Η πρόκληση για την πραγματοποίηση μιας υλικής επιλογής είναι η επαλήθευση ότι το επιλεγμένο υλικό ταιριάζει καλύτερα στην εφαρμογή. Αυτό συνεπάγεται τη συνεκτίμηση των συνθηκών εργασίας και των ιδιοτήτων του μέσου ροής.
Το πιο σημαντικό όσον αφορά τις συνθήκες εργασίας είναι να γνωρίζετε τις ονομασίες πίεσης και θερμοκρασίας και τα μέσα εργασίας να λαμβάνουν υπόψη τις διαβρωτικές και διαβρωτικές ιδιότητες. Επιπλέον, μπορεί να χρειαστεί να εξεταστεί το θερμικό και φυσικό σοκ, το άγχος της γραμμής και οι κίνδυνοι πυρκαγιάς.
Γενικά, ο μηχανικός που έχει οριστεί για την επιλογή υλικού θα πρέπει να είναι εξοικειωμένος με τις απαιτήσεις κώδικα ASME B16.34. Αυτό το πρότυπο, μεταξύ άλλων θεμάτων, καλύπτει απαιτήσεις για τις ονομαστικές τιμές θερμοκρασίας-πίεσης, τις διαστάσεις, τα υλικά και άλλες πτυχές του σχεδιασμού, της κατασκευής και των δοκιμών βαλβίδων. Ο κώδικας ASME είναι γενικά αποδεκτός παγκοσμίως (π.χ. ΗΠΑ, Καναδάς, Αυστραλία), αλλά υπάρχουν και άλλα πρότυπα που καλύπτουν αυτό το θέμα και τον σχεδιασμό κανόνα και την επιλογή υλικού. Για παράδειγμα, στην Ευρώπη πρότυπη σειρά EN 12516 καλύπτει την επιλογή υλικού για τις βαλβίδες.
Φροντίστε να ενημερωθείτε με αυτούς τους κωδικούς πριν μπείτε στην επιλογή υλικών για τις βαλβίδες, διότι αν δεν είναι υποχρεωτικές (σε ορισμένες περιπτώσεις είναι υποχρεωτικές) υλικά που προτείνονται για βαλβίδες σε αυτά τα πρότυπα προέρχονται από την πραγματική εμπειρία ζωής και ως εκ τούτου δοκιμάζονται και αποδεικνύονται κατάλληλα για συγκεκριμένες υπηρεσίες στην πράξη.
Σε γενικές γραμμές, όταν εξετάζονται οι περιορισμοί της θερμοκρασίας των διαφόρων ομάδων υλικών, ο πίνακας 1. πρέπει να χρησιμοποιείται ως γενική αναφορά για την επιλογή υλικού.
Σε ορισμένες περιπτώσεις πρέπει να επιτευχθεί συμβιβασμός κατά την επιλογή ενός υλικού. Ορισμένες συνθήκες λειτουργίας απαιτούν τη χρήση εξωτικών κραμάτων και μετάλλων για να αντέχουν συγκεκριμένες διαβρωτικές ιδιότητες του ρέοντος ρευστού. Αυτά τα υλικά είναι πολύ πιο ακριβά από τα κοινά μέταλλα, επομένως η οικονομία μπορεί επίσης να είναι ένας παράγοντας στην επιλογή υλικού.
Όμως, οι περισσότερες εφαρμογές βαλβίδων χειρίζονται σχετικά μη διαβρωτικά υγρά σε όχι τόσο υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες για να απαιτήσουν οποιοδήποτε εξωτικό υλικό. Για το λόγο αυτό, ο ανθρακούχος χάλυβας χύτευσης είναι το συνηθέστερα χρησιμοποιούμενο υλικό του σώματος βαλβίδας και μπορεί να προσφέρει ικανοποιητική εξυπηρέτηση με πολύ χαμηλότερο κόστος από τα υλικά εξωτικού κράματος.
Ορισμένα κοινώς χρησιμοποιούμενα υλικά ανθρακούχου χάλυβα για το σώμα βαλβίδων είναι το ατσάλι (Wrought Carbon), το ASTM A216 / A216M και το A105 ως η σφυρηλατημένη έκδοση αυτού του χάλυβα με τους βαθμούς WCA, WCB και WCC.
Από τους τρεις βαθμούς χάλυβα το WCB είναι ο κοινός βαθμός για τις κανονικές εφαρμογές θερμοκρασίας για βαλβίδες από χυτοσίδηρο. Το ASTM-A216 WCB είναι αποδεκτό όταν η αντοχή στη διάβρωση δεν είναι σημαντική για την περιοχή θερμοκρασιών -20 * F έως 800 ° F.
Το WCC χρησιμοποιείται επίσης ευρέως χαλυβουργικό υλικό για σώματα βαλβίδων σε μέτριες υπηρεσίες όπως αέρας, κορεσμένος ή υπερθερμασμένος ατμός, μη διαβρωτικά υγρά και αέρια. Το WCC δεν χρησιμοποιείται πάνω από 800 ° F καθώς η πλούσια σε άνθρακα φάση μπορεί να μετατραπεί σε γραφίτη. Μπορεί να συγκολληθεί χωρίς θερμική επεξεργασία εκτός αν το ονομαστικό πάχος υπερβεί το 1-1 / 4 ίντσες.
Υπάρχουν ποικίλα διαφορετικά υλικά που χρησιμοποιούνται εκτός από τους χάλυβες άνθρακα για το σώμα της βαλβίδας, αφήνει να αναφερθούν μερικά πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα που είναι σύμφωνα με το ASME B16.34:
- Χυτοσίδηρος (ASTM A126) σε φθηνό, μη εύκαμπτο υλικό που χρησιμοποιείται για συστήματα βαλβίδων που ελέγχουν τα υγρά ατμού, νερού, αερίου και μη διαβρωτικά υγρά. Χρησιμοποιείται για σχετικά χαμηλές τιμές θερμοκρασίας και πίεσης.
- Χάλυβας Χάλυβα-Μολυβδαίνιο (ASTM A217 Grade C5)! Κατά το παρελθόν ήταν συνήθως προδιαγεγραμμένο για εφαρμογές που απαιτούν χάλυβα χρώμιο-μολυβδαίνιο. Ωστόσο, αυτό το υλικό είναι κάπως δύσκολο να χυθεί και έχει την τάση να σπάει όταν συγκολλάται. Το WC9 έχει αντικαταστήσει επιτυχώς το C5 σε πολλές εφαρμογές, αλλά το C5 εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε εφαρμογές διυλιστηρίων όπου η υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρώμιο παρέχει καλύτερη αντίσταση στη σουλφιδική διάβρωση σε υψηλές θερμοκρασίες.
- Ο Χάλυβας Χάλυβα-Μολυβδαίνιο (ASTM A217 Grade WC9) έχει ανώτερες ιδιότητες χύτευσης και συγκόλλησης. Το WC9 αντικατέστησε με επιτυχία το C5 στις περισσότερες εφαρμογές, ειδικά στην υπηρεσία τροφοδοσίας ύδατος ατμού και λέβητα. Το χρώμιο και το μολυβδαίνιο δίνουν διάβρωση-διάβρωση και αντοχή ερπυσμού, καθιστώντας χρήσιμη την 1100 ° F. Το WC9 απαιτεί προθέρμανση πριν από τη συγκόλληση και τη θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.
- Τύπος Cast 304L από ανοξείδωτο χάλυβα (ASTM A351 βαθμού CF3) είναι μια καλή προσφορά υλικού για βαλβίδες χημικών υπηρεσιών. Το 304L είναι το καλύτερο υλικό για το νιτρικό οξύ και ορισμένες άλλες εφαρμογές χημικών υπηρεσιών. Η βέλτιστη αντοχή στη διάβρωση διατηρείται ακόμα και στην κατάσταση συγκόλλησης.
- Τύπος χάλυβα 316 από ανοξείδωτο χάλυβα (ASTM A351 βαθμού CF8M) πηγαίνει ως βιομηχανικό πρότυπο υλικό από ανοξείδωτο χάλυβα. Η προσθήκη μολυβδαινίου δίνει στον Τύπο 316 μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση, τη διάβρωση, το ερπυσμό και τα οξειδωτικά υγρά σε σύγκριση με το 304. Έχει το ευρύτερο εύρος θερμοκρασίας από οποιοδήποτε τυποποιημένο υλικό: -425 ° F έως 1500 ° F. μέγιστη αντοχή στη διάβρωση.
Συνιστάται πάντοτε προσοχή και πριν από την επιβεβαίωση της επιλογής των υλικών για συγκεκριμένη εφαρμογή πρέπει να λαμβάνονται υπόψη όλοι οι προαναφερθέντες παράγοντες (θερμοκρασία, πίεση κ.λπ.).
