Какой материал лучше для корпуса промышленных клапанов? А105 или ВКБ?

Обычный материал корпуса клапана включает углеродистую сталь, низкотемпературную углеродистую сталь (ASTM A352 LCB/LCC), легированную сталь (WC6, WC9), аустенитную нержавеющую сталь (ASTM A351 CF8), литой титановый сплав из медного сплава, алюминиевый сплав, и т. д., из которых наиболее широко используемым материалом корпуса является углеродистая сталь. ASTM A216 WCA, WCB и WCC подходят для клапанов среднего и высокого давления с рабочей температурой от -29 до 425 ℃. GB 16Mn и 30Mn используются при температуре от -40 до 450 ℃. Это обычно используемые альтернативные материалы, такие как ASTMA105. Оба содержат 0,25 углерода, здесь давайте проясним разницу между клапанами WCB и A105:

  1. Различные материалы и стандарты

Углеродистая сталь для клапанов A105 означает кованую сталь по стандарту ASTM A105. A105 — это обычный материал, соответствующий стандартам США ASTMA105/A105M и GB/T 12228-2006 (в основном эквивалент).

Клапан из углеродистой стали WCB соответствует спецификации ASTM A216 с марками WCA и WCC, которые имеют небольшие различия по химическим и механическим свойствам, что эквивалентно национальной марке ZG310-570 (ZG45).

 

  1. Различные методы формования

Клапан A105 можно выковать путем пластической деформации для улучшения внутренней структуры, хороших механических свойств и даже размера зерна.

Клапаны WCB методом литья жидкой формовки могут вызвать расслоение тканей и дефекты и могут использоваться для отливки сложных заготовок.

 

  1. Различная производительность

Пластичность, прочность и другие механические свойства клапанов из кованой стали A105 выше, чем у отливок WCB, и они могут выдерживать большую ударную силу. Некоторые важные детали машины должны быть изготовлены из кованой стали.

Клапаны из литой стали WCB можно разделить на литые из углеродистой стали, литые низколегированные стали и литые специальные стали, которые в основном используются для изготовления деталей сложной формы, трудно поддающихся ковке или механической обработке и требующих более высокой прочности и пластичности.

 

Что касается механических свойств материалов, поковки из того же материала имеют лучшие характеристики, чем отливки, из-за более плотной зернистой структуры и лучшей воздухонепроницаемости, но повышенной стоимости, что подходит для высоких требований или температуры ниже 427 ℃, например, для редуктор давления. Мы рекомендуем использовать материал корпуса A105 для клапанов небольшого размера или клапан высокого давления, Материал WCB для клапана большого размера или клапана среднего и низкого давления из-за стоимости открытия формы и коэффициента использования материала при ковке.

 

Как производитель и дистрибьютор промышленной арматуры с полным ассортиментом продукции, компания PERFECT предлагает на продажу полную линейку арматуры, которая поставляется в различные отрасли промышленности. Доступный материал корпуса клапана, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь, титановый сплав, медные сплавы и т. д., и мы упрощаем поиск материала для вашего клапана.

 

Влияние легирующего элемента Mo на сталь

Элемент молибден (Mo) представляет собой прочный карбид и был открыт в 1782 году шведским химиком Хьельмом П.Дж. Обычно он присутствует в легированных сталях в количествах менее 11ТР3Т. Хромомолибденовая сталь иногда может заменить хромоникелевую сталь для производства некоторых важных рабочих деталей, таких как клапаны высокого давления, сосуды под давлением и широко используются в закаленной науглероженной конструкционной стали, пружинной стали, подшипниковой стали, инструментальной стали, нержавеющей кислотостойкой стали, жаропрочной стали и магнитной стали. Если вам интересно, пожалуйста, читайте дальше.

Влияние микроструктуры и термической обработки стали

1) Мо может быть растворен в феррите, аустените и карбиде и является элементом, восстанавливающим фазовую зону аустенита.

2) Низкое содержание Мо образует цементит с железом и углеродом, а при высоком содержании может образовываться специальный карбид молибдена.

3) Мо улучшает прокаливаемость, которая сильнее, чем у хрома, но хуже, чем у марганца.

4) Мо улучшает стабильность стали при отпуске. Молибден, являющийся единственным легирующим элементом, увеличивает отпускную хрупкость стали. Сосуществуя с хромом и марганцем, Мо уменьшает или подавляет отпускную хрупкость, вызываемую другими элементами.

 

Влияние на механические свойства стали

1) Улучшение пластичности, вязкости и износостойкости стали.

2) Мо оказывает упрочняющее действие на феррит в твердом растворе, что улучшает стабильность карбида и, таким образом, повышает прочность стали.

3) Mo увеличивает температуру размягчения и температуру рекристаллизации после деформационного упрочнения, значительно увеличивая сопротивление ползучести феррита, эффективно подавляя накопление цементита при 450 ~ 600 ℃, способствуя осаждению специальных карбидов и, таким образом, становясь наиболее эффективным элементом сплава для повысить термическую прочность стали.

 

Влияние на физико-химические свойства стали

1) Мо может улучшить коррозионную стойкость стали и предотвратить питтинговую коррозию в растворе хлорида. аустенитные нержавеющие стали.

1) При массовой доле молибдена более 31ТП3Т стойкость стали к окислению ухудшается.

3) Массовую долю Мо менее 81ТП3Т еще можно подвергать ковке и прокатке, но при большем содержании повысится сопротивляемость деформации деформации при горячей обработке.

4) В магнитной стали с содержанием углерода 1,51ТП3Т и молибдена 21ТП3Т-31ТП3Т можно улучшить остаточную магнитную чувствительность и коэрцитивную силу.

Для чего используется материал PEEK?

Полиэфирэфиркетон (PEEK) — это высокоэффективный полимер (HPP), изобретенный в Великобритании в конце 1970-х годов. Он считается одним из шести основных специальных инженерных пластиков наряду с полифениленсульфидом (PPS), полисульфоном (PSU), полиимидом (PI), полиароматическим эфиром (PAR) и жидкокристаллическим полимером (LCP).

PEEK обладает превосходными механическими свойствами по сравнению с другими специальными конструкционными пластиками. Например, он обладает высокой термостойкостью 260 ℃, хорошей самосмазывающейся способностью, стойкостью к химической коррозии, огнестойкостью, устойчивостью к отслаиванию, стойкостью к истиранию и радиационной стойкостью. Он широко используется в аэрокосмической, автомобильной, электронной и электротехнической, медицинской и пищевой промышленности. Материалы PEEK, армированные и модифицированные путем смешивания, наполнения и волокнистого композита, обладают лучшими свойствами. Здесь мы подробно опишем применение PEEK.

Электроника

Материалы PEEK являются отличными электроизоляторами и обеспечивают отличную электроизоляцию в суровых рабочих условиях, таких как высокая температура, высокое давление и высокая влажность. В полупроводниковой промышленности смолу PEEK часто используют для изготовления подложек, электронных изолирующих диафрагм и различных соединительных устройств. Он также используется в изоляционной пленке подложек, разъемах, печатных платах, высокотемпературных разъемах и т. Д.

Порошковое покрытие PEEK наносится на металлическую поверхность путем окраски кистью, термического напыления и других методов для получения хорошей изоляции и коррозионной стойкости. Продукты с покрытием PEEK включают бытовую технику, электронику, оборудование и т. д. Его также можно использовать для заполнения колонок для жидкостного хроматографического анализа и сверхтонких трубок для подключения.

В настоящее время материалы PEEK также используются в интегральных схемах японских компаний. Область электроники и электроприборов постепенно стала второй по величине категорией применения смолы PEEK.

 

Механическое производство

Материалы PEEK также могут использоваться в оборудовании для транспортировки и хранения нефти/природного газа/сверхчистой воды, таком как трубопроводы, клапаны, насосы и дозаторы. При разведке нефти его можно использовать для изготовления зондов специальных размеров для механических контактов в горных работах.

Кроме того, PEEK часто используется для производства дефлекторных клапанов, поршневых колец, уплотнений и различных компонентов химических насосов и клапанов. Также необходимо заменить крыльчатку вихревого насоса нержавеющей сталью. PEEK по-прежнему можно склеивать с помощью различных клеев при высоких температурах, поэтому разъемы могут стать еще одной потенциальной нишей рынка.

 

Медицинская аппаратура и инструменты

Материал PEEK не только используется для изготовления хирургического и стоматологического оборудования и медицинских инструментов с высокими требованиями к стерилизации, но также может заменить металлическую искусственную кость. Он характеризуется биосовместимостью, легким весом, нетоксичностью, высокой коррозионной стойкостью и т. д. и по модулю упругости аналогичен человеческому телу. (PEEK 3,8 ГПа, губчатая кость 3,2–7,8 ГПа и кортикальная кость 17–20 ГПа).

 

Аэрокосмическая промышленность и авиация

Превосходные огнезащитные свойства PEEK позволяют ему заменять алюминий и другие металлы в различных компонентах самолетов, снижая риск возгорания самолета. Полимерные материалы PEEK официально сертифицированы различными производителями самолетов и также имеют право поставлять продукцию военного стандарта.

 

Автомобиль

Полимерные материалы PEEK обладают различными преимуществами, такими как высокая прочность, легкий вес и хорошая усталостная прочность, легко перерабатываются в компоненты с минимальными допусками. Они могут с успехом заменить металлы, традиционные композиты и другие пластики.

 

Власть

PEEK устойчив к высоким температурам, радиации и гидролизу. Каркас из проволоки и кабеля, изготовленный из PEEK, успешно применяется на атомных электростанциях.

 

PERFECT является производителем и дистрибьютором промышленной арматуры с полным ассортиментом, и мы предоставляем полную линейку Уплотнительные кольца из PEEK и седла клапанов, которые поставляются в различные отрасли промышленности. Узнайте больше, свяжитесь с нами сейчас!

Разница между шаровым клапаном и дроссельной заслонкой

Проходной клапан и дроссельная заслонка — это два распространенных клапана, используемых для регулирования потока в трубопроводе. Диск шарового клапана перемещается по прямой линии вдоль центральной линии седла, открывая и закрывая клапан. Ось штока шарового клапана перпендикулярна уплотнительной поверхности седла клапана, а ход открытия или закрытия штока относительно короткий, что делает этот клапан очень подходящим для отключения или регулировки и дросселирования по мере потока.

 

Диск дискового затвора в форме пластины вращается вокруг своей оси в корпусе, отсекая и дросселируя поток. Дроссельный клапан отличается простой конструкцией, небольшим объемом, легким весом, состоит всего из нескольких частей, быстрым открытием и закрытием поворотом всего на 90 °, быстрым контролем текучих сред, что можно использовать для сред с взвешенными твердыми частицами. частицы или порошкообразные среды. Здесь мы обсудим разницу между ними, если интересно, читайте дальше.

 

  1. Другая структура. шаровой вентиль состоит из седла, диска, штока, крышки, маховика, сальника и т. д. После открытия седло клапана не контактирует с уплотнительной поверхностью диска. Дроссельный клапан в основном состоит из корпуса клапана, штока, дроссельной заслонки и уплотнительного кольца. Корпус клапана имеет цилиндрическую форму, короткую осевую длину, угол открытия и закрытия обычно составляет менее 90°, в полностью открытом положении он оказывает небольшое сопротивление потоку. Поворотный затвор и стержень дроссельной заслонки не имеют возможности самоблокировки. Для использования дроссельной заслонки на штоке клапана должен быть установлен червячный редуктор. Благодаря этому пластина-бабочка имеет самоблокирующуюся способность останавливать пластину-бабочку в любом положении и улучшать эксплуатационные характеристики клапана.
  2. Это работает по-другому. Шаровой клапан поднимает шток, когда он открывается или закрывается, а это означает, что маховик вращается и поднимается вместе со штоком. Для дроссельной заслонки дисковая пластина в форме диска вращается вокруг своей оси, чтобы обеспечить открытие и закрытие или регулировку. Дроссельная заслонка приводится в движение штоком клапана. Если он поворачивается более чем на 90°, его можно открыть и закрыть один раз. Поток среды можно контролировать, изменяя угол отклонения пластины-бабочки. При открытии в диапазоне около 15 ° ~ 70 ° и чувствительном регулировании потока, поэтому в области регулировки большого диаметра очень распространены применения дроссельных заслонок.
  3. Различные функции. Проходной клапан можно использовать для отключения и регулирования расхода. Дроссельный клапан подходит для регулирования расхода, как правило, при дросселировании, регулировке и буровом растворе, короткой длине конструкции, быстрой скорости открытия и закрытия (1/4 Cr). Потеря давления дроссельной заслонки в трубе относительно велика, примерно в три раза больше, чем у задвижки. Таким образом, при выборе дроссельной заслонки следует полностью учитывать влияние потери давления в системе трубопроводов, а также следует учитывать прочность дроссельной заслонки, несущей среднее давление трубопровода при закрытии. Кроме того, необходимо учитывать температурные ограничения упругого материала седла при высоких температурах.
  4. Промышленный дроссельный клапан обычно представляет собой клапан большого диаметра, используемый для высокотемпературных дымовых каналов и газопроводов. Небольшая длина и общая высота конструкции клапана, быстрая скорость открытия и закрытия, что обеспечивает хороший контроль жидкости. Когда дроссельная заслонка требуется для управления потоком использования, самое главное - выбрать правильные характеристики и типы дроссельной заслонки, чтобы она могла работать надлежащим образом и эффективно.

 

Как правило, шаровой клапан в основном используется для открытия/закрытия и регулирования расхода трубы малого диаметра (патрубка) или конца трубы, дроссельный клапан используется для открытия и закрытия, а также регулирования расхода патрубка. Упорядочить по сложности переключения: запорный клапан > дроссельная заслонка; По сопротивлению: проходной клапан > дроссельная заслонка; по характеристикам уплотнения: проходной клапан > дроссельная заслонка и задвижка; По цене: проходной клапан > дроссельная заслонка (кроме специальной дроссельной заслонки).

Преобразование класса давления клапана МПа, фунт, К, бар.

PN, Класс, K, бар — все это единицы номинального давления, выражающие номинальное номинальное давление для трубопроводов, клапанов, фланцев, трубопроводной арматуры или фитингов. Разница в том, что давление, которое они представляют, соответствует разным эталонным температурам. PN относится к соответствующему давлению при 120 ℃, а CLass относится к соответствующему давлению при 425,5 ℃. Поэтому при преобразовании давления следует учитывать температуру.

PN в основном используется в европейских стандартных системах, таких как DIN, EN, BS, ISO и китайской стандартной системе GB. Обычно число, стоящее за «PN», представляет собой целое число, обозначающее классы давления, приблизительно эквивалентное нормальному температурному давлению, МПа. Для клапанов с корпусами из углеродистой стали PN означает максимально допустимое рабочее давление при температуре ниже 200 ℃; Для чугунного корпуса это максимально допустимое рабочее давление при температуре ниже 120 ℃; Для корпуса клапана из нержавеющей стали максимально допустимое рабочее давление ниже 250 ℃. При повышении рабочей температуры давление в корпусе клапана снижается. Обычно используемый диапазон давления PN (единица измерения бар): PN2,5, PN6, PN10, PN16, PN25, PN40, PN63, PN100, PN160, PN250, PN320, PN400.

Класс — это общепринятая единица измерения номинального давления клапана в американской системе, такая как Class150 или 150LB и 150#, которые относятся к стандартному американскому номинальному давлению, представляющему диапазон давления трубопровода или клапана. Класс — это результат расчета температуры связывания и давления определенного металла в соответствии со стандартом ANSI B16.34. Основная причина, по которой классы фунтов не соответствуют номинальному давлению, заключается в том, что их температурные ориентиры различны. Давление газа обозначается как «фунты на квадратный дюйм» или «фунты на квадратный дюйм».

В Японии для обозначения уровня давления в основном используют единицу К. Строгого соответствия между номинальным давлением и классом давления нет из-за разной температуры. Примерное преобразование между ними показано в таблице ниже.

 

Таблица перевода между классом и МПа

Сорт 150 300 400 600 800 900 1500 2000 2500
МПа 2.0 5.0 6.8 11.0 13.0 15.0 26.0 33.7 42.0
Номинальное давление середина середина середина высокий высокий высокий высокий высокий высокий

 

Таблица перевода между МПа и барами

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)

 

Таблица перевода между фунтами и К

Фунт 150 300 400 600 900 1500 2500
К 10 20 30 40 63 100 /
МПа 2.0 5.0 6.8 10.0 15.0 25.0 42.0

 

Почему открытие и закрытие шарового клапана большого калибра затруднено?

Шаровые клапаны большого диаметра в основном используются для сред с большим перепадом давления, таких как пар, вода и т. д. Инженеры могут столкнуться с ситуацией, что клапан часто трудно плотно закрыть и он склонен к утечкам, что обычно связано с конструкцией корпуса клапана. и недостаточный горизонтальный выходной крутящий момент (у взрослых с разным физическим состоянием предел горизонтальной выходной силы составляет 60-90 кОм). Направление потока шарового клапана рассчитано на низкий вход и высокий выход. В ручном режиме маховик вращается так, что диск клапана перемещается вниз для закрытия. В это время необходимо преодолеть сочетание трёх сил:

1) Fa: Осевое усилие подъема;

2) Fb: Трение набивки и штока;

3) Fc: сила трения Fc между стержнем клапана и сердечником диска;

Сумма моментов ∑M=(Fa+Fb+Fc)R

Можно сделать вывод, что чем больше диаметр, тем больше осевая сила подъема, а осевая сила подъема практически близка к фактическому давлению трубопроводной сети в закрытом состоянии. Например, Шаровой клапан DN200 используется для паровой трубы с давлением 10 бар, он закрывает только осевое усилие Fa=10×πr²==3140 кг, а горизонтальная окружная сила, необходимая для закрытия, близка к пределу горизонтальной окружной силы, создаваемой нормальным человеческим телом, поэтому человеку в таком состоянии очень сложно полностью закрыть клапан. Рекомендуется устанавливать клапан этого типа в обратном направлении, чтобы решить проблему затрудненного закрытия и в то же время вызвать затрудненное открытие. Тогда возникает вопрос, как его решить?

1) Рекомендуется выбирать шаровой клапан с сильфонным уплотнением, чтобы избежать воздействия сопротивления трения плунжерного клапана и сальникового клапана.

2) Сердечник и седло клапана должны быть изготовлены из материала с хорошей эрозионной стойкостью и износостойкостью, например, карбида кастеляна;

3) Рекомендуется использовать конструкцию с двойным диском, чтобы избежать чрезмерной эрозии из-за небольшого отверстия, которое влияет на срок службы и эффект уплотнения.

 

Почему шаровой клапан большого диаметра легко протекает?

Шаровой клапан большого диаметра обычно используется на выходе котла, главном цилиндре, главной паровой трубе и других деталях, которые могут вызвать следующие проблемы:

1) Разница давления на выходе из котла и расход пара большие, оба имеют большие эрозионные повреждения на уплотнительной поверхности. Кроме того, недостаточное сгорание котла приводит к тому, что пар на выходе из котла содержит большое количество воды, что может привести к повреждению уплотнительной поверхности клапана, например кавитации и коррозии.

2) Для шарового клапана рядом с выпускным отверстием и цилиндром котла явление периодического перегрева может наблюдаться в свежем паре во время процесса его насыщения, если обработка умягчения котловой воды не слишком хороша, часто выпадает в осадок часть кислотных и щелочных веществ, уплотнение поверхность вызовет коррозию и эрозию; Некоторые кристаллизующиеся вещества могут также прилипать к поверхности уплотнения клапана при кристаллизации, в результате чего клапан не может быть герметично закрыт.

3) Из-за неравномерного количества пара, необходимого для производства клапанов на входе и выходе цилиндра, при сильном изменении расхода легко возникают испарение и кавитация, а также повреждение уплотняющей поверхности клапана, например эрозия и кавитация.

4) Труба большого диаметра должна быть предварительно нагрета, что позволит пару с небольшим расходом нагреваться медленно и равномерно до определенной степени, прежде чем шаровой клапан сможет быть полностью открыт, чтобы избежать чрезмерного расширения трубы при быстрый нагрев и повреждение соединения. Но в этом процессе отверстие клапана часто очень маленькое, поэтому скорость эрозии намного превышает эффект обычного использования, что серьезно сокращает срок службы уплотнительной поверхности клапана.