as características das válvulas de gaveta para ilhas nucleares devem ser:

1) Válvula de guilhotina paralela hidráulica soldada de placa dupla com pressão nominal PN17.5 Mpa, temperatura de trabalho de até 315 ℃ e diâmetro nominal DN350 ~ 400mm.

2) A válvula de gaveta dupla tipo cunha elétrica aplicada no circuito primário do refrigerante de água leve seria a pressão nominal PN45.0Mpa, a temperatura 500 ℃ e o diâmetro nominal DN500mm.

3) Válvula de gaveta dupla tipo cunha elétrica usada na estrada principal da usina nuclear com reator moderado por grafite deve ser a pressão nominal PN10.0Mpa, diâmetro nominal DN800mm e temperatura de operação de até 290 ℃.

4) Válvula de gaveta elástica elétrica conectada soldada é adotada em tubulações de vapor e água de processo da planta de turbina a vapor com uma pressão nominal pn2.5mpa, temperatura de trabalho 200 ℃, diâmetro nominal DN100 ~ 800mm.

5) A válvula de gaveta dupla com furo de desvio é usada na usina nuclear de reator de água fervente moderada com grafite de alta potência. Sua pressão nominal é PN8.0MPa enquanto a abertura ou fechamento da válvula é realizada quando a queda de pressão é ≤1.0MPa.

6) A válvula de gaveta de placa elástica com vedação de vedação congelada é ideal para uma usina nuclear de reator rápido.

7) Válvula de gaveta dupla tipo cunha auto-vedante de pressão interna para reator de energia hidrelétrica com pressão nominal pn16.0mpa e diâmetro nominal DN500mm.

8) Válvulas de gaveta dupla do tipo cunha com molas borboleta em peças de viagem são normalmente aparafusadas com flange e soldadas seladas.

Qual material é melhor para o corpo de válvulas industriais? A105 ou WCB?

O material comum do corpo da válvula inclui aço carbono, aço carbono de baixa temperatura (ASTM A352 LCB / LCC), aço de liga (WC6, WC9), aço inoxidável austenítico (ASTM A351 CF8), liga de titânio de liga de cobre fundido, liga de alumínio, etc., dos quais o aço carbono é o material de corpo mais amplamente usado. ASTM A216 WCA, WCB e WCC são adequados para válvulas de média e alta pressão com uma temperatura de trabalho entre -29 e 425 ℃. GB 16Mn e 30Mn são usados ​​em temperaturas entre -40 e 450 ℃, são materiais alternativos comumente usados ​​como ASTMA105. Ambos contêm 0.25 carbono, aqui vamos esclarecer a diferença entre as válvulas WCB e A105:

  1. Diferentes materiais e padrões

Aço carbono para válvulas A105 significa aço forjado no padrão ASTM A105. A105 é um material comum que pertence ao padrão ASTMA105 / A105M dos Estados Unidos e GB / T 12228-2006 (basicamente equivalente).

Válvula WCB de aço-carbono pertence à especificação ASTM A216 com graus WCA e WCC, que apresentam pequenas diferenças em termos de propriedades químicas e mecânicas, equivalente à marca nacional ZG310-570 (ZG45).

 

  1. Diferentes métodos de moldagem

A válvula A105 pode ser forjada por deformação plástica para melhorar a estrutura interna, boas propriedades mecânicas e até mesmo o tamanho do grão.

Válvulas WCB moldadas por líquido que podem causar segregação e defeitos nos tecidos e podem ser usadas para moldar peças complexas.

 

  1. Desempenho diferente

A ductilidade, tenacidade e outras propriedades mecânicas das válvulas de aço forjado da A105 são mais altas que as fundidas da WCB e podem suportar maior força de impacto. Algumas peças importantes da máquina devem ser feitas de aço forjado.

As válvulas de aço fundido WCB podem ser divididas em aço carbono fundido, aço fundido de baixa liga e aço especial fundido, que são usadas principalmente para fazer peças com formas complexas, difíceis de forjar ou usinadas e requerem maior resistência e plasticidade.

 

Em termos das propriedades mecânicas dos materiais, os forjamentos do mesmo material têm melhor desempenho que os fundidos devido à estrutura de grãos mais densos e melhor estanqueidade, mas a um custo maior, que é adequado para altas exigências ou a temperaturas menores que 427 ℃, como redutor de pressão. Recomendamos que o A105 cubra o material do corpo para válvulas de tamanho pequeno ou válvula de alta pressãoMaterial de WCB para válvula de grande porte ou válvula de média e baixa pressão devido ao custo de abertura do molde e taxa de utilização do material de forjamento.

 

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Efeito do elemento de liga Mo no aço

O elemento molibdênio (Mo) é um carboneto forte e foi descoberto em 1782 pelo químico sueco HjelmPJ. Geralmente existe em ligas de aço em quantidades inferiores a 1%. O aço de cromo-molibdênio pode substituir o aço cromo-níquel, por vezes, para produzir algumas peças de trabalho importantes, como válvulas de alta pressão, vasos de pressão, e tem sido amplamente utilizado em aço cementado de estrutura temperada, aço de mola, aço de rolamento, aço de ferramenta, aço inoxidável resistente a ácido, aço resistente ao calor e aço magnético. Se você estiver interessado, por favor, continue a ler.

Efeito da microestrutura e tratamento térmico do aço

1) Mo pode ser solidez dissolvida em Ferrite, Austenita e Carbide, e é um elemento para reduzir a zona de fase de Austenita.

2) O baixo teor de Mo formou a cementita com ferro e carbono, e o carbeto especial de molibdênio pode ser formado quando o conteúdo é alto.

3) Mo melhora a temperabilidade, que é mais forte que o cromo, mas pior que o manganês.

4) Mo melhora a estabilidade do aço temperado. Como um elemento de liga única, o molibdênio aumenta a fragilidade do aço. Ao coexistir com cromo e manganês, Mo reduz ou inibe a fragilidade do temperamento causada por outros elementos.

 

Efeito nas propriedades mecânicas do aço

1) Melhorou a ductilidade, tenacidade e resistência ao desgaste do aço.

2) Mo tem um efeito de fortalecimento de solução sólida em Ferrite, que melhora a estabilidade do carboneto e, assim, melhora a resistência do aço.

3) Mo aumenta a temperatura de amolecimento e a temperatura de recristalização após o reforço da deformação, aumentando grandemente a resistência à fluência da ferrita, inibindo eficazmente a acumulação de cementite em 450 ~ 600 ℃, promovendo a precipitação de carbonetos especiais, tornando-se assim o elemento de liga mais eficaz melhorar a resistência térmica do aço.

 

Efeito nas propriedades físicas e químicas do aço

1) Mo pode melhorar a resistência à corrosão do aço e evitar a corrosão por pite na solução de cloreto FOR aços inoxidáveis ​​austeníticos.

1) Quando a fração de massa do molibdênio é maior que 3%, a resistência à oxidação do aço se deteriora.

3) A fração de massa de Mo menor que 8% ainda pode ser forjada e laminada, mas quando o teor é maior, a resistência à deformação do aço à usinabilidade a quente aumentará.

4) No aço magnético com um teor de carbono de 1.5% e teor de molibdênio de 2% -3%, a sensibilidade magnética residual e a coercividade podem ser melhoradas.

Para que serve o material PEEK?

O polieteretercetona (PEEK) é um polímero de alto desempenho (HPP) inventado no Reino Unido no final dos 1970s. É considerado um dos seis principais plásticos especializados em engenharia, juntamente com sulfeto de polifenileno (PPS), polissulfona (PSU), poliimida (PI), éster poliaromático (PAR) e polímero de cristal líquido (LCP).

O PEEK oferece excelentes propriedades mecânicas em comparação com outros plásticos especiais de engenharia. Por exemplo, tem resistência a altas temperaturas de 260 ℃, boa auto-lubrificação, resistência à corrosão química, retardante de chamas, resistência à descascamento, resistência à abrasão e resistência à radiação. Tem sido amplamente utilizado na indústria aeroespacial, fabricação de automóveis, eletrônica e elétrica, médica e campos de processamento de alimentos. Os materiais PEEK que foram reforçados e modificados por mistura, enchimento e compósito de fibra, têm melhores propriedades. Aqui vamos descrever a aplicação do PEEK aqui em detalhes.

Eletrônicos

Os materiais PEEK são excelentes isolantes elétricos e mantêm excelente isolamento elétrico em ambientes severos de trabalho, como alta temperatura, alta pressão e alta umidade. Na indústria de semicondutores, a resina PEEK é freqüentemente usada para fabricar portadores de wafer, diafragma isolante eletrônico e vários dispositivos de conexão. Ele também é usado em filme isolante de portadores de wafer, conector, placa de circuito impresso, conector de alta temperatura, etc.

O revestimento em pó de PEEK é coberto na superfície do metal por pintura a pincel, pulverização térmica e outros métodos para obter um bom isolamento e resistência à corrosão. Os produtos de revestimento PEEK incluem eletrodomésticos, eletrônicos, maquinário, etc. Ele também pode ser usado para preenchimento de coluna para análise cromatográfica líquida e tubo superfino para conexão.

Atualmente, os materiais PEEK também são usados ​​em circuitos integrados feitos por empresas japonesas. O campo de eletrônicos e eletrodomésticos tem se tornado gradualmente a segunda maior categoria de aplicação de resina PEEK.

 

Fabricação Mecânica

Os materiais PEEK também podem ser usados ​​em equipamentos de transporte e armazenamento de petróleo / gás natural / água ultrapura, como tubulações, válvulas, bombas e volumetros. Na exploração de petróleo, pode ser usado para fazer sondas de tamanho especial de contatos mecânicos de mineração.

Além disso, o PEEK é freqüentemente usado para fabricar válvulas de defletores, anéis de pistão, vedações e vários componentes de bombas e válvulas químicas. Ele também faz com que o impulsor da bomba de vórtice substitua o aço inoxidável. O PEEK ainda pode ser colado com vários adesivos em altas temperaturas, então os conectores podem ser outro nicho de mercado em potencial.

 

Aparelhos e instrumentos médicos

O material PEEK não é usado apenas para equipamentos cirúrgicos e odontológicos e instrumentos médicos com alta exigência de esterilização, mas também pode substituir o osso artificial de metal. Caracteriza-se pela biocompatibilidade, leve, não-tóxico, forte resistência à corrosão, etc. e é um material semelhante ao do corpo humano no módulo de elasticidade. (PEEK 3.8GPa, osso esponjoso 3.2-7.8Gpa e osso cortical 17-20Gpa).

 

Aeroespacial e aviação

As excelentes propriedades retardantes de chamas do PEEK permitem que ele substitua o alumínio e outros metais em vários componentes de aeronaves, reduzindo o risco de incêndio em aeronaves. Os materiais poliméricos PEEK foram oficialmente certificados por vários fabricantes de aeronaves e também estão qualificados para fornecer produtos de padrão militar.

 

Automobile

Os materiais poliméricos PEEK têm várias vantagens, como alta resistência, leveza e boa resistência à fadiga, são fáceis de serem processados ​​em componentes com tolerância mínima. Eles podem substituir com sucesso metais, compósitos tradicionais e outros plásticos.

 

Potência

O PEEK é resistente a altas temperaturas, radiação e hidrólise. A estrutura da bobina de fio e cabo feita pela PEEK foi usada com sucesso em usinas nucleares.

 

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A diferença entre a válvula globo e a válvula borboleta

Válvula globo e válvula borboleta são duas válvulas comuns usadas para controlar o fluxo na tubulação. O disco da válvula globo se move em linha reta ao longo da linha central do assento para abrir e fechar a válvula. O eixo da haste da válvula globo é perpendicular à superfície de vedação da sede da válvula, e o curso de abertura ou fechamento da haste é relativamente curto, tornando esta válvula muito adequada para cortar ou ajustar e estrangular como o fluxo.

 

O disco em forma de placa da válvula borboleta gira em torno de seu próprio eixo no corpo para cortar e estrangular o fluxo. A válvula borboleta é caracterizada por sua estrutura simples, pequeno volume, leve, a composição de poucas peças, e rápida abertura e fechamento por rotação de apenas 90 °, rápido controle de meio fluido, que pode ser utilizado para meio com sólidos em suspensão partículas ou meios em pó. Aqui vamos discutir a diferença entre eles, se estiver interessado, por favor, continue lendo.

 

  1. Estrutura diferente. o válvula global é composta pela sede, disco, haste, castelo, volante, sobreposta de vedação e etc. Após a abertura, não há contato entre a sede da válvula e a superfície de vedação do disco. A válvula borboleta é composta principalmente pelo corpo da válvula, haste, placa borboleta e anel de vedação. O corpo da válvula é cilíndrico, com comprimento axial curto, é aberto e fechado geralmente menor que 90 °, quando totalmente aberto oferece uma pequena resistência ao fluxo. A válvula borboleta e a haste borboleta não têm capacidade de travamento automático. Para a consideração da placa borboleta, um redutor de engrenagem sem-fim deve ser instalado na haste da válvula. O que pode fazer com que a placa borboleta tenha capacidade de travamento automático para parar a placa borboleta em qualquer posição e melhorar o desempenho operacional da válvula.
  2. Isso funciona de maneira diferente. A válvula globo levanta a haste quando abre ou fecha, o que significa que o volante gira e se eleva junto com a haste. Para válvula de borboleta, placa de borboleta em forma de disco no corpo em torno de sua própria rotação do eixo, de modo a atingir a finalidade de abertura e fechamento ou ajuste. A placa borboleta é acionada pela haste da válvula. Se rodar mais de 90 °, pode ser aberto e fechado uma vez. O fluxo do meio pode ser controlado alterando o ângulo de deflexão da placa borboleta. Quando aberto na faixa de cerca de 15 ° ~ 70 ° e controle de fluxo sensível, no campo de ajuste de grande diâmetro, as aplicações de válvulas de borboleta são muito comuns.
  3. Funções diferentes. A válvula globo pode ser usada para cortar e regular o fluxo. Uma válvula borboleta é adequada para regular o fluxo, geralmente em estrangulamento, controle de ajuste e meio de lama, comprimento curto da estrutura, abertura rápida e velocidade de fechamento (1 / 4 Cr). A perda de pressão da válvula de borboleta no tubo é relativamente grande, cerca de três vezes a da válvula de gaveta. Portanto, ao selecionar uma válvula borboleta, a influência da perda de pressão do sistema de tubulação deve ser totalmente considerada, e a resistência da pressão média do duto da placa borboleta também deve ser considerada ao fechar. Além disso, deve-se considerar as limitações de temperatura de operação do material da sede resiliente a altas temperaturas.
  4. A válvula de borboleta industrial é geralmente uma válvula de grande diâmetro usada para duto de fumaça médio de alta temperatura e gasoduto. O pequeno comprimento da estrutura da válvula e altura total, velocidade de abertura e fechamento rápidos, fazendo com que tenha um bom controle de fluido. Quando a válvula de borboleta é necessária para controlar o fluxo de uso, a coisa mais importante é escolher as especificações corretas e os tipos de válvula de borboleta, para que possa ser um trabalho adequado e eficaz.

 

Em geral, uma válvula globo é usada principalmente para abertura / fechamento e regulação de fluxo de tubo de pequeno diâmetro (tubo ramificado) ou extremidade do tubo, a válvula borboleta é usada para abrir e fechar e regulação de fluxo de tubo ramificado. Organize pela dificuldade do interruptor: válvula de corte> válvula borboleta; Organizado por resistência: válvula globo> válvula borboleta; por desempenho de vedação: válvula globo> válvula borboleta e válvula de gaveta; Por preço: válvula globo> válvula borboleta (exceto válvula borboleta especial).