O desafio de selecionar um material é, na verdade, verificar se o material escolhido é o mais adequado para a aplicação. Isso envolve levar em conta as condições de trabalho e as características do meio de fluxo.
O mais importante em relação às condições de trabalho é entender as classificações de pressão e temperatura para os meios de trabalho e considerar os corrosivos e corrosivos. Além disso, pode ser necessário considerar o choque térmico e físico, o estresse da linha e o risco de incêndio.
Em geral, os engenheiros que especificam a seleção de materiais devem estar familiarizados com as especificações da ASME B16.34. A norma abrange, entre outros tópicos, classificações de pressão-temperatura, dimensões, materiais e outros requisitos para projeto, fabricação e teste de válvulas. O código ASME é geralmente aceito em todo o mundo (por exemplo, EUA, Canadá, Austrália), mas diferentes normas abrangem esse assunto e regem o projeto e a seleção de materiais. Por exemplo, a série de padrões europeus EN 12516 abrange a seleção de materiais para válvulas.
Antes de selecionar materiais para válvulas, é essencial conhecer esta especificação. Embora não seja obrigatório (e, em alguns casos, exigido), os materiais apresentados nesta norma para válvulas são derivados de experiências reais. Portanto, são testados e comprovados como adequados para o serviço real em um serviço específico.
Em geral, ao considerar os limites de temperatura de diferentes grupos de materiais, a Tabela 1. Ela deve ser usada como referência geral para a seleção de materiais.
Em alguns casos, é preciso chegar a um meio-termo na seleção do material. Algumas condições exigem o uso de ligas e metais especiais para resistir às propriedades específicas de corrosão dos fluidos em fluxo. Esses materiais são muito mais caros do que os metais comuns, portanto, a economia também pode ser um fator na seleção do material. A Tabela 2 mostra os materiais ASTM usados extensivamente para aplicações de carroceria e castelo.
Entretanto, a maioria das aplicações de válvulas lida com fluidos relativamente não corrosivos em pressões e temperaturas que não exigem um material específico. Por esse motivo, o aço carbono fundido é o material de corpo mais comumente usado e oferece serviço satisfatório a um custo muito menor do que os materiais de liga exclusiva.
Os aços carbono comumente usados para corpos de válvulas são o aço WC (carbono forjado), ASTM A216/A216M, e A105 como versões forjadas desse aço, classe WCA, WCB e WCC.
Entre os três tipos de aço, o WCB é o tipo de aço mais comumente usado para a aplicação de válvulas de aço fundido em temperatura ambiente. A faixa de temperatura Astm-a216 WCB AT-20 Times F a 800? F é aceitável quando a resistência à corrosão não é essencial. O essencial também é amplamente utilizado em ar, vapor saturado ou superaquecido, líquidos não corrosivos e gases, condições médias de operação do corpo dos materiais de aço. O WCC não é usado acima de 800 °F porque a fase rica em carbono pode ser convertida em grafite. Nenhum tratamento térmico é necessário, a menos que a espessura nominal exceda 1-1/4 polegada.
Além do aço carbono para corpos de válvulas, há uma variedade de materiais. Vamos mencionar alguns dos materiais ASME B16.34 mais amplamente utilizados:
- ferro fundido (ASTM A126) para controle do corpo da válvula de materiais baratos e não dúcteis, vapor, água, gases e fluidos não corrosivos. Ele é usado para graus de temperatura e pressão relativamente baixos.
- aço fundido cr-mo (ASTM A217 Grau C 5) ! No passado, era normalmente usado para aplicações de aço cromo-molibdênio. No entanto, parte desse material é difícil de ser fundido e tende a ser soldado. O WC9 substituiu com sucesso o C5 em muitas aplicações, mas o C5 continua a ser usado em aplicações de refinaria. Seu alto teor de cromo oferece melhor resistência a altas temperaturas
- O aço cromo-molibdênio fundido (classe ASTM A217 WC9) tem excelentes propriedades de fundição e soldagem. O WC9 substituiu com sucesso o C5 na maioria das aplicações, principalmente em serviços de alimentação de vapor e caldeiras. O cromo e o molibdênio proporcionam resistência à corrosão e à fluência, tornando-os adequados para temperaturas de 1100? F. . .9 requer tratamento térmico pré-soldagem e pós-soldagem.
- O aço inoxidável 304L fundido (classe ASTM A351 CF3) é um material de qualidade para válvulas de serviço químico. O 304L é o melhor material para aplicações específicas de serviços químicos com ácido nítrico. A melhor resistência à corrosão é mantida mesmo na condição soldada.
- O aço inoxidável 316 fundido (classe ASTM A351 CF8M) é o material padrão do setor para o corpo da enguia. Em comparação com o 304, a adição de Mo torna o 316 mais resistente à corrosão, corrosão por pite, fluência e fluidos oxidantes. Ele tem a faixa de temperatura mais ampla e abrangente de qualquer material padrão: -425 OC a 1500 OC. As peças fundidas brutas são tratadas termicamente para proporcionar máxima resistência à corrosão.
A guarnição geralmente inclui um disco, sede, haste e luva necessários para guiar o ramo. Os componentes internos da válvula relacionados aos limites de temperatura devem ser selecionados na Tabela 3.
