Analyse de la plage de température applicable de différents matériaux de vanne

Valves métalliques

‌1. Série en fonte‌

‌Fonte grise‌:
Température de fonctionnement: ‌-15 degrés à 250 degrés‌.
Convient pour les systèmes de pression / vapeur de pression faible -; Brittleness s'intensifie avec l'augmentation des températures.

‌Fonte malléable‌:
Témérité améliorée via le recuit; Plage de températures: ‌-15 degrés à 300 degrés‌.
Commun dans la construction de pipelines d'alimentation en eau / de drainage.

‌Fer à fonte ductile‌:
Morphologie de graphite optimisée; résistance à la traction supérieure ou égale à 400 MPa.
Plage de température: ‌-30 degrés à 350 degrés‌ (excelle dans les pipelines de vapeur de température élevées -).

‌2. AFFAIRS DE CARBONE ET ALLIAGE‌

‌Carbone‌:
WCB - L'acier en carbone de qualité reste stable à ‌-29 degrés à 425 degrés‌.
Au-dessus de 425 degrés, basculez en aciers alliés (par exemple, WC6 (1,25cr-0,5mo) ou WC9 (2.25cr)) avec max. température593 degré‌.

‌Cr -‌:
L'alliage 1CR5MO maintient la force à ‌550 degrés‌;
12cr1mova (Vanadium - Enhanced) max. température570 degrés‌ (largement utilisé dans les unités de fissuration catalytique de la raffinerie).

‌3. Série en acier inoxydable‌

‌Austénitique SS‌:
304 (CF8) et 316 (CF8M): ‌-196 degrés à 600 degrés‌ avec une résistance à la corrosion supérieure.
316L (faible - carbone) améliore considérablement la résistance à la corrosion intergranulaire dans les zones de soudure.

‌Duplex SS‌:
SAF2205: Excellente résistance à la fissuration de la corrosion des contraintes en dessous de ‌300 degrés‌, idéal pour le chlorure - contenant des supports.

‌4. Métaux spéciaux‌

‌Alliage monel‌:
Ni - Cu - L'alliage basé sur l'alliage résiste à la corrosion d'acide hydrofluorique ci-dessous ‌400 degrés‌, utilisé dans les systèmes de liquide de refroidissement primaire des centrales nucléaires.

‌Hastelloy‌:
Le C-276 maintient la résistance à la corrosion contre la réduction des médias jusqu'à ‌1100 degrés‌ (critique pour la production d'acide sulfurique).

‌Alliage en titane‌:
Ta2 forme des films d'oxyde dense dans l'eau de mer en dessous ‌300 degrés‌ (Pren supérieur ou égal à 40), largement appliqué dans les plates-formes offshore.

Non - valves métalliques

‌1. Vannes en plastique‌

‌Plastiques d'ingénierie‌:
Ptfe - vannes doublées: ‌-180 degrés à 150 degrés‌ (noter le phénomène d'écoulement à froid);
PVDF: Max. température140 degrés‌ En raison d'une cristallinité améliorée.

‌Thermoplastique‌:
Powek conserve les propriétés mécaniques à ‌260 degrés‌ (High - Coût; utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs).

‌2. Vannes en caoutchouc‌

‌Caoutchouc général‌:
NBR: résiste aux huiles minérales ci-dessous ‌80 degrés‌;
CR: Max. température100 degrés‌ (chlore - Structure améliorée).

‌Caoutchouc de spécialité‌:
FKM maintient le scellement à ‌200 degrés‌ (Standard dans les systèmes hydrauliques de l'aviation).

 

Vannes matérielles spéciales -

‌1. Valves en céramique‌

‌Céramique en alumine‌:
Dureté hra supérieure ou égale à 88 en dessous de ‌1000 degrés‌ (densité de volume supérieure ou égale à 3,8 g / cm³);
Le taux de rampe de température doit être inférieur ou égal à ‌10 degrés / min‌ Pour éviter les microfissures.

‌Céramique en carbure de silicium‌:
Réaction - Sic lié: conductivité thermique 83 avec (m · k) à ‌1380 degré‌ (idéal pour les gaz de combustion de l'incinérateur de déchets).

‌2. Vannes de verre et d'émail‌

‌Verre borosilicate‌:
Coefficient d'extension linéaire 3,3 × 10⁻⁶ / degré; Surveillance du liquide visuel ci-dessous ‌90 degrés‌ (éviter l'impact mécanique).

‌Vannes d'émail‌:
L'énomètre basé sur l'acier - résiste à l'acide ci-dessous ‌150 degrés‌; Au-delà de cela, utilisez du zirconium - contenant un glaçage de base pour la stabilité thermique.

Directives de demande d'ingénierie

‌Température - couplage de pression‌:
Les chutes de contrainte admissibles de l'acier au carbone ‌40%‌ à 425 degrés; Pression - La température doit être vérifiée par ‌ASME B16.34‌.

‌Cyclisme thermique‌:
Pour les valves en céramique cyclées fréquemment entre ‌100–300 degrés‌, limiter le taux de rampe de température à ‌30 degrés / h‌ pour éviter les fissures de choc thermique.

‌Impact du changement de phase‌:
L'éthylène liquide se dilate ‌240‌ Lorsqu'il est vaporisé à ‌-104 degré‌; Les vannes cryogéniques nécessitent des dispositifs de secours bidirectionnels -.

‌La sélection des matériaux doit équilibrer la thermodynamique, la stabilité chimique et l'efficacité -.‌
‌Recommandations‌:

Mener une analyse de couplage structurel thermo - via ‌ANSYS WORKBENCH‌;

Valider la résistance à la corrosion en utilisant ‌ASTM G28‌;

Optimiser le cycle de vie des coûts de manière holistique.