Utmaningen att göra ett materialval är faktiskt att verifiera att det valda materialet bäst passar applikationen. Detta innebär att man tar hänsyn till arbetsvillkor och flödesmedieegenskaper.
Det viktigaste när det gäller arbetsförhållandena är att känna till tryck- och temperaturvärden och för arbetsmedier är att ta hänsyn till frätande och erosiva egenskaper. Dessutom kan det behövas att ta hänsyn till termisk och fysisk chock, linjestress och brandrisker.
I allmänhet bör ingenjör som tilldelats materialval vara bekant med ASME B16.34-kodkrav. Denna standard täcker bland annat krav på trycktemperaturvärden, dimensioner, material och andra aspekter av ventilkonstruktion, tillverkning och testning. ASME-kod accepteras allmänt över hela världen (t.ex. USA, Kanada, Australien) men det finns andra standarder som täcker detta ämnes- och regeldesign och materialval. I Europa t ex standardserien EN 12516 täcker materialval för ventilerna.
Var noga med att få kunskap om dessa koder innan du väljer materialval för ventilerna, för om inte obligatoriskt (i vissa fall är obligatoriskt) kommer material som föreslås för ventiler i dessa standarder från den verkliga erfarenheten och därför testas och bevisas vara lämpliga för specifik tjänst i praktiken.
I stort sett bör man överväga temperaturbegränsningar för olika materialgrupper. Tabell 1. bör användas som allmän referens för materialval.
I vissa fall måste en kompromiss nås när du väljer ett material. Vissa servicevillkor kräver användning av exotiska legeringar och metaller för att motstå speciella frätande egenskaper hos den strömmande vätskan. Dessa material är mycket dyrare än vanliga metaller, så ekonomi kan också vara en faktor i materialvalet.
Men de flesta ventilapplikationer hanterar relativt icke-korrosiva vätskor vid inte så höga tryck och temperaturer för att kräva något exotiskt material. Av detta skäl är gjutet kolstål det mest använda ventilkroppsmaterialet och kan tillhandahålla tillfredsställande service till mycket lägre kostnad än de exotiska legeringsmaterialen.
Några vanligt använda kolstålmaterial för ventilhus är WC-stål (smideskol), ASTM A216 / A216M och A105 som den smidda versionen av detta stål med kvaliteter WCA, WCB och WCC.
Av de tre stålkvaliteterna är WCB den vanliga kvaliteten för vanliga temperaturapplikationer för gjutna stålventiler. ASTM-A216 WCB är acceptabelt där korrosionsmotstånd inte är viktigt för temperaturområdet -20 * F till 800? F.
WCC är också allmänt använt stålmaterial för ventilkroppar i måttliga tjänster som luft, mättad eller överhettad ånga, icke-frätande vätskor och gaser. WCC används inte över 800? F eftersom den kolrika fasen kan omvandlas till grafit. Det kan svetsas utan värmebehandling om inte den nominella tjockleken överstiger 1-1 / 4 tum.
Det finns olika olika material som används bortsett från kolstål för ventilkropp, låter nämna några mest använda som är i enlighet med ASME B16.34:
- Gjutjärn (ASTM A126) i billigt, icke-duktilt material som används för ventilkroppar som styr ånga, vatten, gas och icke-frätande vätskor. Det används för relativt låga temperatur- och tryckvärden.
- Gjutet krom-molybdenstål (ASTM A217 kvalitet C5)！ Tidigare specificerades det vanligtvis för applikationer som krävde krom-molybdenstål. Detta material är emellertid något svårt att gjuta och har en tendens att spricka när det svetsas. WC9 har framgångsrikt ersatt C5 i många applikationer, men C5 fortsätter att användas i raffinaderiapplikationer där dess högre krominnehåll ger bättre motståndskraft mot sulfidisk korrosion vid hög temperatur.
- Gjutet krom-molybdenstål (ASTM A217 Grade WC9) har överlägsna gjut- och svetsegenskaper. WC9 har framgångsrikt ersatt C5 i de flesta applikationer, särskilt inom ång- och pannmatningsservice. Krom och molybden ger erosionskorrosion och krypbeständighet, vilket gör det användbart för 1100? F. WC9 kräver förvärmning innan svetsning och värmebehandling efter svetsning.
- Gjutningstyp 304L rostfritt stål (ASTM A351 grade CF3) är ett bra material erbjudande för kemiska serviceventiler. 304L är det bästa materialet för salpetersyra och vissa andra kemiska serviceapplikationer. Optimal korrosionsbeständighet bibehålls även i svetsat skick.
- Gjutet typ 316 rostfritt stål (ASTM A351 kvalitet CF8M) går som industristandard rostfritt stål karosseri. Tillsatsen av molybden ger typ 316 större motståndskraft mot korrosion, gropning, krypning och oxiderande vätskor jämfört med 304. Den har det bredaste temperaturområdet för något standardmaterial: -425 ᵒ F till 1500 ᵒ F. De grova gjutningarna värmebehandlas för att ge maximal korrosionsbeständighet.
Försiktighet rekommenderas alltid och alla de ovannämnda faktorerna (temperatur, tryck etc.) bör beaktas innan materialval för bekräftelse bekräftas.
