De uitdaging bij het maken van een materiaalkeuze is eigenlijk te controleren of het gekozen materiaal het beste bij de toepassing past. Dit houdt in dat rekening wordt gehouden met de werkomstandigheden en eigenschappen van flowmedia.
Het belangrijkste met betrekking tot de werkomstandigheden is het kennen van de druk- en temperatuurwaarden en voor werkmedia rekening houden met corrosieve en erosieve eigenschappen. Bovendien kan het nodig zijn om thermische en fysieke schokken, lijnspanning en brandgevaar te overwegen.
Over het algemeen moet een technicus die is toegewezen voor materiaalselectie bekend zijn met ASME B16.34 codevereisten. Deze norm omvat onder andere vereisten voor druk-temperatuurwaarden, afmetingen, materialen en andere aspecten van klepontwerp, fabricage en testen. ASME-code wordt algemeen wereldwijd geaccepteerd (bijv. VS, Canada, Australië) maar er zijn andere normen die dit onderwerp en regelontwerp en materiaalselectie behandelen. Bijvoorbeeld in de Europese standaardserie EN 12516 afdekkingsmateriaalkeuze voor de kleppen.
Zorg ervoor dat u kennis hebt van deze codes voordat u in de materiaalselectie voor de kleppen terechtkomt, omdat, indien niet verplicht (in sommige gevallen verplicht), materialen die voor kleppen in deze normen worden voorgesteld, uit de praktijkervaring komen en daarom zijn getest en bewezen geschikt te zijn voor specifieke service in de praktijk.
In grote lijnen moet, bij het overwegen van temperatuurbeperkingen van verschillende groepen materialen, tabel 1 worden gebruikt als algemene referentie voor materiaalkeuze.
In sommige gevallen moet een compromis worden bereikt bij het selecteren van een materiaal. Sommige gebruiksomstandigheden vereisen het gebruik van exotische legeringen en metalen om bepaalde corrosieve eigenschappen van de stromende vloeistof te weerstaan. Deze materialen zijn veel duurder dan gewone metalen, dus zuinigheid kan ook een factor zijn bij de materiaalkeuze.
Maar de meeste kleptoepassingen verwerken relatief niet-corrosieve vloeistoffen bij niet zo hoge drukken en temperaturen om exotisch materiaal te vereisen. Om deze reden is gegoten koolstofstaal het meest gebruikte klephuismateriaal en kan het een bevredigende service bieden tegen veel lagere kosten dan de exotische legeringsmaterialen.
Sommige veel gebruikte koolstofstaalmaterialen voor kleplichaam zijn WC-staal (Smeedkoolstof), ASTM A216 / A216M en A105 als de gesmede versie van dit staal met de kwaliteiten WCA, WCB en WCC.
Van de drie staalkwaliteiten is WCB de standaardkwaliteit voor reguliere temperatuurtoepassingen voor gietstalen kleppen. ASTM-A216 WCB is acceptabel waar corrosieweerstand niet belangrijk is voor het temperatuurbereik van -20 * F tot 800? F.
WCC wordt ook veel gebruikt staalmateriaal voor kleplichamen in gematigde diensten zoals lucht, verzadigde of oververhitte stoom, niet-corrosieve vloeistoffen en gassen. WCC wordt niet gebruikt boven 800 ° F omdat de koolstofrijke fase kan worden omgezet in grafiet. Het kan worden gelast zonder warmtebehandeling, tenzij de nominale dikte 1-1 / 4 inch overschrijdt.
Er zijn verschillende materialen gebruikt, afgezien van koolstofstaal voor klephuis, laten we enkele meest gebruikte noemen die in overeenstemming zijn met de ASME B16.34:
- Gietijzer (ASTM A126) in goedkoop, niet-ductiel materiaal dat wordt gebruikt voor kleplichamen die stoom, water, gas en niet-corrosieve vloeistoffen regelen . Het wordt gebruikt voor relatief lage temperatuur- en drukwaarden.
- Gegoten chroom-molybdeenstaal (ASTM A217 Grade C5)！ In het verleden werd dit gewoonlijk gespecificeerd voor toepassingen waarbij chroom-molybdeenstaal nodig was. Dit materiaal is echter enigszins moeilijk te gieten en heeft de neiging om te barsten wanneer het wordt gelast. WC9 heeft met succes C5 in veel toepassingen vervangen, maar C5 wordt nog steeds gebruikt in raffinaderijtoepassingen waar het hogere chroomgehalte betere weerstand biedt tegen sulfidische corrosie bij hoge temperaturen.
- Gegoten chroom-molybdeenstaal (ASTM A217 klasse WC9) heeft een superieure giet- en laseigenschappen. WC9 heeft met succes C5 vervangen in de meeste toepassingen, vooral in stoom- en ketelvoedingswater. Het chroom en molybdeen bieden erosie-corrosie en kruipweerstand, waardoor het bruikbaar is tot 1100 ° F. WC9 vereist voorverwarmen voor het lassen en warmtebehandeling na het lassen.
- Gegoten 304L roestvrij staal (ASTM A351 Grade CF3) is een goed materiaalaanbod voor chemische servicekleppen. 304L is het beste materiaal voor salpeterzuur en bepaalde andere chemische toepassingen. De optimale corrosieweerstand blijft behouden, zelfs in de gelaste toestand.
- Gegoten type 316 roestvrij staal (ASTM A351 Grade CF8M) past als standaard roestvrijstalen behuizing. De toevoeging van molybdeen geeft Type 316 een grotere weerstand tegen corrosie, putjes, kruip en oxiderende vloeistoffen in vergelijking met 304. Het heeft het breedste temperatuurbereik van elk standaardmateriaal: -425 ᵒ F tot 1500 ᵒ F. De ruwe gietstukken zijn warmtebehandeld om te zorgen voor maximale corrosieweerstand.
Voorzichtigheid is altijd geboden en alle bovengenoemde factoren (temperatuur, druk enz.) Moeten in acht worden genomen voordat de selectie van materialen voor een bepaalde toepassing wordt bevestigd.
