Izziv pri izbiri materiala je dejansko preverjanje, ali izbrani material najbolje ustreza aplikaciji. To vključuje upoštevanje delovnih pogojev in lastnosti nosilnih medijev.
Pri delovnih pogojih je najpomembnejše poznavanje tlačnih in temperaturnih lastnosti, pri delovnih medijih pa je treba upoštevati jedke in erozijske lastnosti. Poleg tega bo morda treba razmisliti o toplotnem in fizičnem sunku, obremenitvi in nevarnostih požara.
Na splošno bi moral inženir, ki je dodeljen za izbiro materiala, poznati zahteve kode ASME B16.34. Ta standard med drugim obravnava zahteve za nazivne tlačne temperature, dimenzije, materiale in druge vidike načrtovanja, izdelave in preskušanja ventilov. Koda ASME je splošno sprejeta po vsem svetu (npr. ZDA, Kanada, Avstralija), vendar obstajajo tudi drugi standardi, ki pokrivajo to temo in oblikovanje pravil ter izbiro materiala. Na primer, v Evropi standardna serija EN 12516 pokriva izbor materiala za ventile.
Preden se lotite izbire materiala za ventile, se prepričajte, da se s temi kodami dobro seznanite, saj materiali, ki so v teh standardih obvezni (v nekaterih primerih so obvezni), izhajajo iz resničnih življenjskih izkušenj in so zato preizkušeni in dokazano primerni za posebne storitve v praksi.
Na splošno velja, da se pri obravnavi temperaturnih omejitev različnih skupin materialov tabela 1. uporablja kot splošna referenca za izbiro materiala.
V nekaterih primerih je treba pri izbiri gradiva doseči kompromis. Nekateri servisni pogoji zahtevajo uporabo eksotičnih zlitin in kovin, da prenesejo posebne jedke lastnosti tekočine. Ti materiali so veliko dražji od navadnih kovin, zato je lahko tudi gospodarnost dejavnik pri izbiri materiala.
Toda večina aplikacij ventilov deluje z relativno nekrozivnimi tekočinami pri ne tako visokih tlakih in temperaturah, da bi potrebovali kakršen koli eksotičen material. Zaradi tega je litega ogljikovega jekla najpogosteje uporabljen material ohišja ventila in lahko zagotavlja zadovoljive storitve z veliko nižjimi stroški kot pri eksotičnih zlitinskih materialih.
Nekateri najpogosteje uporabljeni materiali iz ogljikovega jekla za telo ventila so WC jeklo (kovani ogljik), ASTM A216 / A216M in A105 kot kovana različica tega jekla z razredi WCA, WCB in WCC.
Od treh jeklenih razredov je WCB skupna ocena za redne temperature pri ventilih iz litega jekla. ASTM-A216 WCB je sprejemljiv, kadar korozijska odpornost ni pomembna za temperaturno območje od -20 * F do 800 ° F.
WCC se pogosto uporablja tudi jekleni material za telesa ventilov pri zmernih storitvah, kot so zrak, nasičena ali pregreta para, nerozivne tekočine in plini. WCC se ne uporablja nad 800 ° F, saj se faza bogata z ogljikom lahko pretvori v grafit. Lahko ga varimo brez toplotne obdelave, razen če nazivna debelina ne presega 1-1 / 4 palca.
Poleg ogljikovega jekla, ki se uporablja za telo ventila, obstaja več različnih materialov, navajamo nekatere najpogosteje uporabljene, ki so v skladu z ASME B16.34:
- Lito železo (ASTM A126) iz poceni nedektilnega materiala, ki se uporablja za telesa ventilov, ki nadzirajo paro, vodo, plin in ne-korozivne tekočine. Uporablja se za relativno nizke temperature in tlake.
- litje krom-molibdeno jeklo (ASTM A217 razred C5)！ V preteklosti je bilo običajno določeno za aplikacije, ki zahtevajo krom-molibdenska jekla. Vendar je ta material nekoliko težko vlivati in se pri varjenju ponavadi razpoka. WC9 je uspešno nadomestil C5 v številnih aplikacijah, vendar se C5 še naprej uporablja v rafinerijskih aplikacijah, kjer njegova višja vsebnost kroma zagotavlja boljšo odpornost proti visokotemperaturni sulfidni koroziji.
- Lito krom-molibdeno jeklo (ASTM A217 stopnje WC9) ima vrhunske lastnosti vlivanja in varjenja. WC9 je uspešno nadomestil C5 v večini aplikacij, zlasti pri parni in kotlovski oskrbi z vodo. Krom in molibden zagotavljata erozijo, korozijo in odpornost na lezenje, zaradi česar sta uporabna do 1100 ° F. WC9 zahteva predgrevanje pred varjenjem in toplotno obdelavo po varjenju.
- nerjaveče jeklo tipa 304L (ASTM A351 razred CF3) je dober material za servisne ventile. 304L je najboljši material za dušikovo kislino in nekatere druge aplikacije uporabe kemikalij. Optimalna korozijska odpornost se ohrani tudi v stanju varjenja.
- nerjaveče jeklo tipa 316 (ASTM A351 razred CF8M) velja za industrijski standardni material iz nerjavečega jekla. Dodajanje molibdena daje tipu 316 večjo odpornost proti koroziji, koreninam, lezenjem in oksidacijskim tekočinam v primerjavi s 304. Ima najširše temperaturno območje katerega koli standardnega materiala: -425 ᵒ F do 1500 ᵒ F. Grobe ulitke toplotno obdelujemo, da zagotovimo največja odpornost proti koroziji.
Vedno se priporoča previdnost in upoštevati je treba vse zgoraj navedene dejavnike (temperatura, tlak itd.), Preden potrdite izbiro materialov za določeno uporabo.
