يتمثل التحدي في اختيار المادة في الواقع في التحقق من أن المادة المختارة هي الأنسب للتطبيق. وينطوي ذلك على مراعاة ظروف العمل وخصائص وسيط التدفق.
أهم ما يتعلق بظروف العمل هو فهم تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة لوسائط العمل ومراعاة التآكل والتآكل. وبالإضافة إلى ذلك، قد يلزم النظر في الصدمات الحرارية والفيزيائية وإجهاد الخط وخطر الحريق.
بشكل عام، يجب أن يكون المهندسون الذين يحددون اختيار المواد على دراية بمواصفات ASME B16.34. تغطي هذه المواصفة القياسية، من بين موضوعات أخرى، تصنيفات الضغط ودرجة الحرارة والأبعاد والمواد والمتطلبات الأخرى لتصميم الصمامات وتصنيعها واختبارها. إن كود ASME مقبول بشكل عام في جميع أنحاء العالم (على سبيل المثال، الولايات المتحدة الأمريكية وكندا وأستراليا)، ولكن هناك معايير مختلفة تغطي هذا الموضوع وتحكم التصميم واختيار المواد. على سبيل المثال، تغطي السلسلة القياسية الأوروبية EN 12516 اختيار مواد الصمامات.
قبل اختيار مواد الصمامات، من الضروري أن تكون على دراية بهذه المواصفة القياسية. إذا لم تكن إلزامية (وفي بعض الحالات مطلوبة)، فإن المواد المقدمة في هذه المواصفة القياسية للصمامات مستمدة من التجربة الواقعية. لذلك، يتم اختبارها وإثبات ملاءمتها للخدمة الفعلية في الخدمة المحددة.
بشكل عام، عند النظر في حدود درجات الحرارة لمجموعات مختلفة من المواد، الجدول 1. يجب استخدامه كمرجع عام لاختيار المواد.
في بعض الحالات، يجب التوصل إلى حل وسط في اختيار المادة. تتطلب بعض الظروف استخدام سبائك ومعادن خاصة لتحمل خصائص التآكل المحددة للسوائل المتدفقة. تكون هذه المواد أغلى بكثير من المعادن العادية، لذلك قد يكون الاقتصاد أيضًا عاملًا في اختيار المواد. يوضح الجدول 2 مواد ASTM المستخدمة على نطاق واسع لتطبيقات الجسم وغطاء المحرك.
ومع ذلك، فإن معظم تطبيقات الصمامات تتعامل مع السوائل غير المسببة للتآكل نسبيًا في الضغوط ودرجات الحرارة التي لا تتطلب مواد معينة. ولهذا السبب، فإن الفولاذ الكربوني المصبوب هو أكثر مواد الجسم استخدامًا ويوفر خدمة مرضية بتكلفة أقل بكثير من مواد السبائك الفريدة.
الفولاذ الكربوني الذي يشيع استخدامه لأجسام الصمامات هو فولاذ WC (الكربون المطاوع)، ASTM A216/A216M، و A105 كإصدارات مزورة من هذا الفولاذ، من فئة WCA، و WCB، و WCC.
من بين درجات الفولاذ الثلاث، WCB هي درجة الفولاذ الأكثر استخدامًا لتطبيق الصمامات الفولاذية المصبوبة في درجة حرارة الغرفة. ASTM-a216 WCB AT-20 Times F إلى 800? فهرنهايت مقبولة في درجات الحرارة حيث لا تكون مقاومة التآكل ضرورية. كما تستخدم على نطاق واسع في الهواء، والبخار المشبع أو شديد السخونة، والسوائل غير المسببة للتآكل، والغازات، وهي ظروف تشغيل متوسطة لجسم المواد الفولاذية. لا يستخدم WCC فوق 800 درجة فهرنهايت لأن المرحلة الغنية بالكربون قد تتحول إلى جرافيت. لا يلزم إجراء معالجة حرارية ما لم يتجاوز السمك الاسمي 1-1/4 بوصة.
بالإضافة إلى الصلب الكربوني لأجسام الصمامات، هناك مجموعة متنوعة من المواد. دعونا نذكر بعض مواد ASME B16.34 الأكثر استخدامًا على نطاق واسع:
- الحديد الزهر (ASTM A126) للتحكم في جسم الصمام للمواد غير الموصلة غير المكلفة وغير الموصلة والبخار والماء والغازات والسوائل غير المسببة للتآكل. يُستخدم لدرجات الحرارة والضغط المنخفضة نسبياً.
- فولاذ الكروم الموليبدينوم المصبوب (ASTM A217 درجة C 5) ! في الماضي، كان يُستخدم عادةً في تطبيقات فولاذ الكروم-الموليبدينوم. ومع ذلك، من الصعب صب بعض هذه المادة وتميل إلى ج ملحومة. حلت WC9 بنجاح محل C5 في العديد من التطبيقات، ولكن يستمر استخدام C5 في تطبيقات التكرير. ويوفر محتواه العالي من الكروم مقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية في درجات الحرارة العالية
- يتميز فولاذ الكروم والموليبدينوم المصبوب (فئة ASTM A217 WC9) بخصائص صب ولحام ممتازة. حلت WC9 بنجاح محل C5 في معظم التطبيقات، وخاصة خدمات تغذية البخار والغلايات. يوفر الكروم والموليبدينوم مقاومة للتآكل والزحف، مما يجعلها مناسبة لـ 1100? F. . .9 تتطلب معالجة حرارية قبل اللحام وبعد اللحام.
- الفولاذ المقاوم للصدأ المصبوب 304L (فئة ASTM A351 CF3) هو مادة عالية الجودة لصمامات الخدمة الكيميائية. 304L هو أفضل مادة لتطبيقات الخدمات الكيميائية الخاصة بحمض النيتريك. يتم الحفاظ على أفضل مقاومة للتآكل حتى في حالة اللحام.
- الفولاذ المقاوم للصدأ المصبوب 316 (فئة ASTM A351 CF8M) كمادة قياسية في الصناعة لجسم ثعبان البحر. بالمقارنة مع 304، فإن إضافة المونيوم يجعل 316 أكثر مقاومة للتآكل والتنقر والزحف والسوائل المؤكسدة. ويتميز بأوسع نطاق درجة حرارة أشمل من أي مادة قياسية: -425 درجة مئوية إلى 1500 درجة مئوية. تتم معالجة المسبوكات الخشنة بالحرارة لتوفير أقصى مقاومة للتآكل.
عادةً ما تشتمل القطع على القرص والمقعد والساق والساق والجلبة اللازمة لتوجيه الفرع. يجب تحديد الأجزاء الداخلية للصمامات المتعلقة بحدود درجة الحرارة في الجدول 3.
