سیال، فولاد کربنی را میخورد. به همین سادگی. وقتی این اتفاق میافتد، مشخصات به شیر کروی از جنس فولاد ضد زنگ تغییر میکند. مواد شیمیایی خورنده. خطوط فرآیند با خلوص بالا. دماهای برودتی. هر شرایط، فولاد کربنی را به دلیل متفاوتی از رده خارج میکند. فولاد ضد زنگ در سرویس باقی میماند. اینکه کدام گرید به سیال، غلظت و دمای عملیاتی بستگی دارد. کل مشکل انتخاب همین است.
چرا فولاد ضد زنگ برای شیرهای کروی
فولاد کربنی در بخار، هیدروکربنها و سرویسهای با دمای متوسط به خوبی کار میکند. وقتی سیال خورنده باشد، وقتی آلودگی فلزی فرآیند غیرقابل قبول باشد، یا وقتی دما به زیر -29 درجه سانتیگراد کاهش یابد، دچار نقص میشود. در زیر این آستانه، فولاد کربنی شکننده میشود و چقرمگی ضربه خود را از دست میدهد.
فولاد ضد زنگ یک لایه اکسید کروم غیرفعال روی سطح تشکیل میدهد. این لایه در برابر محلولهای آبی و اسیدهای ملایم مقاومت میکند. همچنین هنگام خراشیده شدن دوباره تشکیل میشود. فولاد کربنی معادلی ندارد. هیچ سطح خود ترمیم شوندهای ندارد. هیچ لایه غیرفعالی ندارد. هنگامی که خوردگی روی فولاد کربنی در سرویس سیالات خورنده شروع میشود، ادامه مییابد. در فولاد ضد زنگ در سرویس سازگار، در لایه غیرفعال متوقف میشود. این تفاوت مواد است که هزینه اضافی را توجیه میکند.
گریدهای رایج: 304، 316، CF8M
سه گرید، اکثر کاربردهای صنعتی شیرهای کروی استیل ضد زنگ را پوشش میدهند.
۳۰۴ (CF8) گرید پایه است. کروم 18%، نیکل 8%. آب شیرین، مواد شیمیایی ملایم، کارکرد در اتمسفر. با کلریدهای بالاتر از غلظت کم کار نمیکند. خوردگی حفرهای شروع میشود. CF8 معادل ریختهگری شده است. اکثر فولادهای ضد زنگ تولیدکنندگان شیر کروی CF8 استاندارد به عنوان گرید استاندارد کاتالوگ برای کاربردهای غیر کلریدی.
۳۱۶ (CF8M) ۲ تا ۳۱TP3T مولیبدن به ترکیب ۳۰۴ اضافه میکند. مقاومت بهتر در برابر خوردگی در اثر کلرید. محیطهای دریایی، سیستمهای آب دریا، کاربردهای دارویی، خدمات شیمیایی با محیطهای حاوی کلرید. CF8M معادل ریختهگری شده است. رایجترین گرید مشخص شده برای مواد شیمیایی خورنده و خدمات دریایی.
فولاد ضد زنگ دوبلکس آنچه را که ۳۱۶ نمیتواند تحمل کند، تحمل میکند. استحکام بالاتر. مقاومت بهتر در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش در محیطهای کلریدی. خدمات شیمیایی زیر دریا، فراساحل، با کلرید بالا. هزینه بیشتر. جوشکاری دشوارتر. زمانی مشخص میشود که ۳۱۶ واقعاً برای شرایط سرویس ناکافی باشد.
مقاومت در برابر خوردگی بر اساس نوع ماده
درجه یکسان. سیال متفاوت. حالت خرابی متفاوت. این اشتباهی است که باعث ایجاد حفره یا ترک در شیری میشود که باید مقاوم میبود.
جدول زیر انواع واسطههای رایج را بر اساس درجه صحیح برای انتخاب بدنه و تریم شیر کروی نشان میدهد.
| نوع رسانه | درجه توصیه شده | یادداشتها |
| آب شیرین، مواد شیمیایی ملایم | 304 / CF8 | فقط غلظتهای پایین کلرید |
| آب دریا، محلولهای کلرید | ۳۱۶ / CF8M | مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی حفرهای را بهبود میبخشد |
| اسیدهای غلیظ | دوبلکس یا هاستلوی | ۳۱۶ در محیط اسیدی قوی دچار خوردگی میشود |
| خدمات کرایوژنیک | سیاف۳ / سیاف۳ام | کربن کم از حساسیت جلوگیری میکند |
| دارویی، با خلوص بالا | ۳۱۶ لیتر / سیاف۳ام | الکتروپولیش شده، محتوای کربن کم |
| زیر دریا و فراساحل | دوبلکس | مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی |
CF3 و CF3M معادلهای کمکربن CF8 و CF8M هستند. محتوای کربن کمتر از حساسیت در مناطق تحت تأثیر حرارت جوش جلوگیری میکند. فولاد ضد زنگ حساسشده مقاومت خوردگی را در مرز دانهها بدون نشان دادن علائم خارجی قابل مشاهده از دست میدهد. برای مجموعههای جوش داده شده و خدمات برودتی، CF3 یا CF3M مشخصات صحیحی هستند. CF8 یا CF8M اینطور نیست.
کاربردها
فرآوری شیمیایی از شیرهای کروی ضد زنگ در خطوط تغذیه راکتور، سیستمهای انتقال محصول و مدارهای تزریق مواد شیمیایی استفاده میکند. هر جا که سیال فرآیند به فولاد کربنی حمله کند. انتخاب شیر کروی برای سرویس شیمیایی نیاز به نام شیمیایی، غلظت و دمای واقعی دارد. سرویس خورنده عمومی یک مشخصه کافی نیست.
صنایع دارویی و غذایی نمیتوانند آلودگی فلزی را در سیال فرآیند تحمل کنند. 316L با سطوح داخلی الکتروپولیش شده، استاندارد است. طراحی بهداشتی شیر کروی همچنین الزامات پرداخت سطح و اتصال انتهایی را از مقررات غذایی و دارویی برآورده میکند که فراتر از مشخصات استاندارد شیر است.
در سرویسهای برودتی در LNG، جداسازی هوا و ذخیرهسازی گاز مایع، از شیرهای کروی ضد زنگ CF3M با کلاهکهای بلند استفاده میشود. این شیرها، غده بستهبندی را از دمای عملیاتی تا -196 درجه سانتیگراد دور نگه میدارند. فولاد کربنی در هیچ کلاس فشاری زیر -29 درجه سانتیگراد مناسب نیست.
کاربردهای دریایی و فراساحلی از شیرهای کروی استیل ۳۱۶ یا دوبلکس در خنککنندههای آب دریا، سیستمهای بالاست و لولهکشی فرآیندهای روکار استفاده میکنند. قرار گرفتن در معرض کلرید در این محیطها به سرعت فولاد کربنی را دچار خوردگی میکند.
برای شیر کروی در سرویس کلرید، چه گریدی از فولاد ضد زنگ را باید انتخاب کنم؟
۳۱۶ یا CF8M غلظتهای متوسط کلرید را در دمای محیط تا بالا تحمل میکند. داپلکس غلظتهای بالای کلرید، دمای بالا یا جایی که ترک خوردگی تنشی خطر دارد را تحمل میکند. ۳۰۴ یا CF8 برای سرویس کلرید بالاتر از غلظتهای پایین مناسب نیست. شکست حفرهای که به دنبال آن ایجاد میشود ناگهانی به نظر میرسد. این شکست از زمان راهاندازی در حال توسعه بوده است.
چگونه درجه مناسب را انتخاب کنیم
ابتدا شیمی سیال را بررسی کنید. مکانیسم خوردگی اولیه را شناسایی کنید. حفرهدار شدن کلریدی، خوردگی عمومی، ترکخوردگی ناشی از خوردگی تنشی و حساس شدن، هر کدام نیاز به پاسخ درجهبندی متفاوتی دارند. سپس دمای عملیاتی را اعمال کنید. سپس کلاس فشار را با جداول فشار-دما ANSI B16.34 تأیید کنید.
سپس بررسی کنید که کدام استاندارد اعمال میشود. API 600 برای شیرهای کروی فولادی با کلاهک پیچی در خدمات پالایشگاهی. API 602 برای فولاد فورج فشرده در اندازههای کوچک. API 603 برای شیرهای کروی کلاهک پیچی مقاوم در برابر خوردگی با بدنه از جنس استیل ضد زنگ و آلیاژ. برای تولیدکنندگان شیر کروی فولادی ضد زنگ که شیرهای مطابق با API 603 را عرضه میکنند، قابلیت ردیابی مواد و گزارشهای تست فشار API 598 از موارد الزامی تحویل با هر سفارش هستند.
تولیدکنندگان CTGV شیرهای کروی از جنس استنلس استیل در الگوی مستقیم،, دم آب بندی شده, ، و زاویه پیکربندیها. جنس بدنه CF8، CF8M، CF3، CF3M، WC6 و WC9. از نیم اینچ تا ۲۴ اینچ. کلاس ۱۵۰ تا ۲۵۰۰ پوند. گواهیهای مواد و گزارشهای تست فشار API 598 همراه با هر محموله ارائه میشود. با ما تماس بگیرید و ظرف ۲ ساعت توصیه فنی دریافت کنید.
محدوده اندازه: ۱۵ میلیمتر تا ۲۰۰ میلیمتر (۱/۲ اینچ تا ۸ اینچ)
سوالات متداول
کاربردهای شیر کروی چیست؟
تنظیم جریان و گلوگاه. سرویس دورهای مکرر. کنترل بخار، دوزینگ مواد شیمیایی، آب خنککننده، کنترل آب تغذیه در نیروگاهها. ایزولاسیون در صنایع دارویی و غذایی که در آن شیر به طور مکرر باز و بسته میشود و تنظیم دقیق جریان به جای ایزولاسیون ساده روشن/خاموش مورد نیاز است.
API 600 در مقابل API 602 در مقابل API 603 چیست؟
سه استاندارد مجزا. API 600 شیرهای کروی فولادی با کلاهک پیچ و مهرهای را برای خدمات پالایشگاهی پوشش میدهد. API 602 شیرهای کروی فولادی فورج فشرده را برای اندازههای کوچک لوله پوشش میدهد. API 603 شیرهای کروی کلاهک پیچ و مهرهای مقاوم در برابر خوردگی را برای جنس بدنه فولاد ضد زنگ و آلیاژ در کاربردهای خورنده پوشش میدهد.
شیر کروی سری ANSI 300 برای چه فشاری مناسب است؟
حدود ۷۴۰ PSI در دمای محیط در WCB فولاد کربنی. با افزایش دما کاهش مییابد. گریدهای فولاد ضد زنگ در رتبهبندی کلاس ۳۰۰ یکسان، منحنیهای فشار-دما متفاوتی دارند. جداول ANSI B16.34 را برای گرید خاص مورد نظر بررسی کنید. فرض نکنید که رتبهبندی فولاد کربنی برای فولاد ضد زنگ نیز صدق میکند.
طبقه بندی شیرهای کروی چیست؟
سه روش برای طبقهبندی آنها وجود دارد. بر اساس الگوی بدنه: صاف، زاویهدار، الگوی Y. بر اساس نوع کاپوت: کاپوت پیچ و مهرهای، آببندی فشاری، آببندی با دم. بر اساس قطر داخلی: قطر داخلی کامل و قطر داخلی کاهشیافته. هر ترکیب برای فشار، دما و الزامات سیکلی مختلف در کاربرد مناسب است.
