Parhaat materiaalit korkeapaineisiin hydraulisiin kuulakalvoventtiileihin: ruostumaton teräs vs. hiiliteräs

Korkeapasonä-einen hydraulinen palloventtiilit ovat tärkeitä komponentteja teollisuuden neste- ja kaasunhallintajärjestelmissä. Niitä käytetään monenlaisissa sovelluksissa- öljystä ja kaasusta vedenkäsittelyyn- ja niiden tehokkuus riippuu suurelta osin niiden rakennetta varten valitusta materiaalista. Kaksi yleisintä näille venttiileille käytettyä materiaalia ovat ruostuma-llan teräs ja hiiliteräs .

1. Korroosionkestävyys

Ruostumaton teräs

Yksi merkittävimmistä eduista ruostuma-llan teräs on sen poikkeuksellinen korroosionkestävyys . Tämä ominaisuus johtuu materiaalin korkeasta kromipitoisuudesta, joka muodostaa passiivisen oksidikerroksen pinnalle. Tämä suojakerros estää ruostumisen ja varmistaa, että venttiili voi toimia luotettavasti jopa ankarissa ympäristöissä.

Ruostumaton teräs on ihanteellinen sovelluksille, jotka altistuvat kosteus , kemikaalit ja korkeat lämpötilat . Teollisuudet, kuten elintarvikkeiden jalostus, lääkkeet ja merisovellukset, hyötyvät suuresti ruostumattomasta teräksestä valmistetuista palloventtiileistä, koska ne kestävät altistumisen vedelle, happamille aineille ja muille syövyttäville aineille ilman hajoamista.

Lisäksi, ruostuma-llan teräs Ei vaadi laajoja suojapinnoitteita, mikä tekee siitä vaivatonta materiaalia ylläpitääkseen ympäristöissä, joissa korroosio on huolenaihe. Tämä tekee siitä erityisen hyödyllisen pitkäaikainen kestävyys in korkeapainejärjestelmät .

Hiiliteräs

Toisaalta, hiiliteräs is Korroosiolle alttiimpi Kun altistetaan kosteudelle, kemikaaleille ja ilmalle. Toisin kuin ruostumattomasta teräksestä, sillä puuttuu kromioksidikerroksen tarjoamat luonnolliset korroosiokeskeiset ominaisuudet. Seurauksena on, että hiiliteräspalloventtiilit vaativat usein ylimääräistä pinnoite (esim. Maalaus tai galvanointi) suojautua ruostumiselta ja korroosiolta.

Syövyttävissä ympäristöissä, hiiliteräs valves voi kärsiä jstk ruosteenmuodostus , mikä voi vaarantaa niiden rakenteellisen eheyden ja johtaa ennenaikaiseen epäonnistumiseen. Tästä syystä hiiliterästä vältetään usein ympäristöissä, joissa venttiili altistuu korkealle kosteudelle, merivedelle tai aggressiivisille kemikaaleille, joilla ei ole suojapinnoitteita.

2. Vahvuus ja kestävyys

Ruostumaton teräs

Kun taas ruostuma-llan teräs tunnetaan vahvuudestaan ​​ja kestävyydestään, sitä pidetään yleensä Vähemmän vahva kuin hiiliteräs Vetolujuuden suhteen. Ruostumaton teräs on kevyt ja kestää korkeita paineita, mutta sen lujuus-painosuhde ei ole niin korkea kuin hiiliteräs.

Yksi ruostumattoman teräksen haasteista on, että siitä voi tulla hauras alhaisissa lämpötiloissa, mikä voi tehdä siitä alttiita halkeiluun tietyissä jännitysolosuhteissa. Kuitenkin korkeat seokset ruostumattomat teräkset, kuten 316 ja 304 Tarjoa erinomaisia ​​mekaanisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä sopivia käytettäväksi korkeapaineinen, korkean lämpötilan ympäristö .

Hiiliteräs

Hiiliteräs , toisaalta, pidetään yleensä vahvempi ja kovempi kuin ruostumaton teräs, etenkin kun kyse on korkeapainejärjestelmistä. Tämä tekee hiiliterästä erinomaisen valinnan sovelluksiin, joihin liittyy äärimmäinen paine ja stressipyöräily . Materiaali on kestävämpi väsymishäiriö ja haureus , mikä tarkoittaa, että se voi kestää ankarampia fyysisiä olosuhteita halkeilematta tai muodonmuutoksia.

Vaikka hiiliteräs voi kuitenkin olla kestävämpi mekaanisen lujuuden suhteen, sen korroosion haavoittuvuus voi rajoittaa sen suorituskykyä joissain ympäristöissä. Kuten aiemmin mainittiin, hiiliteräsventtiilit vaativat suojapinnoitteita tai säännöllistä huoltoa, jotta ruoste estää niiden rakenteellista eheyttä.

Puhtaan voiman ja sitkeyden suhteen hiiliteräs on usein parempi valinta, etenkin korkeapaineisiin, korkean stressisovelluksiin.

3. Kustannusnäkökohdat

Ruostumaton teräs

Yksi tärkeimmistä haitoista ruostuma-llan teräs on sen Korkeammat kustannukset . Materiaali on kalliimpaa seostamisprosessin ja kromin, nikkelin ja muiden metallien sisällyttämisen vuoksi. Lisäksi valmistusprosessi Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen venttiilien kohdalla on monimutkaisempi ja vaatii huippuluokan laitteita ja tekniikoita.

Korkeammat kustannukset ruostuma-llan teräs voi tehdä siitä kieltävän projekteissa, joilla on tiukat budjettirajoitukset. Kuitenkin pitkäaikainen kestävyys ja reduced maintenance requirements may offset the initial cost in many industrial applications.

Hiiliteräs

Toisaalta, hiiliteräs on enemmän edullinen materiaali Verrattuna ruostumattomasta teräksestä. Sitä käytetään laajasti teollisissa sovelluksissa kustannustehokkuus on ensisijainen tavoite. Hiiliteräs valves ovat tyypillisesti halvempia valmistaa ja ylläpitää, joten niistä on houkutteleva vaihtoehto hankkeille, joissa budjettirajoitukset ovat merkittävä näkökohta.

Vaikka hiiliteräs vaatii ylimääräistä ylläpitoa ja pinnoitteita sen suojaamiseksi ruosteesta, alkuperäiset kustannussäästöt voivat olla merkittäviä, etenkin hankkeissa, joihin ei liity erittäin syövyttäviä ympäristöjä.

Kustannusten suhteen hiiliteräs Voitot budjettitietoisille sovelluksille, mutta jos pitkäikäisyys ja vähentynyt ylläpito ovat prioriteetteja, ruostuma-llan teräs voi tarjota paremman arvon ajan myötä.

4. Lämpötilan sietokyky

Ruostumaton teräs

Ruostumaton teräs on erittäin lämpötilankestävä ja can withstand a broad range of temperatures. Most standard stainless steel alloys, such as 304 ja 316 , voi toimia tehokkaasti ympäristöissä, jotka vaihtelevat erittäin matalat lämpötilat to korkeat lämpötilat jopa 1 200 ° F (650 ° C).

Tämä tekee ruostumattomasta teräksestä ihanteellisen sovelluksiin aloilla öljy- ja kaasu , missä korkeapainejärjestelmät voivat joutua toimimaan äärimmäisissä lämpötilaympäristöissä. Materiaali ylläpitää vahvuus ja kestävyys Jopa kryogeenisissä olosuhteissa, mikä lisää sen monipuolisuutta edelleen.

Hiiliteräs

Hiiliteräs , vaikka se pystyy kestämään korkeita lämpötiloja, on alhaisempi lämpötilan sietokyky kuin ruostumattomasta teräksestä. Useimmat hiiliteräslejeeringit menettävät lujuus lämpötiloissa yli 800 ° F (425 ° C) , mikä rajoittaa niiden käyttöä korkean lämmitysympäristöissä. Lisäksi hiiliteräs ei sovellu hyvin kryogeeninen olosuhteet johtuvat Laivallisuuden puute alhaisissa lämpötiloissa .

Kun taas hiiliteräs on edelleen tehokas monissa teollisissa sovelluksissa, sen lämpötilan sietokyky Ei vastaa ruostumattomasta teräksestä, mikä tekee ruostumattomasta teräksestä paremman vaihtoehdon järjestelmille, joiden on käsiteltävä sekä korkeat että matalalla äärimmäisyydellä.

5. sovellukset

Ruostumaton teräs

Johtuen korroosionkestävyys ja vahvuus , ruostuma-llan teräs käytetään monissa valikoimassa kriittinen sovellus . Joitakin yleisimpiä toimialoja, joissa käytetään ruostumattomasta teräksestä valmistettuja pallopalttien, ovat:

• Ruoka ja juoma : Ruostumattoman teräksen ei-reaktiiviset ominaisuudet varmistavat, että se ei saastuta ruokaa tai juomia, mikä tekee siitä ihanteellisen käytettäväksi elintarvikkeiden jalostuslaitoksissa.
• Kemiallinen prosessointi : Ruostumaton teräs on ihanteellinen aggressiivisten kemikaalien käsittelemiseen, jotka voivat vahingoittaa muita materiaaleja.
• Öljy- ja kaasu : Offshore -poraus- ja merenmuotoisovelluksissa ruostumattomasta teräksestä käytetään korroosion estämiseen merivedestä ja kemikaaleista.
• Lääkkeet : Ruostumattomasta teräksestä valmistetut ominaisuudet ovat välttämättömiä hygienian ja turvallisuuden ylläpitämiseksi farmaseuttisessa tuotannossa.

Hiiliteräs

Hiiliteräs käytetään enemmän Yleiset teollisuussovellukset , mukaan lukien:

• Vedenkäsittely : Hiiliterästä käytetään yleisesti vedenhallintajärjestelmiin, joihin ei liity erittäin syövyttäviä vesilähteitä.
• Öljy- ja kaasu Pipelines : Sitä käytetään järjestelmissä, joissa ympäristö ei ole kovin syövyttävä, kuten ylävirran tuotanto ja maakaasuputket .
• Valmistus : Hiiliteräsventtiilejä käytetään erilaisissa valmistusjärjestelmissä, joissa tarvitaan paineenhallintaa, mutta korroosionkestävyys ei ole merkittävä ongelma.

Materiaalin vertailu korkeapaineisiin hydraulisiin palloventtiileihin