材料を選択する際の課題は、実際には、選択した材料が用途に最も適しているかどうかを検証することである。これには、作業条件と流動媒体の特性を考慮する必要があります。
作業条件について最も重要なことは、作業媒体の圧力と温度の定格を理解し、腐食性と腐食性を考慮することである。さらに、熱衝撃や物理的衝撃、ラインストレス、火災の危険性についても考慮する必要があるかもしれません。
一般的に、材料選定を指定するエンジニアは、ASME B16.34 仕様に精通している必要がある。この規格は、バルブの設計、製造、試験に関する圧力-温度定格、寸法、材料、その他の要求事項を網羅しています。ASME規格は一般的に世界的(例えば、米国、カナダ、オーストラリア)に受け入れられていますが、異なる規格がこのテーマをカバーし、設計と材料選択を規定しています。例えば、欧州規格 EN 12516 はバルブの材料選定をカバーしています。
バルブの材料を選択する前に、この規格を理解しておくことが不可欠である。この規格に記載されているバルブの材料は、実際の経験から得られたものである。従って、特定のサービスにおける実際の使用に適していることが試験され、証明されている。
一般に、異なる材料群の限界温度を考慮する場合、表1.材料選択の一般的な参考資料として使用すべきである。
場合によっては、材料の選択において妥協しなければならない。流体特有の腐食特性に耐えるため、特殊な合金や金属を使用しなければならない条件もある。これらの材料は通常の金属よりもはるかに高価であるため、経済性も材料選定の要因となります。表2に、ボディとボンネットの用途に広く使用されているASTM材料を示します。
しかし、ほとんどのバルブ用途では、特別な材料を必要としない圧力と温度で、比較的非腐食性の流体を扱います。このような理由から、鋳造炭素鋼は最も一般的に使用されているボディ材料であり、ユニークな合金材料よりもはるかに低コストで満足のいくサービスを提供しています。
バルブ本体に一般的に使用される炭素鋼は、WC鋼(鍛造炭素)、ASTM A216/A216M、およびこの鋼の鍛造バージョンとしてA105、クラスWCA、WCB、WCCです。
3つの鋼種の中で、WCBは常温で鋳鋼バルブを適用するために最も一般的に使用される鋼種です。Astm-a216 WCB AT-20 Times F to 800?Fの温度範囲は、耐食性が必須ではない場合に許容されます。また、空気、飽和または過熱蒸気、非腐食性液体、ガス、鋼材の本体の中程度の動作条件で広く使用されています。炭素リッチ相がグラファイトに変換される可能性があるため、WCCは800°F以上では使用されません。公称厚さが1-1/4インチを超えない限り、熱処理は必要ない。
バルブ本体には炭素鋼の他に様々な材料がある。最も広く使われているASME B16.34の材質をいくつか挙げてみよう:
- 鋳鉄(ASTM A126)は、安価な非延性材料、蒸気、水、ガス、非腐食性流体のバルブ本体制御用です。比較的低い温度と圧力のグレードに使用されます。
- 鋳造Cr-Mo鋼 (ASTM A217 Grade C 5) !以前は通常、クロムモリブデン鋼の用途に使用されていた。しかし、この鋼材の一部は鋳造が困難で、溶接される傾向がある。WC9は多くの用途でC5に取って代わることに成功したが、C5は製油所用途では引き続き使用されている。クロムの含有量が高いため、高温高 温に対する耐性が優れている。
- 鋳造クロムモリブデン鋼(ASTM A217 WC9クラス)は、優れた鋳造および溶接特性を有する。WC9は、主に蒸気およびボイラー供給サービスなど、ほとんどの用途でC5に取って代わることに成功しています。クロムとモリブデンは耐食性と耐クリープ性を提供し、1100?F. ..9は溶接前と溶接後の熱処理が必要。
- 鋳造304Lステンレス鋼(ASTM A351 CF3クラス)は、化学サービスバルブのための高品質の材料である。304Lは、硝酸非特異的な化学サービスアプリケーションに最適な材料です。最高の耐食性は、溶接された状態でも維持されます。
- 316ステンレス鋼(ASTM A351 CF8Mクラス)は、業界標準のうなぎボディ材料として鋳造されています。304に比べ、Mo添加により耐食性、耐孔食性、耐クリープ性、耐酸化性が向上している。それはあらゆる標準的な材料の最も広い臨時雇用者の最も広範囲の範囲を持っている: - 425 OCへの1500 OC。粗製鋳物は、最大の耐食性を提供するために熱処理される。
トリムには通常、ディスク、シート、ステム、ブランチをガイドするために必要なスリーブが含まれる。温度限界に関連するバルブ内部は、表 3 で選択されるものとする。