Вентили контролишу флуиде у процесним цевоводним системима. Неправилан избор материјала узрокује цурење, механичко заглављивање или озбиљне безбедносне инциденте. Инжењери морају прецизно ускладити материјале са сложеним радним условима који укључују јаке киселине, базе, екстремне температуре и високе притиске.
Основне категорије материјала
Материјали вентила спадају у пет основних категорија. Економични угљенични челици нуде високу чврстоћу. Нерђајући челици пружају отпорност на корозију. Легирани челици издржавају високу температуру и притисак. Специјалне легуре отпорне су на веома корозивна окружења. Не-метални елементи пружају супериорну хемијску отпорност.
Примене угљеничног челика
Угљенични челик је најчешћи материјал кућишта вентила због -ефикасности.
ВЦБ ливени челик одговара не-корозивним медијима, укључујући воду, пару и уље у опсегу од -29 до 425 степени.
ВЦЦ обезбеђује бољу заварљивост кроз нижи садржај угљеника.
ЛЦБ садржи никл да би побољшао жилавост при ниским{0}температурама до -46 степени.
Угљеничном челику недостаје отпорност на корозију и никада се не сме користити у корозивним службама.
Карактеристике нерђајућег челика
Нерђајући челици пружају изузетну отпорност на корозију.
Степен 304 отпоран је на оксидационе киселине, али трпи удубљење у хлоридним срединама.
Класа 316 садржи молибден за побољшање отпорности на корозију изазвану хлоридом-за услуге морске воде.
Класа 316Л нуди ултра-ниско-састав угљеника за супериорну међугрануларну отпорност на корозију.
Граде 321 користи стабилизацију титанијума за апликације на високим{1}}применама до 900 степени.
Перформансе легираног челика
Легирани челици се првенствено користе у услугама високих{0}}параметара.
ВЦ6 пружа дуготрајну-услугу до 595 степени са умереном отпорношћу на нападе водоником.
ВЦ9 пружа већу чврстоћу на високим{1}}температурама за суперкритичне парне системе.
Степен Ц5 и Ц12 карактерише висок садржај хрома за изузетну отпорност на оксидацију и сулфидацију у захтевним окружењима.
Решења за посебне легуре
Специјалне легуре остају незаменљиве у екстремним корозивним условима.
Хастеллои је отпоран на све агресивне хемикалије.
Монел легуре нуде изузетну отпорност на морску воду и флуороводоничну киселину.
Легуре титанијума показују скоро{0}}нулту стопу корозије у морској води, али представљају озбиљну опасност од пожара у срединама са чистим кисеоником.
ПТФЕ{0}}вентили су отпорни на скоро све јаке киселине упркос ограничењима температуре испод 180 степени.
Практични инжењерски избор
Практични инжењеринг захтева прецизно усклађивање параметара. Концентрована сумпорна киселина формира пасивни слој на угљеничном челику, што га чини пожељнијим од нерђајућег челика. Хлороводонична киселина стриктно захтева Хастеллои Б или Монел. Суви хлорни гас омогућава употребу угљеничног челика, док влажни хлор захтева титанијум. Засићена пара дозвољава ВЦБ, док прегрејана пара захтева надоградњу на ВЦ6 или ВЦ9. Интегритет при ниској{6}}температури се фокусира на спречавање кртог лома. Обичан угљенични челик је забрањен испод -29 степени. Криогене услуге захтевају аустенитне нерђајуће челике подржане Цхарпијевим испитивањем на удар. Цевоводи кисеоника захтевају строго одмашћивање и забрањују титанијум. Линије за течни хлор апсолутно забрањују легуре бакра. Унутрашњост вентила диктирају перформансе заптивања. Металургија украса треба да одговара или премашује спецификације кућишта вентила, често користећи Стеллите тврдо облагање.
Оптимизација трошкова и уобичајене замке
Одабир материјала мора уравнотежити трошкове животног циклуса без слепо тражења премиум разреда. Концентровану сумпорну киселину боље служи угљенични челик него нерђајући челик. Инжењери морају да избегавају уобичајене замке. Мит о универзалности нерђајућег челика игнорише брзу деградацију у ХЦл и врућим концентрованим алкалијама. Под претпоставком да је виши степен једнак бољој безбедности води ка капиталном отпаду. Игнорисање утицаја температуре мења механизме корозије. Занемаривање металургије унутрашње облоге често доводи до квара заптивача.
Закључак
Одабир исправног материјала вентила поставља основу за безбедан рад у процесним системима. Тачан избор материјала, рационална конфигурација и научна валидација осигуравају да вентили поуздано издрже тешке услове рада.
