Сложность выбора материала заключается в том, чтобы убедиться, что выбранный материал наиболее подходит для конкретного применения. При этом учитываются условия работы и характеристики текучей среды.
Самое важное в условиях работы - понять номинальные значения давления и температуры рабочих сред, а также учесть коррозионную и агрессивную среду. Кроме того, необходимо учитывать тепловой и физический удар, напряжение в линии и опасность возгорания.
В целом, инженеры, определяющие выбор материала, должны быть знакомы со спецификациями ASME B16.34. Этот стандарт охватывает, среди прочего, номинальные значения давления и температуры, размеры, материалы и другие требования к проектированию, производству и испытаниям клапанов. Код ASME является общепринятым во всем мире (например, в США, Канаде, Австралии), однако различные стандарты охватывают эту тему и определяют правила проектирования и выбора материалов. Например, европейский стандарт серии EN 12516 регулирует выбор материала клапана.
Прежде чем выбирать материалы для клапанов, необходимо ознакомиться с данной спецификацией. Если это не является обязательным (а в некоторых случаях и необходимым), материалы, представленные в настоящем стандарте для арматуры, получены из реального опыта эксплуатации. Поэтому они протестированы и доказали свою пригодность для реальной эксплуатации в конкретных условиях.
В общем случае при рассмотрении температурных пределов различных групп материалов следует руководствоваться таблицей 1. Ее следует использовать в качестве общего справочника для выбора материала.
В некоторых случаях при выборе материала приходится идти на компромисс. Некоторые условия требуют использования специальных сплавов и металлов, чтобы противостоять специфическим коррозионным свойствам текучих жидкостей. Эти материалы намного дороже обычных металлов, поэтому при выборе материала также может учитываться экономия. В таблице 2 приведены материалы ASTM, широко используемые для изготовления корпусов и капотов.
Однако в большинстве случаев клапаны работают с относительно некоррозионными жидкостями при давлениях и температурах, не требующих применения особых материалов. По этой причине литая углеродистая сталь является наиболее часто используемым материалом корпуса и обеспечивает удовлетворительную работу при гораздо более низкой стоимости, чем уникальные легированные материалы.
Для изготовления корпусов клапанов обычно используются углеродистые стали WC Steel (Wrought Carbon), ASTM A216/A216M, и A105 - кованые варианты этой стали, класс WCA, WCB и WCC.
Среди трех марок стали, WCB является наиболее часто используемой маркой стали для применения литых стальных клапанов при комнатной температуре. Astm-a216 WCB AT-20 времен F до 800? F допустимо применение в температурном диапазоне, когда коррозионная стойкость не имеет существенного значения. Также широко используется в воздухе, насыщенном или перегретом паре, некоррозионных жидкостях и газах, средних условиях эксплуатации корпуса из стальных материалов. WCC не используется выше 800 ° F, так как богатая углеродом фаза может быть преобразована в графит. Термообработка не требуется, если номинальная толщина не превышает 1-1/4 дюйма.
Помимо углеродистой стали для корпусов клапанов используются различные материалы. Приведем некоторые из наиболее широко используемых материалов ASME B16.34:
- Чугун (ASTM A126) для управления корпусом клапана из недорогих, непроводящих материалов, пара, воды, газов и некоррозионных жидкостей. Он используется для относительно низких температур и давлений.
- литая хромомолибденовая сталь (ASTM A217 Grade C 5)! В прошлом она обычно использовалась для хромомолибденовых сталей. Однако некоторые из этих материалов трудно отливать и они склонны к свариванию. WC9 успешно заменил C5 во многих областях применения, но C5 продолжает использоваться в нефтеперерабатывающей промышленности. Высокое содержание хрома обеспечивает лучшую стойкость к высокотемпературным
- Литая хромомолибденовая сталь (класс ASTM A217 WC9) обладает превосходными литейными и сварочными свойствами. WC9 успешно заменила C5 в большинстве областей применения, в основном в паровых и котельных системах. Хром и молибден обеспечивают стойкость к коррозии и ползучести, что делает их пригодными для использования при температуре 1100? F. . .9 требует предсварочной и послесварочной термообработки.
- Литая нержавеющая сталь 304L (класс ASTM A351 CF3) является качественным материалом для клапанов для химической промышленности. 304L - лучший материал для азотной кислоты в специфических химических условиях эксплуатации. Лучшая коррозионная стойкость сохраняется даже в сварном состоянии.
- литая нержавеющая сталь 316 (ASTM A351 CF8M class) в качестве стандартного материала корпуса угря. По сравнению с 304, добавление Mo делает 316 более устойчивой к коррозии, точечной коррозии, ползучести и окисляющим жидкостям. Он имеет самый широкий диапазон температур среди всех стандартных материалов: от -425 OC до 1500 OC. Черновые отливки подвергаются термической обработке для обеспечения максимальной коррозионной стойкости.
Обычно в комплект входят диск, седло, шток и втулка, необходимые для направления ветви. Внутренние детали клапана, связанные с температурными ограничениями, должны быть выбраны в соответствии с таблицей 3.
