En realidad, el reto de seleccionar un material consiste en verificar que el material elegido es el más adecuado para la aplicación. Para ello hay que tener en cuenta las condiciones de trabajo y las características del medio de flujo.
Lo más importante sobre las condiciones de trabajo es conocer los valores nominales de presión y temperatura de los medios de trabajo y tener en cuenta la corrosión y la corrosividad. Además, puede ser necesario tener en cuenta el choque térmico y físico, la tensión de la línea y el peligro de incendio.
En general, los ingenieros que especifican la selección de materiales deben estar familiarizados con las especificaciones ASME B16.34. Esta norma cubre, entre otros temas, los valores nominales de presión-temperatura, dimensiones, materiales y otros requisitos para el diseño, fabricación y ensayo de válvulas. El código ASME goza de aceptación general en todo el mundo (por ejemplo, EE.UU., Canadá y Australia), pero hay distintas normas que cubren este tema y rigen el diseño y la selección de materiales. Por ejemplo, la serie de normas europeas EN 12516 cubre la selección de materiales para válvulas.
Antes de seleccionar materiales para válvulas, es esencial conocer esta especificación. Si bien no es obligatorio (y en algunos casos sí se requiere), los materiales presentados en esta norma para válvulas se derivan de la experiencia real. Por lo tanto, se ha probado y demostrado que son adecuados para el servicio real en el servicio específico.
En general, al considerar los límites de temperatura de los distintos grupos de materiales, la Tabla 1. Debe utilizarse como referencia general para la selección de materiales.
En algunos casos, hay que llegar a un compromiso a la hora de seleccionar el material. Algunas condiciones requieren el uso de aleaciones y metales especiales para soportar las propiedades específicas de corrosión de los fluidos que fluyen. Estos materiales son mucho más caros que los metales ordinarios, por lo que la economía también puede ser un factor en la selección del material. La Tabla 2 muestra los materiales ASTM utilizados ampliamente para aplicaciones de cuerpo y capó.
Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones de válvulas manejan fluidos relativamente no corrosivos a presiones y temperaturas que no requieren un material particular. Por esta razón, el acero al carbono fundido es el material del cuerpo más utilizado y proporciona un servicio satisfactorio a un coste mucho menor que los materiales de aleación única.
Los aceros al carbono comúnmente utilizados para cuerpos de válvulas son el acero WC (carbono forjado), ASTM A216/A216M, y A105 como versiones forjadas de este acero, clase WCA, WCB y WCC.
Entre los tres grados de acero, WCB es el más utilizado para la aplicación de válvulas de acero fundido a temperatura ambiente. Astm-a216 WCB AT-20 Times F a 800? F es aceptable cuando la resistencia a la corrosión no es esencial. Esencial también es ampliamente utilizado en el aire, vapor saturado o sobrecalentado, líquidos no corrosivos y gases, un medio de condiciones de funcionamiento del cuerpo de materiales de acero. WCC no se utiliza por encima de 800 ° F porque la fase rica en carbono puede convertirse en grafito. No se requiere tratamiento térmico a menos que el espesor nominal superior a 1-1/4 pulgadas.
Además del acero al carbono para cuerpos de válvulas, existe una gran variedad de materiales. Mencionemos algunos de los materiales ASME B16.34 más utilizados:
- hierro fundido (ASTM A126) para el control del cuerpo de la válvula de materiales baratos, no dúctiles, vapor, agua, gases y fluidos no corrosivos. Se utiliza para grados de temperatura y presión relativamente bajos.
- ¡acero al cromo-molibdeno fundido (ASTM A217 Grado C 5) ! En el pasado, solía utilizarse para aplicaciones de acero al cromo-molibdeno. Sin embargo, parte de este material es difícil de fundir y tiende a c soldarse. El WC9 ha sustituido con éxito al C5 en muchas aplicaciones, pero el C5 sigue utilizándose en aplicaciones de refinería. Su alto contenido en cromo le confiere una mayor resistencia a las altas temperaturas.
- El acero al cromo-molibdeno fundido (clase ASTM A217 WC9) tiene excelentes propiedades de fundición y soldadura. WC9 ha sustituido con éxito a C5 en la mayoría de las aplicaciones, principalmente servicios de alimentación de vapor y calderas. El cromo y el molibdeno proporcionan resistencia a la corrosión y a la fluencia, por lo que son adecuados para temperaturas de 1100? F. . .9 requiere tratamiento térmico previo y posterior a la soldadura.
- La fundición de acero inoxidable 304L (ASTM A351 clase CF3) es un material de calidad para válvulas de servicio químico. 304L es el mejor material para el ácido nítrico aspecicic aplicaciones de servicio químico. La mejor resistencia a la corrosión se mantiene incluso en estado soldado.
- fundición de acero inoxidable 316 (clase ASTM A351 CF8M) como material estándar de la industria para el cuerpo de las anguilas. En comparación con 304, la adición de Mo hace 316 más resistente a la corrosión, picaduras, fluencia, y g fluidos oxidantes. Tiene la gama más amplia de temperaturas de cualquier material estándar: de -425 OC a 1500 OC. Las piezas de fundición se someten a un tratamiento térmico para proporcionar la máxima resistencia a la corrosión.
El embellecedor suele incluir un disco, asiento, vástago y manguito necesarios para guiar la derivación. Los internos de la válvula relacionados con los límites de temperatura se seleccionarán en la Tabla 3.
