Жидкость вызывает коррозию углеродистой стали. Всё просто. В этом случае требования меняются на шаровой клапан из нержавеющей стали. Коррозионно-активные химические вещества. Высокочистые технологические линии. Криогенные температуры. Каждое из этих условий исключает углеродистую сталь по разным причинам. Нержавеющая сталь остаётся в эксплуатации. Какой именно марки, зависит от жидкости, её концентрации и рабочей температуры. В этом и заключается вся проблема выбора.
Почему стоит выбрать нержавеющую сталь для вентилей?
Углеродистая сталь хорошо работает в парах, углеводородах и при умеренных температурах. Она выходит из строя, когда жидкость коррозионно-активна, когда загрязнение технологического процесса металлами недопустимо или когда температура опускается ниже -29°C. Ниже этого порога углеродистая сталь становится хрупкой и теряет ударную вязкость.
Нержавеющая сталь образует на своей поверхности пассивный слой оксида хрома. Этот слой устойчив к воздействию водных растворов и слабых кислот. Он также восстанавливается при царапинах. У углеродистой стали нет аналога. Нет самовосстанавливающейся поверхности. Нет пассивного слоя. Коррозия на углеродистой стали, начавшись в агрессивной среде, продолжается. На нержавеющей стали в совместимых условиях она останавливается на пассивном слое. Именно это различие в материалах оправдывает более высокую стоимость.
Общие оценки: 304, 316, CF8M
Три марки нержавеющей стали подходят для большинства областей применения в промышленности.
304 (CF8) Это базовый сорт. 18% — хром, 8% — никель. Подходит для работы в пресной воде, с мягкими химикатами и в атмосферных условиях. Не выдерживает воздействия хлоридов в концентрациях выше низких. Начинается образование точечных повреждений. CF8 — литой аналог. Подходит для большинства нержавеющих сталей. производители шаровых клапанов В качестве стандартного каталожного сорта используется CF8, предназначенный для использования без хлоридов.
316 (CF8M) Добавляет 2 до 3% молибдена к составу 304. Улучшает стойкость к хлоридной питтинговой коррозии. Морская среда, системы морской воды, фармацевтическая промышленность, химическая промышленность с хлоридсодержащими средами. CF8M — литой аналог. Наиболее часто используемый класс для работы с агрессивными химическими веществами и в морских условиях.
Дуплексная нержавеющая сталь Справляется с тем, с чем не справляется сталь 316. Более высокая прочность. Лучшая устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением в хлоридных средах. Подходит для подводных и морских работ, а также для работы с химическими веществами с высоким содержанием хлоридов. Стоит дороже. Сложнее сваривать. Выбирается в тех случаях, когда сталь 316 действительно не подходит для условий эксплуатации.
Коррозионная стойкость в зависимости от типа среды
Один и тот же сорт. Разная жидкость. Разный характер отказа. Именно эта ошибка приводит к образованию точечных повреждений или трещин в клапане, который должен был быть устойчивым к коррозии.
В таблице ниже приведено соответствие распространенных типов сред соответствующим классам для выбора корпуса и отделки шарового клапана.
| Тип носителя | Рекомендуемая оценка | Примечания |
| Пресная вода, слабые химические вещества | 304 / CF8 | Только низкие концентрации хлорида |
| Морская вода, растворы хлоридов | 316 / CF8M | Молибден повышает устойчивость к точечному разрушению. |
| Концентрированные кислоты | Дуплексная сталь или Хастеллой | 316 подвергается коррозии в условиях воздействия сильных кислот |
| Криогенное обслуживание | CF3 / CF3M | Низкое содержание углерода предотвращает сенсибилизацию. |
| Фармацевтический, высокочистый | 316L / CF3M | Электрополированный, с низким содержанием углерода. |
| Подводные и морские | Двухуровневая квартира | Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением |
CF3 и CF3M — это низкоуглеродистые аналоги CF8 и CF8M. Более низкое содержание углерода предотвращает сенсибилизацию в зонах термического воздействия сварных швов. Сенсибилизированная нержавеющая сталь теряет коррозионную стойкость на границах зерен без видимых внешних признаков. Для сварных соединений и криогенных условий эксплуатации правильным вариантом является CF3 или CF3M. CF8 или CF8M — нет.
Приложения
В химической промышленности шаровые клапаны из нержавеющей стали используются на линиях подачи реагентов в реакторы, системах перекачки продуктов и контурах впрыска химикатов. Они применяются везде, где технологическая жидкость взаимодействует с углеродистой сталью. При выборе шарового клапана для химической промышленности необходимо учитывать фактическое название химического вещества, его концентрацию и температуру. Указание «для работы в агрессивных средах» недостаточно для определения характеристик.
В фармацевтической и пищевой промышленности недопустимо загрязнение рабочей среды металлами. Стандартным материалом является сталь 316L с электрополированными внутренними поверхностями. Гигиеничная конструкция шарового клапана также предусматривает требования к качеству поверхности и концевым соединениям, установленные нормативными актами для пищевой и фармацевтической промышленности, которые превосходят стандартные спецификации клапанов.
В криогенных системах СПГ, для разделения воздуха и хранения сжиженного газа используются шаровые клапаны из нержавеющей стали CF3M с удлиненными крышками. Это защищает сальник от рабочих температур до -196°C. Углеродистая сталь не подходит для использования при температурах ниже -29°C и любом классе давления.
В морских и шельфовых условиях шаровые запорные клапаны из нержавеющей стали марки 316 или дуплексной стали используются в системах охлаждения морской водой, балластных системах и технологических трубопроводах на верхней палубе. Воздействие хлоридов приводит к быстрой коррозии углеродистой стали в этих средах.
Какую марку нержавеющей стали следует выбрать для шарового клапана, предназначенного для работы в условиях воздействия хлоридов?
Сталь 316 или CF8M выдерживает умеренные концентрации хлоридов при комнатной и повышенной температурах. Дуплексная сталь выдерживает высокие концентрации хлоридов, повышенные температуры или в случаях, когда существует риск коррозионного растрескивания под напряжением. Сталь 304 или CF8 не подходит для эксплуатации в условиях низких концентраций хлоридов. Последующее точечное разрушение выглядит внезапным. Оно развивалось с момента ввода в эксплуатацию.
Как выбрать правильную оценку
Сначала изучите химический состав жидкости. Определите основной механизм коррозии. Хлоридная точечная коррозия, общая коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением и сенсибилизация требуют различной степени воздействия. Затем определите рабочую температуру. После этого сопоставьте класс давления с таблицами зависимости давления от температуры ANSI B16.34.
Затем проверьте, какой стандарт применяется. API 600 для стальных шаровых клапанов с болтовым креплением крышки, используемых на нефтеперерабатывающих заводах. API 602 для компактных кованых стальных клапанов малого диаметра. API 603 для коррозионностойких шаровых клапанов с болтовым креплением крышки из нержавеющей стали и легированных материалов корпуса. Для производителей шаровых клапанов из нержавеющей стали, поставляющих клапаны, соответствующие стандарту API 603, обязательным условием поставки каждого заказа является прослеживаемость материалов и протоколы испытаний под давлением API 598.
CTGV производит шаровые клапаны из нержавеющей стали по прямой линии, сильфоны герметично закрыты, и угол Варианты исполнения: материалы корпуса CF8, CF8M, CF3, CF3M, WC6 и WC9. Диаметр от 1/2 до 24 дюймов. Класс прочности от 150 до 2500 фунтов. Сертификаты на материалы и протоколы испытаний под давлением API 598 прилагаются к каждой отгрузке. Свяжитесь с нами, и мы предоставим техническую консультацию в течение 2 часов.
Диапазон размеров: 1/2″–8″ (15 мм–200 мм)
Часто задаваемые вопросы
Для каких целей используется шаровой клапан?
Дроссельное регулирование и регулирование потока. Частое циклическое обслуживание. Управление паром, дозирование химических реагентов, охлаждающая вода, регулирование питательной воды на электростанциях. Изоляция в фармацевтической и пищевой промышленности, где клапан многократно открывается и закрывается, и требуется точная регулировка потока, а не простое включение/выключение.
Чем отличаются стандарты API 600, API 602 и API 603?
Три отдельных стандарта. API 600 охватывает стальные шаровые запорные клапаны с болтовым креплением крышки для использования на нефтеперерабатывающих заводах. API 602 охватывает компактные кованые стальные шаровые запорные клапаны для малых диаметров. API 603 охватывает коррозионностойкие шаровые запорные клапаны с болтовым креплением крышки из нержавеющей стали и легированных материалов корпуса для работы в агрессивных средах.
На какое давление рассчитан шаровой клапан серии ANSI 300?
Давление в углеродистой стали составляет около 740 PSI при комнатной температуре. С повышением температуры снижается. Для нержавеющих сталей одного и того же класса 300 характерны разные кривые зависимости давления от температуры. Для уточнения характеристик конкретной марки стали обратитесь к таблицам ANSI B16.34. Не следует предполагать, что значения давления для углеродистой стали применимы к нержавеющей стали.
К какой классификации относятся шаровые вентили?
Существует три способа их классификации. По форме корпуса: прямая, угловая, Y-образная. По типу крышки: с болтовым креплением, с уплотнением под давлением, с сильфонным уплотнением. По диаметру: полный и уменьшенный. Каждая комбинация подходит для различных требований к давлению, температуре и циклической нагрузке в конкретном применении.
