O material comumente usado para corpo de válvula

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Atende ao texto anterior, o material comum do corpo da válvula inclui aço carbono, aço carbono de baixa temperatura, liga de aço, aço inoxidável austenítico, liga de cobre fundido de titânio, liga de alumínio, etc., dos quais o aço carbono é o material do corpo mais amplamente utilizado. Hoje coletaremos aqui o material comumente usado para corpo de válvula.

Material do corpo da válvula Padrões Temperatura /℃ Pressão/MPa Médio
ferro fundido cinzento -15~200 ≤1,6 Água, gás,

 
Ferro maleável preto -15~300 ≤2,5 Água, água do mar, gás, amônia

 
Ferro dúctil -30~350 ≤4,0 Água, água do mar, gás, ar, vapor

 
Aço carbono (WCA, WCB, WCC) ASTM A216 -29~425 ≤32,0 Aplicações não corrosivas, incluindo água, petróleo e gás
Aço carbono de baixa temperatura (LCB, LCC) ASTM A352 -46~345 ≤32,0 Aplicação de baixa temperatura
Liga de aço (WC6、WC9)

(C5、C12)

 ASTM A217 -29~595

-29~650

 Alta pressão Meio não corrosivo /

Meio corrosivo
Aço inoxidável austenítico ASTM A351 -196~600 Meio corrosivo
Liga Monel ASTM A494 400 Meio contendo ácido fluorídrico
Hastelloy ASTM A494 649 Meios corrosivos fortes, como ácido sulfúrico diluído
Liga de titânio Uma variedade de meios altamente corrosivos
Liga de cobre fundido -273~200 Oxigênio, água do mar
Plásticos e cerâmica ~60 ≤1,6 Meio corrosivo

 

Códigos Material Padrões Formulários Temperatura
WCB Aço carbono ASTM A216 Aplicações não corrosivas, incluindo água, petróleo e gás -29℃~+425℃
LCB Aço de baixa temperatura ASTM A352 Aplicação de baixa temperatura -46℃~+345℃
LC3 3.5%Ni- aço ASTM A352 Aplicação de baixa temperatura -101℃~+340℃
WC6 Aço 1.25%Cr0.5%Mo ASTM A217 Aplicações não corrosivas, incluindo água, petróleo e gás -30℃~+593℃
WC9 2,25 Cr
C5 5%Cr 0,5%Mo ASTM A217 Aplicações suaves ou não corrosivas -30℃~+649℃
C12 9%Cr 1%Mo
CA15(4) Aço 12%Cr ASTM A217 Aplicações corrosivas +704℃
CA6NM(4) Aço 12%Cr ASTM A487 Aplicações corrosivas -30℃~+482℃
CF8M 316SS ASTM A351 Aplicações não corrosivas corrosivas, de temperatura ultrabaixa ou alta -268 ℃ a + 649 ℃, 425 ℃ acima ou o conteúdo de carbono especificado é 0,04% ou superior
CF8C 347SS ASTM A351 Aplicações corrosivas e de alta temperatura -268 ℃ a + 649 ℃, 540 ℃ acima ou o conteúdo de carbono especificado é 0,04% ou superior
CF8 304SS ASTM A351 Aplicações não corrosivas corrosivas, de temperatura ultrabaixa ou alta -268 ℃ a + 649 ℃, 425 ℃ acima ou o conteúdo de carbono especificado é 0,04% ou superior
CF3 304LSS ASTM A351 Aplicações corrosivas ou não corrosivas +425℃
CF3M 316LSS ASTM A351 Aplicações corrosivas ou não corrosivas +454℃
CN7M Estelar de liga ASTM A351 Boa resistência à corrosão ao calor de ácido sulfúrico +425℃
M35-1 Monel ASTM A494 Classe soldável, boa resistência à corrosão por ácidos orgânicos e água salgada.

Maior resistência à corrosão em soluções alcalinas

 +400℃
N7M Hastelloy B ASTM A494 Adequado para várias concentrações e temperaturas de ácido fluorídrico, boa resistência ao ácido sulfúrico e desempenho de corrosão por ácido fosfórico +649℃
CW6M Hastelloy C. ASTM A494 Em alta temperatura, possui alta resistência à corrosão ao ácido fórmico, ácido fosfórico, ácido sulfuroso e ácido sulfúrico +649℃
AC40 Inconel ASTM A494 Funciona bem em aplicações de alta temperatura, tem boa resistência à corrosão em meios fluidos altamente corrosivos

 

Como fabricante e distribuidor completo de válvulas industriais, a PERFECT fornece uma linha completa de válvulas para venda que é fornecida para diversos setores. Material do corpo da válvula disponível, incluindo aço carbono, aço inoxidável, liga de titânio, ligas de cobre, etc., e tornamos o material fácil de encontrar para a sua necessidade de válvula.

 

Classe de vazamento na sede da válvula de controle

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Em artigos anteriores, apresentamos “O que causou o vazamento da válvula" e "Os padrões de taxas de vazamento da válvula industrial”, hoje aqui continuaremos a discutir a classe e classificação de vazamento da válvula.

ANSI FCI 70-2 é um padrão industrial para vazamento em sede de válvula de controle, especificou seis classes de vazamento (Classe I, II, III, IV, V, VI) para válvulas de controle e define o procedimento de teste, substituindo ANSI B16.104. Os mais comumente usados são CLASSE I, CLASSE IV e CLASSE Vl. A vedação metal-elástica ou a vedação metálica devem ser selecionadas no projeto de engenharia de acordo com as características do meio e a frequência de abertura da válvula. Os graus de vedação de válvula com sede metálica devem ser estipulados no contrato de pedido, as taxas I, Ⅱ, Ⅲ são menos utilizadas devido à solicitação de um nível mais baixo, geralmente escolha Ⅳpelo menos e V ou Ⅵ para requisitos mais elevados.

 

Classificações da sede da válvula de controle (ANSI/FCI 70-2 e IEC 60534-4)

Classe de vazamento Vazamento máximo permitido Meio de teste Pressão de teste Procedimentos de classificação de teste Tipo de válvula
Classe I / / / Não é necessário teste Válvulas com sede metálica ou resiliente
Classe II 0,5% de capacidade nominal Ar ou água a 50-125 F (10-52C) 3,5 bar, diferencial operacional o que for menor Menor de 45 a 60 psig ou diferencial operacional máximo Válvulas de controle comerciais de duplo assento ou balanceadas de assento único válvulas de controle com vedação de anel de pistão e sedes metal com metal.
Classe III 0,1% de capacidade nominal Como acima Como acima Como acima Igual à classe II, mas com maior grau de vedação e vedação.
Classe IV 0,01% de capacidade nominal Como acima Como acima Como acima Válvulas de controle comerciais desequilibradas de sede única e válvulas de controle balanceadas de sede única com anéis de pistão extra apertados ou outros meios de vedação e sedes de metal com metal.
Classe V 0,0005 ml por minuto de água por polegada de diâmetro da porta por psi diferencial Água a 50-125F (10-52C) Queda máxima de pressão de serviço através do bujão da válvula, não deve exceder a classificação do corpo ANSI. A pressão máxima de serviço através do bujão da válvula não deve exceder a classificação ANSI Sede metálica, válvulas de controle de sede única não balanceadas ou designs de sede única balanceados com sede excepcional e estanqueidade da vedação
Classe VI Não exceder os valores mostrados na tabela a seguir com base no diâmetro da porta. Ar ou nitrogênio a 50-125 F (10-52C) 3,5 bar (50 psig) ou pressão diferencial nominal máxima no bujão da válvula, o que for menor. A pressão máxima de serviço através do bujão da válvula não deve exceder a classificação ANSI Válvulas de controle de sede resiliente, de sede simples desbalanceadas ou balanceadas com anéis “O” ou vedações sem folga semelhantes.

 

 

 

O que causou o vazamento da válvula?

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As válvulas são uma das principais fontes de vazamento no sistema de dutos da indústria petroquímica, por isso é fundamental para o vazamento de válvulas. As taxas de vazamento da válvula são, na verdade, o nível de vedação da válvula, o desempenho da vedação da válvula é referido como as peças de vedação da válvula para evitar a capacidade de vazamento de mídia.

As principais peças de vedação da válvula, incluindo a superfície de contato entre as peças de abertura e fechamento e a sede, o encaixe da gaxeta, da haste e da caixa da gaxeta, a conexão entre o corpo da válvula e os castelos. O primeiro pertence ao vazamento interno, que afeta diretamente a capacidade da válvula de cortar o meio e o funcionamento normal do equipamento. Os dois últimos são vazamentos externos, ou seja, vazamentos de meio da válvula interna. As perdas e a poluição ambiental causadas por vazamentos externos são muitas vezes mais graves do que as causadas por vazamentos internos. Então você sabe o que causou o vazamento da válvula?

Corpo de válvula fundido e forjado

Os defeitos de qualidade formados no processo de fundição, como furos de areia, areia, buracos de escória e poros, e os defeitos de qualidade de forjamento, como rachaduras e dobras, podem causar vazamentos no corpo da válvula.

Embalagem

A vedação da parte da haste é a gaxeta na válvula, que é projetada para evitar vazamentos de gases, líquidos e outros meios. o vazamento da válvula será causado pela deflexão da fixação da gaxeta, fixação inadequada do parafuso da gaxeta, pouca gaxeta, material de gaxeta errado e método inadequado de instalação da gaxeta no processo de instalação da gaxeta.

Anel de vedação

Material do anel de vedação incorreto ou inadequado, má qualidade de soldagem da superfície com o corpo; rosca solta, parafuso e anel de pressão; montagem do anel de vedação ou uso de um anel de vedação defeituoso que não foi encontrado no teste de pressão, resultando em vazamento da válvula.

Superfície de vedação

O desbaste grosseiro da superfície de vedação, o desvio da montagem da haste da válvula e da peça de fechamento, a seleção inadequada da qualidade do material da superfície de vedação causarão vazamento da parte de contato entre a superfície de vedação e a haste da válvula.

 

Em geral, o vazamento externo das válvulas é causado principalmente pela má qualidade ou instalação inadequada do corpo fundido, flange e gaxeta. O vazamento interno geralmente ocorre em três partes: peças abertas e fechadas e superfície de vedação da sede da junta, corpo da válvula e junta do castelo, posição fechada da válvula.

Além disso, tipos inadequados de válvula, temperatura média, fluxo, pressão ou interruptor de válvula não podem ser totalmente fechados, o que também causará vazamento na válvula. O vazamento da válvula não é permitido especialmente para condições de alta temperatura e pressão, meios inflamáveis, explosivos, tóxicos ou corrosivos, portanto a válvula deve fornecer desempenho de vedação confiável para atender aos requisitos de suas condições de uso no vazamento.

Como prevenir a cavitação da válvula?

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O disco e a sede e outras partes internas da válvula de controle e o válvula redutora aparecerão atritos, ranhuras e outros defeitos, a maioria deles causados por cavitação. A cavitação é todo o processo de acumulação, movimento, divisão e eliminação de bolhas. Quando o líquido passa pela válvula parcialmente aberta, a pressão estática é menor que a pressão de saturação do líquido na área de velocidade crescente ou após a válvula ser fechada. Neste momento, o líquido na área de baixa pressão começa a vaporizar e produz pequenas bolhas que absorvem as impurezas do líquido. Quando a bolha é transportada para a área de maior pressão estática pelo fluxo de líquido novamente, a bolha estoura ou explode repentinamente, chamamos esse tipo de cavitação de válvula de fenômeno de fluxo hidráulico.

A causa direta da cavitação é o flash causado por uma mudança repentina de resistência. Flashing refere-se à alta pressão do líquido saturado após a descompressão em uma parte do vapor saturado e do líquido saturado, bolha e a formação de atrito suave na superfície das peças.

Quando as bolhas estouram durante a cavitação, a pressão de impacto pode chegar a 2.000 Mpa, o que excede em muito o limite de falha por fadiga da maioria dos materiais metálicos. A ruptura da bolha é a principal fonte de ruído, a vibração por ela produzida pode produzir até 10KHZ de ruído, quanto mais bolhas, mais grave o ruído, além disso, a cavitação reduzirá a capacidade de carga da válvula, danificará as peças internas da válvula e propenso a produzir vazamento, então como evitar válvula cavitação?

 

  • Redução de pressão em múltiplos estágios

Peças internas redutoras de vários estágios, ou seja, a queda de pressão através da válvula em vários menores, de modo que a seção de contração da veia de pressão seja maior que a pressão do vapor, para evitar a formação de bolhas de vapor e eliminar a cavitação.

 

  • Aumentar a dureza do material

Uma das principais causas de danos à válvula é que a dureza do material não resiste à força de impacto liberada pelo estouro da bolha. Revestimento ou soldagem por spray de liga stryker à base de aço inoxidável para formar uma superfície endurecida, uma vez danificada, uma segunda vez, revestimento ou soldagem por spray pode prolongar a vida útil do equipamento e reduzir o custo de manutenção.

 

  • Design de estrangulamento poroso

A estrutura especial da sede e do disco faz com que o fluxo da pressão do líquido seja superior à pressão do vapor saturado, a concentração do líquido de injeção na válvula da energia cinética em energia térmica, reduzindo assim a formação de bolhas de ar.

Por outro lado, fazer a bolha estourar no centro da manga para evitar danos diretamente na superfície da sede e do disco.

 

Como escolher a válvula para tubulação de oxigênio?

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O oxigênio tem propriedades químicas tipicamente ativas. É uma substância fortemente oxidante e combustível e pode combinar-se com a maioria dos elementos para formar óxidos, exceto ouro, prata e gases inertes, como hélio, néon, argônio e criptônio. Uma explosão ocorre quando o oxigênio é misturado com gases combustíveis (acetileno, hidrogênio, metano, etc.) em uma determinada proporção ou quando a válvula do tubo encontra um incêndio repentino. O fluxo de oxigênio na mudança do sistema de dutos no processo de transporte de gás oxigênio, a European Industrial Gas Association (EIGA) desenvolveu o padrão IGC Doc 13/12E “Oxygen Pipeline and Piping Systems” dividiu as condições de trabalho do oxigênio em “impacto” e “ sem impacto”. O “impacto” é uma ocasião perigosa porque é fácil estimular energia, causando combustão e explosão. A válvula de oxigênio é a típica “ocasião de impacto”.

A válvula de oxigênio é um tipo de válvula especial projetada para tubulações de oxigênio, tem sido amplamente utilizada em metalurgia, petróleo, química e outras indústrias que envolvem oxigênio. O material da válvula de oxigênio é limitado à pressão de trabalho e vazão para evitar a colisão de partículas e impurezas na tubulação. Portanto, o engenheiro deve considerar totalmente o atrito, a eletricidade estática, a ignição de não metais, possíveis poluentes (corrosão superficial do aço carbono) e outros fatores ao selecionar a válvula de oxigênio.

Por que as válvulas de oxigênio são propensas a explodir?

  • A ferrugem, a poeira e a escória de soldagem no tubo causam combustão por fricção com a válvula.

No processo de transporte, o oxigênio comprimido irá esfregar e colidir com óleo, sucata de óxido de ferro ou combustor de pequenas partículas (pó de carvão, partículas de carbono ou fibra orgânica), resultando em uma grande quantidade de calor de fricção, resultando na combustão de tubos e equipamento, que está relacionado ao tipo de impurezas, tamanho das partículas e velocidade do fluxo de ar. O pó de ferro é fácil de queimar com oxigênio e quanto mais fino o tamanho da partícula, menor o ponto de ignição; Quanto maior a velocidade, mais fácil é queimar.

  • O oxigênio comprimido adiabaticamente pode inflamar combustíveis.

Os materiais de baixo ponto de ignição, como óleo e borracha na válvula, entrarão em ignição em alta temperatura local. O metal reage com o oxigênio, e essa reação de oxidação é significativamente intensificada pelo aumento da pureza e da pressão do oxigênio. Por exemplo, na frente da válvula é 15MPa, a temperatura é 20°C, a pressão atrás da válvula é 0,1MPa, se a válvula for aberta rapidamente, a temperatura do oxigênio após a válvula pode chegar a 553°C de acordo com o cálculo da compressão adiabática fórmula, que atingiu ou excedeu o ponto de ignição de alguns materiais.

  • O baixo ponto de ignição dos combustíveis em oxigênio puro de alta pressão é o indutor da combustão da válvula de oxigênio

A intensidade da reação de oxidação depende da concentração e pressão do oxigênio. A reação de oxidação ocorre violentamente no oxigênio puro, ao mesmo tempo em que emite uma grande quantidade de calor, de modo que a válvula de oxigênio no oxigênio puro de alta pressão apresenta grande perigo potencial. Testes mostraram que a energia de detonação do fogo é inversamente proporcional ao quadrado da pressão, o que representa uma grande ameaça para a válvula de oxigênio.

Os tubos, conexões de válvulas, juntas e todos os materiais em contato com o oxigênio nas tubulações devem ser rigorosamente limpos devido às propriedades especiais do oxigênio, purgados e desengraxados antes da instalação para evitar a produção de sucata, graxa, poeira e partículas sólidas muito pequenas. ou deixados para trás no processo de fabricação. Quando estão no oxigênio através da válvula, é fácil causar combustão por fricção ou risco de explosão.

Como escolher uma válvula usada para oxigênio?

Alguns projetos proíbem explicitamente válvulas de gaveta de ser usado em tubulações de oxigênio com pressão de projeto superior a 0,1mpa. Isso ocorre porque a superfície de vedação das válvulas gaveta será danificada pelo atrito no movimento relativo (ou seja, a abertura/fechamento da válvula), o que faz com que pequenas “partículas de pó de ferro” caiam da superfície de vedação e peguem fogo facilmente. Da mesma forma, a linha de oxigênio de outro tipo de válvula também explodirá no momento em que a diferença de pressão entre os dois lados da válvula for grande e a válvula abrir rapidamente.

  • Tipo de válvula

A válvula instalada na tubulação de oxigênio é geralmente uma válvula globo, a direção geral do fluxo do meio da válvula é para dentro e para fora, enquanto a válvula de oxigênio é o oposto para garantir uma boa força da haste e o fechamento rápido do núcleo da válvula.

  • Material da válvula

Corpo da válvula: Recomenda-se a utilização de aço inoxidável abaixo de 3MPa; O aço-liga Inconel 625 ou Monel 400 é usado acima de 3MPa.

  • Aparar

(1) As partes internas da válvula devem ser tratadas com Inconel 625 e endurecimento superficial;

(2) O material da haste/manga da válvula é Inconel X-750 ou Inconel 718;

(3) Deve ser válvula não redutora e manter o mesmo calibre da tubulação original; A sede do núcleo da válvula não é adequada para soldagem de superfícies duras;

(4) O material do anel de vedação da válvula é grafite moldado sem graxa (baixo teor de carbono);

(5) Gaxeta dupla é usada para a tampa superior da válvula. A gaxeta é de grafite isento de graxa, resistente a altas temperaturas (468 ℃).

(6) O oxigênio no fluxo de rebarbas ou ranhuras produzirá atrito em alta velocidade, o que produz o acúmulo de uma grande quantidade de calor e pode explodir com compostos de carbono, o acabamento da superfície interna da válvula deve atender aos requisitos da ISO 8051-1 Sa2 .

 

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