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

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O material comum do corpo da válvula inclui aço carbono, aço carbono de baixa temperatura (ASTM A352 LCB/LCC), liga de aço (WC6, WC9), aço inoxidável austenítico (ASTM A351 CF8), liga de titânio fundido em liga de cobre, liga de alumínio, etc., dos quais o aço carbono é o material de carroceria mais utilizado. ASTM A216 WCA, WCB e WCC são adequados para válvulas de média e alta pressão com temperatura de trabalho entre -29 e 425°C. GB 16Mn e 30Mn são usados sob temperaturas entre -40 e 450 ℃, são materiais alternativos comumente usados como ASTMA105. Ambas 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 na norma ASTM A105. A105 é um material comum que pertence ao padrão ASTMA105/A105M dos Estados Unidos e GB/T 12228-2006 (basicamente equivalente).

A válvula WCB em aço carbono pertence à especificação ASTM A216 com classes WCA e WCC, que apresentam pequenas diferenças em termos de propriedades químicas e mecânicas, equivalentes 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 tamanho de grão.

Válvulas WCB por formação de líquido fundido que podem causar segregação e defeitos de tecido e podem ser usadas para fundir peças complexas.

 

  1. Desempenho diferente

A ductilidade, resistência e outras propriedades mecânicas das válvulas de aço forjado A105 são superiores às das peças fundidas 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 usados principalmente para fabricar peças com formatos complexos, difíceis de forjar ou usinar e requerem maior resistência e plasticidade.

 

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

 

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.

 

Efeito do elemento de liga Mo no aço

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O elemento Molibdênio (Mo) é um carboneto forte e foi descoberto em 1782 pelo químico sueco HjelmPJ. Geralmente existe em aços-liga em quantidades inferiores a 1%. O aço cromo-molibdênio às vezes pode substituir o aço cromo-níquel para produzir algumas peças funcionais importantes, como válvulas de alta pressão, vasos de pressão e tem sido amplamente utilizado em aço estrutural carburado temperado, aço para molas, aço para rolamentos, aço para ferramentas, aço inoxidável resistente a ácidos, aço resistente ao calor e aço magnético. Se você estiver interessado, continue lendo.

Efeito da microestrutura e tratamento térmico do aço

1) Mo pode ser solidez dissolvida em Ferrita, Austenita e Carboneto, e é um elemento para reduzir a zona da fase Austenita.

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

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

4) Mo melhora a estabilidade do revenido do aço. Como elemento de liga único, o molibdênio aumenta a fragilidade do aço por revenimento. Ao coexistir com o cromo e o manganês, o Mo reduz ou inibe a fragilidade da têmpera causada por outros elementos.

 

Efeito nas propriedades mecânicas do aço

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

2) O Mo tem um efeito de fortalecimento da solução sólida na ferrita, que melhora a estabilidade do metal duro e, assim, melhora a resistência do aço.

3) O Mo aumenta a temperatura de amolecimento e a temperatura de recristalização após o fortalecimento da deformação, aumentando significativamente a resistência à fluência da ferrita, inibindo efetivamente o acúmulo de cementita em 450 ~ 600 ℃, promovendo a precipitação de carbonetos especiais e tornando-se assim o elemento de liga mais eficaz para 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 resistência à corrosão por pites em solução de cloreto PARA aços inoxidáveis austeníticos.

1) Quando a fração mássica do molibdênio é superior a 3%, a resistência à oxidação do aço se deteriora.

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

4) No aço magnético com 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 é usado o material PEEK?

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

PEEK oferece excelentes propriedades mecânicas em comparação com outros plásticos especiais de engenharia. Por exemplo, possui resistência a altas temperaturas de 260 ℃, boa autolubricidade, resistência à corrosão química, retardador de chama, resistência ao descascamento, resistência à abrasão e resistência à radiação. Tem sido amplamente utilizado nas áreas aeroespacial, fabricação de automóveis, eletrônica e elétrica, médica e de processamento de alimentos. Os materiais PEEK que foram reforçados e modificados por mistura, enchimento e compósito de fibra apresentam melhores propriedades. Aqui descreveremos a aplicação do PEEK em detalhes.

Eletrônicos

Os materiais PEEK são excelentes isolantes elétricos e mantêm excelente isolamento elétrico em ambientes de trabalho adversos, como alta temperatura, alta pressão e alta umidade. Na indústria de semicondutores, a resina PEEK é frequentemente usada para fabricar portadores de wafer, diafragma isolante eletrônico e vários dispositivos de conexão. Também é usado em filmes isolantes de portadores de wafer, conectores, placas de circuito impresso, conectores de alta temperatura, etc.

O revestimento em pó PEEK é coberto na superfície do metal por pintura com pincel, pulverização térmica e outros métodos para obter bom isolamento e resistência à corrosão. Os produtos de revestimento PEEK incluem eletrodomésticos, eletrônicos, máquinas, etc. Também pode ser usado para encher colunas para análise cromatográfica líquida e tubos superfinos para conexão.

Atualmente, os materiais PEEK também são utilizados em circuitos integrados fabricados por empresas japonesas. O campo de eletrônicos e eletrodomésticos tornou-se gradualmente a segunda maior categoria de aplicação da 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 volumétricos. Na exploração de petróleo, pode ser usado para fazer sondas de contatos mecânicos de mineração de tamanhos especiais.

Além disso, o PEEK é frequentemente usado para fabricar válvulas defletoras, anéis de pistão, vedações e vários componentes de bombas e válvulas químicas. Também para fazer com que o impulsor da bomba de vórtice seja substituído em aço inoxidável. O PEEK ainda pode ser colado com vários adesivos em altas temperaturas, portanto os conectores podem ser outro nicho de mercado potencial.

 

Aparelhos e instrumentos médicos

O material PEEK não é usado apenas para equipamentos cirúrgicos e odontológicos e instrumentos médicos com altos requisitos de esterilização, mas também pode substituir osso artificial metálico. É caracterizado por biocompatibilidade, leve, não tóxico, forte resistência à corrosão, etc. e é um material semelhante ao corpo humano em 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 chama do PEEK permitem substituir o alumínio e outros metais em vários componentes de aeronaves, reduzindo o risco de incêndio na aeronave. Os materiais poliméricos PEEK foram oficialmente certificados por vários fabricantes de aeronaves e também são elegíveis para fornecer produtos de padrão militar.

 

Automóvel

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.

 

Poder

PEEK é resistente a altas temperaturas, radiação e hidrólise. A estrutura de bobinas de fios e cabos fabricada pela PEEK tem sido usada com sucesso em usinas nucleares.

 

PERFECT é um fabricante e distribuidor totalmente abastecido de válvulas industriais e fornecemos uma linha completa de Anéis de vedação em PEEK e sedes de válvula para venda que são fornecidas para diversos setores. saiba mais, entre em contato conosco agora!

A diferença entre válvula globo e válvula borboleta

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A válvula globo e a 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 da sede 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 conforme 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, peso leve, composição de apenas algumas peças, e rápida abertura e fechamento por rotação de apenas 90°, controle rápido de meio fluido, podendo ser utilizado para meio com sólido suspenso partículas ou meios pulverulentos. Aqui discutiremos a diferença entre eles, se estiver interessado, continue lendo.

 

  1. Estrutura diferente. O válvula global é composto pela sede, disco, haste, castelo, volante, gaxeta 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 por corpo da válvula, haste, placa borboleta e anel de vedação. O corpo da válvula é cilíndrico, de comprimento axial curto, sua abertura e fechamento geralmente é inferior a 90°, quando totalmente aberta oferece uma pequena resistência ao fluxo. A válvula borboleta e a haste borboleta não possuem capacidade de travamento automático. Para considerar a placa borboleta, um redutor de engrenagem helicoidal 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. Funciona de forma diferente. A válvula globo levanta a haste quando ela abre ou fecha, o que significa que o volante gira e sobe junto com a haste. Para válvula borboleta, placa borboleta em forma de disco no corpo em torno de seu próprio eixo de rotação, de modo a atingir a finalidade de abertura e fechamento ou ajuste. A placa borboleta é acionada pela haste da válvula. Se girar 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 aberta na faixa de cerca de 15°~70°, e controle de fluxo sensível, portanto, no campo de ajuste de grande diâmetro, as aplicações de válvula borboleta são muito comuns.
  3. Funções diferentes. A válvula globo pode ser usada para corte e regulação de fluxo. Uma válvula borboleta é adequada para regulação de fluxo, geralmente em estrangulamento, controle de ajuste e meio de lama, comprimento de estrutura curto, velocidade de abertura e fechamento rápida (1/4 Cr). A perda de pressão da válvula borboleta no tubo é relativamente grande, cerca de três vezes maior que a da válvula 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 placa borboleta que carrega a pressão média da tubulação também deve ser considerada ao fechar. Além disso, deve-se levar em consideração as limitações de temperatura operacional do material da sede resiliente em altas temperaturas.
  4. A válvula borboleta industrial é geralmente uma válvula de grande diâmetro usada para dutos de fumaça médios de alta temperatura e gasodutos. O pequeno comprimento e altura total da estrutura da válvula, rápida velocidade de abertura e fechamento, fazem com que ela tenha um bom controle de fluido. Quando a válvula borboleta é necessária para controlar o fluxo de uso, o mais importante é escolher as especificações e tipos corretos de válvula borboleta, para que possa ser um trabalho adequado e eficaz.

 

Em geral, uma válvula globo é usada principalmente para abrir/fechar e regular o fluxo de tubos de pequeno diâmetro (ramal) ou extremidade do tubo, a válvula borboleta é usada para abrir e fechar e regular o fluxo do ramal. Organizar por dificuldade de comutação: válvula de corte > válvula borboleta; Dispostos por resistência: válvula globo > válvula borboleta; pelo desempenho de vedação: válvula globo > válvula borboleta e válvula gaveta; Por preço: válvula globo > válvula borboleta (exceto válvula borboleta especial).

A conversão da classe de pressão da válvula de Mpa, LB, K, bar

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PN, Classe, K, bar são todas unidades de classificação de pressão para expressar a classificação de pressão nominal para tubulações, válvulas, flanges, acessórios para tubos ou acessórios. A diferença é que a pressão que representam corresponde a diferentes temperaturas de referência. PN refere-se à pressão correspondente a 120°C, enquanto CLass se refere à pressão correspondente a 425,5°C. Portanto, a temperatura deve ser levada em consideração na conversão da pressão.

PN é usado principalmente em sistemas padrão europeus, como DIN, EN, BS, ISO e sistema padrão chinês GB. Geralmente, o número atrás de “PN” é um número inteiro que denota classes de pressão, aproximadamente equivalente à pressão de temperatura normal Mpa. Para válvulas com corpos de aço carbono, PN refere-se à pressão máxima de trabalho permitida quando aplicada abaixo de 200°C; Para corpo de ferro fundido, a pressão de trabalho máxima permitida foi aplicada abaixo de 120 ℃; Para o corpo da válvula em aço inoxidável, a pressão de trabalho máxima permitida para serviço abaixo de 250°C. Quando a temperatura operacional aumenta, a pressão do corpo da válvula diminui. A faixa de pressão PN comumente usada é (unidade de Bar): PN2.5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320, PN400.

Classe é a unidade de classificação de pressão de válvula comum do sistema americano, como Class150 ou 150LB e 150#, que pertencem à classificação de pressão padrão americano, representando a faixa de pressão da tubulação ou válvula. Classe é o resultado do cálculo da temperatura e pressão de ligação de um determinado metal de acordo com a norma ANSI B16.34. A principal razão pela qual as classes de libras não correspondem às pressões nominais é que os seus valores de referência de temperatura são diferentes. A pressão de um gás é chamada de “psi” ou “libras por polegada quadrada”.

O Japão usa principalmente a unidade K para indicar o nível de pressão. Não existe uma correspondência estrita entre a pressão nominal e o grau de pressão devido às suas diferentes referências de temperatura. A conversão aproximada entre eles é mostrada na tabela abaixo.

 

A tabela de conversão entre Classe e Mpa

Aula 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
Classificação de pressão médio médio médio alto alto alto alto alto alto

 

A tabela de conversão entre Mpa e 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)

 

A tabela de conversão entre lb e K

Libra 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

 

Por que a abertura e o fechamento são difíceis para válvulas globo de grande calibre?

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As válvulas globo de grande diâmetro são usadas principalmente para meios com grande queda de pressão, como vapor, água, etc. Os engenheiros podem enfrentar a situação de que a válvula geralmente é difícil de fechar hermeticamente e propensa a vazamentos, o que geralmente é devido ao design do corpo da válvula e torque de saída horizontal insuficiente (adultos com diferentes condições físicas têm força de saída limite horizontal de 60-90k). A direção do fluxo da válvula globo é projetada para ser de entrada baixa e saída alta. Manual empurra o volante para girar de modo que o disco da válvula se mova para baixo para fechar. Neste momento, a combinação de três forças precisa ser superada:

1) Fa: Força de levantamento axial;

2) Fb: Fricção da gaxeta e da haste;

3) Fc: Força de atrito Fc entre a haste da válvula e o núcleo do disco;

A soma dos torques∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Podemos tirar a conclusão de que quanto maior o diâmetro, maior será a força de levantamento axial e a força de levantamento axial estará quase próxima da pressão real da rede de tubos quando ela estiver fechada. Por exemplo, um Válvula globo DN200 é usado para o tubo de vapor de 10bar, ele fecha apenas o impulso axial Fa=10×πr²==3140kg, e a força circunferencial horizontal necessária para o fechamento está próxima do limite da força circunferencial horizontal produzida pelo corpo humano normal, então é muito difícil para uma pessoa fechar completamente a válvula nesta condição. Recomenda-se que este tipo de válvula seja instalada de forma reversa para resolver o problema de fechamento difícil, mas ao mesmo tempo produzir a abertura difícil. Aí fica a dúvida, como resolver isso?

1) Recomenda-se escolher a válvula globo de vedação de fole para evitar o impacto da resistência ao atrito da válvula de êmbolo e da válvula de gaxeta.

2) O núcleo da válvula e a sede da válvula devem escolher o material com boa resistência à erosão e desempenho ao desgaste, como carboneto de castelão;

3) Recomenda-se estrutura de disco duplo para evitar erosão excessiva devido a uma pequena abertura, o que afetará a vida útil e o efeito de vedação.

 

Por que a válvula globo de grande diâmetro é fácil de vazar?

A válvula globo de grande diâmetro é geralmente usada na saída da caldeira, cilindro principal, tubo principal de vapor e outras peças, que são propensas a produzir os seguintes problemas:

1) A diferença de pressão na saída da caldeira e a vazão de vapor são grandes, ambas apresentam grandes danos por erosão na superfície de vedação. Além disso, a combustão inadequada da caldeira faz com que o vapor na saída da caldeira tenha um grande teor de água, fácil de danificar a superfície de vedação da válvula, como cavitação e corrosão.

2) Para a válvula globo próxima à saída da caldeira e ao cilindro, o fenômeno de superaquecimento intermitente pode ocorrer no vapor fresco durante o processo de sua saturação se o tratamento de amaciamento da água da caldeira não for muito bom, muitas vezes precipita parte das substâncias ácidas e alcalinas, a vedação a superfície causará corrosão e erosão; Algumas substâncias cristalizáveis também podem aderir à cristalização da superfície da vedação da válvula, resultando na válvula não poder ser hermeticamente vedada.

3) Devido à quantidade desigual de vapor exigida pela produção de válvulas na entrada e saída do cilindro, é fácil ocorrer evaporação e cavitação quando a vazão muda muito e danos à superfície de vedação da válvula, como como erosão e cavitação.

4) O tubo de grande diâmetro precisa ser pré-aquecido, o que pode permitir que o vapor com fluxo pequeno seja aquecido lenta e uniformemente até certo ponto antes que a válvula globo possa ser totalmente aberta, de modo a evitar a expansão excessiva do tubo com aquecimento rápido e danificar a conexão. Mas a abertura da válvula é muitas vezes muito pequena neste processo, de modo que a taxa de erosão é muito maior do que o efeito de uso normal, reduzindo seriamente a vida útil da superfície de vedação da válvula.