Cómo elegir materiales para válvulas en condiciones de alta temperatura

En el sistema de transporte de fluidos, elVálvula de alta temperaturaEs un componente de control indispensable, que cumple principalmente las funciones de regulación, desviación, antirreflujo, corte y derivación. Esta válvula se utiliza ampliamente en los sectores industrial y civil. La válvula de alta temperatura es un tipo común en válvulas. Sus propiedades específicas son: buen rendimiento de temple, permitiendo un temple profundo; buena soldabilidad; buena absorción de impactos, lo que dificulta su daño por fuerza; menor fragilidad por revenido, etc. Existen muchos tipos de válvulas de alta temperatura. Las más comunes son las de alta temperatura.válvulas de mariposa, alta temperaturaválvulas de bola, filtros de alta temperatura y alta temperaturaválvulas de compuerta.

 

¿Cuáles son los tipos de válvulas de alta temperatura?

Las válvulas de alta temperatura incluyen válvulas de compuerta, válvulas de cierre, válvulas de retención, válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de aguja, válvulas de mariposa y válvulas reductoras de presión. Entre ellas, las más comunes son las válvulas de compuerta, las válvulas de globo, las válvulas de retención, las válvulas de bola y las válvulas de mariposa.

 

¿Cuáles son las condiciones de funcionamiento de las válvulas de alta temperatura?

Las condiciones de trabajo a alta temperatura incluyen principalmente temperatura subalta, temperatura alta Ⅰ, temperatura alta Ⅱ, temperatura alta Ⅲ, temperatura alta Ⅳ y temperatura alta Ⅴ, que se presentarán por separado a continuación.

Industria

Temperatura subalta

Temperatura subalta significa que la temperatura de trabajo de la válvula está en la región de 325 ~ 425 ℃. Si el medio es agua y vapor, se utilizan principalmente WCB, WCC, A105, WC6 y WC9. Si el medio es un aceite que contiene azufre, se utilizan principalmente C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M, etc., que son resistentes a la corrosión por sulfuro. Se utilizan principalmente en dispositivos atmosféricos y reductores de presión y dispositivos de coquización retardada en refinerías. En este momento, las válvulas hechas de CF8, CF8M, CF3 y CF3M no se utilizan para la resistencia a la corrosión de soluciones ácidas, sino que se utilizan para productos petrolíferos que contienen azufre y oleoductos y gasoductos. En esta condición, la temperatura máxima de trabajo de CF8, CF8M, CF3 y CF3M es de 450 °C. 

Alta temperatura Ⅰ

Cuando la temperatura de trabajo de la válvula es de 425 ~ 550 ℃, es una clase I de alta temperatura (denominada clase PI). El material principal de la válvula de grado PI es “acero resistente al calor de alta calidad de carbono-cromo-níquel-titanio de tierras raras de grado I de alta temperatura” con CF8 como forma básica en la norma ASTMA351. Debido a que el grado PI es un nombre especial, aquí se incluye el concepto de acero inoxidable de alta temperatura (P). Por lo tanto, si el medio de trabajo es agua o vapor, aunque también se puede utilizar acero de alta temperatura WC6 (t≤540 ℃) o WC9 (t≤570 ℃), mientras que los productos derivados del petróleo que contienen azufre también se pueden utilizar acero de alta temperatura C5 (ZG1Cr5Mo), pero no se pueden llamar clase PI aquí. 

Alta temperatura II

La temperatura de trabajo de la válvula es de 550 ~ 650 ℃ y se clasifica como de alta temperatura II (denominada P II). La válvula de alta temperatura de clase P II se utiliza principalmente en dispositivos de craqueo catalítico de petróleo pesado de refinerías. Incorpora una válvula de compuerta resistente al desgaste con revestimiento de alta temperatura, utilizada en boquillas de tres rotaciones y otras piezas. El material principal de la válvula de grado P II es acero resistente al calor reforzado con tántalo, titanio, níquel, cromo, tierras raras y carbono medio de alta temperatura II, con CF8 como forma básica según la norma ASTM A351. 

Alta temperatura III

La temperatura de trabajo de la válvula es de 650 a 730 °C y se clasifica como de alta temperatura III (PⅢ). Las válvulas de alta temperatura de clase PⅢ se utilizan principalmente en grandes unidades de craqueo catalítico de petróleo pesado en refinerías. El material principal de la válvula de alta temperatura de clase PⅢ es CF8M, según la norma ASTM A351. 

Alta temperatura Ⅳ

La temperatura de trabajo de la válvula es de 730 ~ 816 ℃, y está clasificada como alta temperatura IV (denominada PIV para abreviar). El límite superior de la temperatura de trabajo de la válvula PIV es 816 ℃, porque la temperatura más alta proporcionada por el grado de presión-temperatura estándar ASMEB16134 seleccionado para el diseño de la válvula es 816 ℃ (1500υ). Además, después de que la temperatura de trabajo excede los 816 °C, el acero está cerca de entrar en la región de temperatura de forja. En este momento, el metal está en la zona de deformación plástica, y el metal tiene buena plasticidad, y es difícil soportar alta presión de trabajo y fuerza de impacto y evitar que se deforme. El material principal de la válvula P Ⅳ es CF8M en la norma ASTMA351 como la forma básica "acero resistente al calor reforzado con titanio, tántalo, cromo, níquel, molibdeno, tierras raras, carbono medio, cromo, níquel, molibdeno, alta temperatura Ⅳ". Acero inoxidable resistente al calor CK-20 y ASTMA182 estándar F310 (incluido contenido de C ≥0,1050 %) y F310H. 

Alta temperatura Ⅴ

La temperatura de trabajo de la válvula es superior a 816 ℃, denominada PⅤ, la válvula de alta temperatura PⅤ (para válvulas de cierre, no válvulas de mariposa reguladoras) debe adoptar métodos de diseño especiales, como el revestimiento de aislamiento o el enfriamiento de agua o gas pueden garantizar el funcionamiento normal de la válvula. Por lo tanto, el límite superior de la temperatura de trabajo de la válvula de alta temperatura de clase PⅤ no está especificado, porque la temperatura de trabajo de la válvula de control no solo está determinada por el material, sino por métodos de diseño especiales, y el principio básico del método de diseño es el mismo. La válvula de alta temperatura de grado PⅤ puede elegir materiales razonables que puedan cumplir con la válvula de acuerdo con su medio de trabajo y presión de trabajo y métodos de diseño especiales. En la válvula de alta temperatura de clase PⅤ, generalmente la válvula de aleta o mariposa de la válvula de aleta de humos o la válvula de mariposa generalmente se selecciona entre las aleaciones de alta temperatura HK-30 y HK-40 en la norma ASTMA297. Resistente a la corrosión, pero no capaz de soportar cargas de impacto y alta presión.


Hora de publicación: 21 de junio de 2021