O material comumente usado para o corpo da válvula

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

Material do corpo da válvula Standards Temperatura / ℃ Pressão / MPa Médio
ferro fundido cinzento -15 ~ 200 ≤ 1.6 Gás de água,

 

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, óleo e gás
Aço carbono de baixa temperatura (LCB 、 LCC) ASTM A352 -46 ~ 345 ≤ 32.0 Aplicação em baixa temperatura
Aço de liga (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 Standards Aplicações Temperatura
WCBMais aço carbono ASTM A216 Aplicações não corrosivas, incluindo água, óleo e gás -29 ℃ ~ + 425 ℃
ABC Aço de baixa temperatura ASTM A352 Aplicação em baixa temperatura -46 ℃ ~ + 345 ℃
LC3 3.5% de aço inoxidável ASTM A352 Aplicação em baixa temperatura -101 ℃ ~ + 340 ℃
WC6 1.25% Cr0.5% Mo aço ASTM A217 Aplicações não corrosivas, incluindo água, óleo e gás -30 ℃ ~ + 593 ℃
WC9 2.25Cr
C5 5% Cr 0.5% Mo ASTM A217 Aplicações leves ou não corrosivas -30 ℃ ~ + 649 ℃
C12 9% Cr 1% Mo
CA15 (4) 12% de aço Cr ASTM A217 Aplicações corrosivas + 704 ℃
CA6NM (4) 12% de aço Cr ASTM A487 Aplicações corrosivas -30 ℃ ~ + 482 ℃
CF8M 316SS ASTM A351 Aplicações corrosivas, ultra-baixa ou alta temperatura e não corrosivas -268 ℃ a + 649 ℃ , 425 ℃ acima ou o teor de carbono especificado é 0.04% ou acima
CF8C 347SS ASTM A351 Aplicações corrosivas de alta temperatura -268 ℃ a + 649 ℃ , 540 ℃ acima ou o teor de carbono especificado é de 0.04% ou acima
CF8 304SS ASTM A351 Aplicações corrosivas, ultra-baixa ou alta temperatura e não corrosivas -268 ℃ a + 649 ℃ , 425 ℃ acima ou o conteúdo de carbono especificado é 0.04% ou acima
CF3 304LSS ASTM A351 Aplicações corrosivas ou não corrosivas + 425 ℃
CF3M 316LSS ASTM A351 Aplicações corrosivas ou não corrosivas + 454 ℃
CN7M Stel da liga ASTM A351 Boa resistência à corrosão ao calor ácido sulfúrico + 425 ℃
M35-1 Monel ASTM A494 Classe soldável, boa resistência ao ácido orgânico e à corrosão por água salgada.

Maior resistência à corrosão da solução alcalina

+ 400 ℃
N7M Hastelloy B ASTM A494 Adequado para várias concentrações e temperaturas de ácido fluorídrico, boa resistência ao desempenho de corrosão por ácido sulfúrico e ácido fosfórico + 649 ℃
CW6M Hastelloy C ASTM A494 Em alta temperatura, possui alta resistência à corrosão por ácido fórmico, ácido fosfórico, ácido sulfuroso e ácido sulfúrico + 649 ℃
CY40 Inconel ASTM A494 Funciona bem em aplicações de alta temperatura, possui boa resistência à corrosão em fluidos altamente corrosivos

 

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Classe de vazamento do assento da válvula de controle

Nos 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 de válvula.

O ANSI FCI 70-2 é um padrão do setor para vazamentos na sede da válvula de controle, especificado seis classes de vazamento (Classe I, II, III, IV, V, VI) para válvulas de controle e define o procedimento de teste e substitui o ANSI B16.104. Os mais usados ​​são CLASSE I, CLASSE IV e CLASSE Vl. A vedação elástica de metal ou a vedação de metal 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 da válvula com sede em metal devem ser estipulados no contrato de pedido, as taxas I, Ⅱ, Ⅲ são usadas menos devido a solicitação de um nível mais baixo, geralmente escolha pelo menos e V ou Ⅵ para requisitos mais altos.

 

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% da capacidade nominal Ar ou água a 50-125 F (10-52C) 3.5 bar, diferencial operacional o que for menor Diferencial de operação inferior a 45 a 60 psig ou máximo Válvulas de controle comerciais de assento duplo ou assento único equilibrado válvulas de controle com uma vedação do anel do pistão e assentos de metal com metal.
Classe III 0.1% da capacidade nominal Como acima Como acima Como acima Igual à classe II, mas com maior grau de aperto da sede e da vedação.
Classe IV 0.01% da capacidade nominal Como acima Como acima Como acima Válvulas de controle comerciais de sede única desbalanceadas e válvulas de controle de sede única balanceadas com anéis de pistão muito apertados ou outros meios de vedação e assentos metal-metal.
Classe V 0.0005 ml por minuto de água por polegada de diâmetro da porta por diferencial psi Água a 50-125F (10-52C) Queda máxima de pressão de serviço no bujão da válvula, para não exceder a classificação do corpo ANSI. Pressão máxima de serviço no bujão da válvula para não exceder a classificação ANSI Assento de metal, válvulas de controle desequilibradas de assento único ou projetos de assento único balanceados com estanqueidade excepcional do assento e da vedação
Classe VI Não exceder as quantidades mostradas na tabela a seguir com base no diâmetro da porta. Ar ou nitrogênio a 50-125 F (10-52C) Pressão diferencial nominal máxima de 3.5 bar (50 psig) ou máxima no bujão da válvula, o que for menor. Pressão máxima de serviço no bujão da válvula para não exceder a classificação ANSI Válvulas de controle de sede resiliente, seja de sede única não balanceada ou balanceada com anéis “O” ou vedações sem intervalos semelhantes.

 

 

 

O que causou o vazamento da válvula?

As válvulas são uma das principais fontes de vazamento no sistema de tubulação 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 da mídia.

As principais partes de vedação da válvula, incluindo a superfície de contato entre as partes de abertura e fechamento e a sede, o encaixe da gaxeta e da haste e da caixa de gaxetas, a conexão entre o corpo da válvula e as capotas. O primeiro pertence ao vazamento interno, que afeta diretamente a capacidade da válvula de cortar o meio e a operação normal do equipamento. Os dois últimos são vazamentos externos, ou seja, vazamentos de mídia da válvula interna. A perda e a poluição ambiental causadas por vazamentos externos costumam ser mais graves do que as causadas por vazamentos internos. Então você sabe o que causou o vazamento da válvula?

Corpo da válvula de fundição e forjamento

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

Embalagem

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

o anel de vedação

Material do anel de vedação incorreto ou inadequado, má qualidade da soldagem de revestimento 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

Desbaste áspero da superfície de vedação, desvio da montagem da haste da válvula e peça de fechamento, seleção inadequada da qualidade do material da superfície de vedação causará vazamento da peça 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 incorreta do corpo fundido, do flange e da gaxeta. O vazamento interno geralmente ocorre em três partes: partes 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 de válvula inadequados, temperatura média, vazão, pressão ou comutador de válvula não podem ser totalmente fechados, o que também causará vazamento da 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 um desempenho de vedação confiável para atender aos requisitos de suas condições de uso no vazamento.

Como evitar a cavitação da válvula?

O disco e a sede e outras partes do interno da válvula de controle e do válvula redutora aparecerá fricção, ranhura e outros defeitos, a maioria deles é causada por cavitação. Cavitação é todo o processo de acumulação, movimento, divisão e eliminação de bolhas. Quando o líquido passa através da válvula parcialmente aberta, a pressão estática é menor que a pressão de saturação do líquido na área de velocidade crescente ou após o fechamento da válvula. Nesse momento, o líquido na área de baixa pressão começa a vaporizar e produz pequenas bolhas que absorvem impurezas no líquido. Quando a bolha é transportada para a área de pressão estática mais alta pelo fluxo líquido novamente, a bolha explode ou explode repentinamente, chamamos esse tipo de cavitação da válvula do fenômeno do fluxo hidráulico.

A causa direta da cavitação está piscando, causada por uma súbita mudança de resistência. Piscar refere-se à alta pressão do líquido saturado após a descompressão em uma parte do vapor saturado e do líquido saturado, da bolha e da formação de fricção suave na superfície das peças.

Quando as bolhas explodem durante a cavitação, a pressão de impacto pode chegar a 2000Mpa, o que excede em muito o limite de falha de fadiga da maioria dos materiais metálicos. A ruptura de bolhas é a principal fonte de ruído, a vibração produzida por ele pode produzir até 10KHZ de ruído, quanto mais bolhas, o ruído é mais sério, além disso, a cavitação reduzirá a capacidade de suporte da válvula, danificará as partes internas da válvula e propenso a produzir vazamentos, como prevenir válvula cavitação?

 

  • Redução de pressão em vários estágios

Peças internas de vários estágios, isto é, a queda de pressão através da válvula em várias 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 pode resistir à força de impacto liberada pela explosão da bolha. A soldagem por revestimento ou por spray de liga mais resistente à base de aço inoxidável para formar uma superfície endurecida, uma vez danificada, uma segunda vez por revestimento ou soldagem por spray pode prolongar a vida útil do equipamento e reduzir o custo de manutenção.

 

  • Design por estrangulamento poroso

A estrutura especial da sede e do disco torna o fluxo da pressão do líquido maior que a 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 luva para evitar danos diretamente na superfície do assento e do disco.

 

Como escolher a válvula para o gasoduto?

O oxigênio tem propriedades químicas tipicamente ativas. É um oxidante forte e uma substância 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. A alteração do fluxo de oxigênio no sistema de dutos no processo de transporte do gás oxigênio, a European Industrial Gas Association (EIGA) desenvolveu o padrão IGC Doc 13 / 12E “Oxygen Pipeline and Piping Systems” dividindo as condições de trabalho de oxigênio em “impacto” e “ sem impacto ”. O “impacto” é uma ocasião perigosa porque é fácil de estimular a 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 e vazão de trabalho para evitar a colisão de partículas e impurezas na tubulação. Portanto, o engenheiro deve considerar completamente o atrito, a eletricidade estática, a ignição não metálica, possíveis poluentes (corrosão da superfície do aço carbono) e outros fatores ao selecionar a válvula de oxigênio.

Por que as válvulas de oxigênio tendem a explodir?

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

No processo de transporte, o oxigênio comprimido esfrega e colide com óleo, sucata de óxido de ferro ou combustor de pequenas partículas (pó de carvão, partícula de carbono ou fibra orgânica), resultando em uma grande quantidade de calor de atrito, resultando na combustão de tubos e equipamento, 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 das partículas, menor o ponto de ignição; Quanto maior a velocidade, mais fácil é gravar.

  • O oxigênio comprimido adiabaticamente pode inflamar combustíveis.

Os materiais com baixo ponto de ignição, como óleo e borracha na válvula, inflamarão a uma temperatura local alta. O metal reage em oxigênio, e essa reação de oxidação é significativamente intensificada pelo aumento da pureza e pressão do oxigênio. Por exemplo, na frente da válvula é 15MPa, a temperatura é 20 ℃, a pressão atrás da válvula é 0.1MPa, se a válvula for aberta rapidamente, a temperatura do oxigênio após a válvula atingir 553 ℃ 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 no oxigênio puro de alta pressão é a indução da combustão das válvulas 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 que libera uma grande quantidade de calor, de modo que a válvula de oxigênio no oxigênio puro de alta pressão apresenta um 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, gaxetas e todos os materiais em contato com oxigênio nas tubulações devem ser rigorosamente limpos devido às propriedades especiais do oxigênio, purgados e desengordurados antes da instalação para evitar que sucata, graxa, poeira e partículas sólidas muito pequenas sejam produzidas ou deixado para trás no processo de fabricação. Quando estão no oxigênio através da válvula, é fácil causar risco de combustão por atrito ou explosão.

Como escolher uma válvula usada para o oxigênio?

Alguns projetos proíbem explicitamente válvulas de portão de ser usado em dutos de oxigênio com pressão de projeto superior a 0.1 mpa. Isso ocorre porque a superfície de vedação das válvulas de gaveta será danificada pelo atrito no movimento relativo (isto é, a abertura / fechamento da válvula), o que faz com que pequenas “partículas de pó de ferro” caiam da superfície de vedação e pegem 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 da válvula é para baixo e para dentro, enquanto a válvula de oxigênio é o oposto para garantir uma boa força de haste e o fechamento rápido do núcleo da válvula.

  • Material da válvula

Corpo da válvula: Recomenda-se usar aço inoxidável abaixo de 3MPa; O aço de 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 da superfície;

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

(3) Deve ser uma válvula não redutora e manter o mesmo calibre com o tubo 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 moldada sem graxa (baixo teor de carbono);

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

(6) O oxigênio no fluxo de rebarbas ou ranhuras produzirá atrito em alta velocidade, 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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