Nerūsējošā tērauda sakausējumu pielietošana vārstos
(1) Austenīta nerūsējošais tērauds: vispārējs-korozijas{2}}izturīgs vārsta materiāls
1.304 (06Cr19Ni10) nerūsējošais tērauds
Sastāva raksturlielumi: Satur 18-20% hroma, 8-10,5% niķeļa, un oglekļa saturs ir mazāks vai vienāds ar 0,08%. Tam ir lieliska izturība pret koroziju un oksidācijas izturība.
Veiktspējas priekšrocības
Tas var izturēt koroziju no atmosfēras, ūdens un vāji kodīgām vidēm (piemēram, slāpekļskābe un organiskās skābes).
Tam ir lieliska plastika un stingrība istabas temperatūrā, un to ir viegli apstrādāt un veidot.
Ne-magnētisks, piemērots magnētiski{1}}jutīgām vidēm.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūra parasti ir no -196 grādiem līdz 300 grādiem, un piemērojamais spiediena diapazons parasti ir no zema spiediena līdz vidējam spiedienam. Īpašā spiediena pretestības jauda ir saistīta ar vārsta struktūru un konstrukciju. Parastie nominālie spiedieni ir PN16 - PN40 (aptuveni 1,6 MPa - 4.0MPa).
Vārstu pielietošanas scenāriji
Aizbīdņi un vārsti ūdens sistēmās (dzeramais ūdens, kanalizācija);
Sanitārie lodveida vārsti un droseļvārsti pārtikas un farmācijas rūpniecībai;
Cauruļvada vārsti vāji kodīgām gāzēm (piemēram, gaisam un oglekļa dioksīdam).
Ierobežojumi: Sprieguma korozijas plaisāšana var rasties vidēs, kas satur hlorīda jonus (piemēram, jūras un sālsūdens vidē).
2. 316 (06Cr17Ni12Mo2) nerūsējošais tērauds
Komponentu uzlabošana: pievienots 2-3% molibdēns, ievērojami uzlabojot izturību pret koroziju.
Izcilākie priekšnesumi
Tam ir spēcīga izturība pret hlorīda jonu koroziju, un to var izmantot vidē, kas satur sulfātus un hlorīdus.
Tā augstā{0}}temperatūras izturība ir pārāka par 304, un to var izmantot temperatūrā līdz 400 grādiem.
Tam ir laba metināmība, un tas ir piemērots augstspiediena{0}}vārstu ražošanai.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: darba temperatūras diapazons ir aptuveni -196 grādi līdz 400 grādi, un spiediena pielietojuma diapazons ir salīdzinoši plašs, kas atbilst vidēja un augsta spiediena darba apstākļiem. Kopējais nominālais spiediens var sasniegt PN63 (apmēram 6,3 MPa) un pat augstākas spiediena pakāpes vārstu ražošanas prasības.
Tipiski pielietojumi
Vārsti sērskābes un fosforskābes cauruļvadiem ķīmiskajā rūpniecībā;
Vārsti jūras ūdens atsāļošanas sistēmām kuģniecības inženierijā;
Kondensāta ūdens vārsti naftas pārstrādē.
Gadījums: noteiktas jūras naftas platformas jūras ūdens iesmidzināšanas sistēmā tiek izmantoti 316 L (mazoglekļa versija 316) lodveida vārsti, kas jau vairāk nekā 10 gadus veiksmīgi un stabili darbojas jūras ūdens vidē (ar spiedienu aptuveni 1,5 MPa un temperatūru 20 grādi - 30 grādi).
3. 310S (06Cr25Ni20) nerūsējošais tērauds
Augstas-temperatūras raksturlielumi: satur 25% hroma un 20% niķeļa, maksimālā darba temperatūra var sasniegt 1200 grādus.
Vārstu pielietojums
Augstas-temperatūras dūmgāzu regulēšanas vārsts termiskās apstrādes krāsnī
Katla pārkarsētā tvaika cauruļvada aizbīdnis;
Sadedzināšanas iekārtas izplūdes sistēmas droseļvārsts.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: maksimālā darba temperatūra var sasniegt 1200 grādus, taču augstā temperatūrā izturība samazināsies, tāpēc tai ir jābūt veidotai ar karstumizturīgu konstrukciju. Runājot par spiedienu, to bieži izmanto vidēja un augsta spiediena tvaika sistēmās, kur spiediens parasti svārstās no 2,5 MPa līdz 10 MPa.
Piesardzības pasākumi: stiprība samazinās augstā temperatūrā. Vārsta konstrukcijai jābūt saprātīgi izstrādātai, lai nodrošinātu drošību.
(2) Dupleksais nerūsējošais tērauds: līdzsvars starp augstu izturību un izturību pret koroziju
1. 2205 (S31803/022Cr22Ni5Mo3N) dupleksais tērauds
Mikrostruktūras raksturlielumi: Austenīta + ferīta dupleksa struktūra, ar stiprību divreiz vairāk nekā 316.
Veiktspējas priekšrocības
Tam ir ārkārtīgi spēcīga izturība pret hlorīda sprieguma koroziju (pārspēj 316);
Tam ir izcila izturība pret punktveida un plaisu koroziju.
Tam ir lieliska izturība pret eroziju un koroziju, un tas ir piemērots ātrdarbīgiem{0}} šķidrumiem.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons parasti ir no -50 grādiem līdz 300 grādiem, un spiediena pielietojuma diapazons ir salīdzinoši plašs, kas spēj izturēt augstu spiedienu. Parasti izmanto naftas ķīmijas rūpniecībā, tas var atbilst darba apstākļiem PN100 (apmēram 10 MPa) un augstākas spiediena pakāpes.
Vārstu pielietojuma lauki
Lodveida vārsti skābās gāzes (H₂S) cauruļvadiem naftas pārstrādē un ķīmiskajā apstrādē;
Vārsti balinātājiem (satur Cl⁻) papīra rūpniecībā;
Jūras ūdens cirkulācijas sistēmas aizbīdņi uz jūras platformām.
Datu salīdzinājums: 2205 dupleksā tērauda punktveida potenciāls 3% NaCl šķīdumā ir par 300 mV lielāks nekā 316, tāpēc tas ir mazāk pakļauts korozijai.
2. 2507 (S32750/022Cr25Ni7Mo4N) Super dupleksais tērauds
Veiktspējas uzlabojums: lielāks hroma (25%), molibdēna (4%) un slāpekļa saturs, kas vēl vairāk uzlabo izturību pret koroziju un izturību.
Lietojumprogramma ekstremālos darba apstākļos
Zemūdens vārsti dziļūdens{0}}naftas un gāzes ieguvei (izturīgi pret augstu spiedienu un jūras ūdens koroziju);
Vārsti koncentrētai sālsskābei un fluorūdeņražskābei ķīmiskos procesos;
Spēcīgi kodīgi dūmgāzu vārsti atkritumu sadedzināšanas iekārtās.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: darba temperatūras diapazons ir no -50 grādiem līdz 350 grādiem. Tādos lietojumos kā dziļūdens{5}}naftas un gāzes ieguve, tā var izturēt spiedienu līdz 150 MPa un pielāgoties ārkārtīgi augsta spiediena vidēm.
Gadījums: noteiktas dziļjūras urbšanas platformas izplūdes novēršanas (BOP) vārsts ir izgatavots no 2507 dupleksa tērauda un stabili darbojas vidē ar ūdens dziļumu 2000 metru (spiediens aptuveni 20 MPa, temperatūra 4 grādi - 10 grādi) un satur H₂S un CO₂S.
(3) Martensīta nerūsējošais tērauds: augstas stiprības un nodilumizturības pārstāvis
1. 410 (12Cr13) nerūsējošais tērauds
Raksturojums: Satur 12-14% hroma, to var stiprināt termiski apstrādājot, un tam ir augsta cietība (HRC 40-45).
Vārstu pielietojums
Tvaika turbīnas tvaika slēgvārsts- (nodilumizturīgs-un hermētisks);
Nodilumizturīgi -lodveida vārsti raktuvju ūdens apgādes un kanalizācijas sistēmām;
Augstspiediena ūdens{0}}sistēmas pretvārsts.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons parasti ir no -20 grādiem līdz 400 grādiem, un piemērojamais spiediena diapazons ir vidējs un augsts spiediens. To bieži izmanto darba apstākļos, kur spiediens ir no 2,5 MPa līdz 16 MPa.
Piezīme: tā izturība pret koroziju ir zemāka nekā austenīta nerūsējošajam tēraudam. Jāizvairās no saskares ar spēcīgiem kodīgiem materiāliem.
2. 17-4PH (05Cr17Ni4Cu4Nb) nokrišņi-rūdošs nerūsējošais tērauds
Veiktspējas īpašības: Augsta izturība (σb, lielāka vai vienāda ar 1000 MPa) un laba stingrība tiek panākta ar nokrišņu cietināšanas apstrādi.
Augstākās klases{0}}lietojumprogrammas
Augstspiediena{0}}degvielas vārsti kosmosa jomā;
Vadības stieņu piedziņas mehānismu vārsti kodolrūpniecībā;
Spiedienizturīgi-vārsti dziļjūras-izpētes aprīkojumam.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons ir no -40 grādiem līdz 600 grādiem, kas spēj izturēt augstu spiedienu. Aviācijas un kodolrūpniecības lietojumos tas var izpildīt prasības attiecībā uz spiediena līmeni desmitiem MPa vai pat augstāk.
Tipiski parametri: Pēc novecošanas apstrādes 620 grādu temperatūrā tecēšanas robeža var sasniegt 750 MPa, vienlaikus saglabājot pagarinājumu, kas ir lielāks vai vienāds ar 30%.
Niķeļa{0}}sakausējumi: vārstu risinājumi ekstremālos darba apstākļos
(1) Monel sakausējums (Monel 400): vislabākais jūras ūdens un fluorūdeņražskābes izturības līmenis
Sastāvs: 63% niķelis, 30% varš, neliels daudzums dzelzs un mangāna.
Korozijas izturības īpašība
Lieliska izturība pret jūras ūdens koroziju, labāka par lielāko daļu nerūsējošā tērauda;
Izturīgs pret fluorūdeņražskābes (HF) un fluorīdu koroziju;
Tas ir stabils atšķaidītā sērskābē un sālsskābē.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons ir no -200 grādiem līdz 480 grādiem, un spiediena pielietojuma diapazons aptver zemu spiedienu līdz vidējam un augstam spiedienam. Tādos lietojumos kā kuģniecības inženierija parastais spiediena diapazons ir no 1 MPa līdz 10 MPa.
Vārstu pielietošanas scenāriji
Jūras ūdens aizbīdņi kuģniecības inženierijai;
HF sintētiskais cauruļvadu lodveida vārsts fluora ķīmiskajā rūpniecībā
Kuģa kondensācijas sistēmas noslēgvārsts.
Gadījums: noteiktas fluorīda ražotnes HF transportēšanas cauruļvads izvēlējās Monel 400 lodveida vārstus. Darba apstākļos aptuveni 0,5 MPa spiedienā un 60 grādu - 80 grādu temperatūrā pēc piecu gadu lietošanas nebija acīmredzamu korozijas pazīmju.
(2) Hastelloy: labākā izvēle ļoti kodīgām vidēm
1. Hastelloy C-276 (N10276)
Komponentu akcenti: 56% niķeļa, 16% molibdēna, 15% hroma, kas satur volframu un vanādiju, ar īpaši spēcīgu izturību pret koroziju.
Veiktspējas priekšrocības
Izturīgs pret vispārēju koroziju, punktkoroziju, spraugu koroziju un sprieguma koroziju;
Tas var izturēt spēcīgus kodīgus līdzekļus, piemēram, ūdens regiju, koncentrētu sālsskābi un hipohlorītu.
Augstas -temperatūras izturīgs (līdz 1200 grādiem) un anti-oksidācijas.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons var sasniegt -253 grādiem līdz 1200 grādiem, un spiediena pielietojuma diapazons ir plašs. Tādās nozarēs kā ķīmijas inženierija tas var izturēt spiedienu līdz 25MPa.
Vārstu pielietojuma lauki
Padeves vadības vārsti ķīmiskajiem reaktoriem;
Vārsti apstrādei ar stiprām skābēm un sārmiem farmācijas rūpniecībā;
Skābās dūmgāzu regulēšanas vārsti atkritumu sadedzināšanas iekārtām.
Salīdzinošie dati: 10% verdošā sērskābē C-276 korozijas ātrums ir mazāks par 0,1 mm/gadā, savukārt 316L korozijas ātrums ir lielāks par 1 mm/gadā.
2. Hastelloy B-3 (N10675)
Skābes izturība: augsts molibdēna saturs (28%), īpaši izstrādāts, lai nodrošinātu izturību pret sālsskābi.
Vārstu pielietojums
Vārsti sālsskābes izskalošanas sistēmām hidrometalurģijā;
Vārsti paskābināšanas operācijām (sālsskābes šķīdums) eļļas ekstrakcijā;
Ķīmiskās tīrīšanas iekārtas koncentrētas sālsskābes vārsts.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons parasti ir no -20 grādiem līdz 400 grādiem. Runājot par spiedienu, tas var izturēt salīdzinoši augstu spiedienu. Hidrometalurģijā un citos darba apstākļos kopējais spiediens ir no 5 MPa līdz 15 MPa.
Piezīme: tajā ir augsts molibdēna saturs. Metināšanas laikā jākontrolē siltuma padeve, lai izvairītos no starpkristālu korozijas.
3.Inconel 625: dubulta izturība pret augstu temperatūru un koroziju
Sastāvs: 61% niķelis, 21,5% hroms, 9% molibdēns, 3,5% niobijs, veido stabilus karbīdus.
Visaptveroša veiktspēja
Oksidācijas pretestības temperatūra sasniedz 1093 grādus, un tā var izturēt augstu temperatūru un augstu spiedienu.
Izturīgs pret koroziju, ko izraisa jūras ūdens, sāls aerosols un hlorīdu{0}}saturošs materiāls;
Lieliska metināmība un apstrādājamība.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: darba temperatūras diapazons ir no -253 grādiem līdz 1093 grādiem. Augstas-temperatūras un augsta spiediena izmantošanas scenārijos, piemēram, tvaika ģeneratoros atomelektrostacijās, tas var izturēt spiedienu pat no 17 MPa līdz 25 MPa.
Vārstu pielietošanas scenāriji
Augstas{0}}temperatūras gāzes vārsti gāzturbīnām
Atomelektrostacijas tvaika ģeneratora galvenais tvaika vārsts;
Augstas-temperatūras un augsts{1}}spiediena gāzes ieguves vārsti-dziļjūras naftas un gāzes urbumiem (piemēram, 200 grādu un 100 MPa apstākļos).
Standarta pielietojums: urbuma vārsti, kas atbilst API 6A standartam, bieži izvēlas Inconel 625 kā vārsta ligzdas materiālu.
Vara sakausējumi: ieteicams zemas{0}}temperatūras un ūdens apgādes un kanalizācijas laukiem
(1) Alvas bronza (QSn6.5-0.1): klasika nodilumizturībai un ūdens korozijai
Sastāvs: 6,5% alvas, 0,1% fosfors, pārējais ir varš.
Veiktspējas iezīmes
Laba izturība pret koroziju no saldūdens un jūras ūdens;
Zems berzes koeficients un lieliska nodilumizturība.
Tam ir laba liešanas veiktspēja un tas ir piemērots sarežģītām vārstu konstrukcijām.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Vispārējais darba temperatūras diapazons ir no -40 grādiem līdz 250 grādiem, un piemērojamais spiediena diapazons ir no zema spiediena līdz vidējam spiedienam. Parastais nominālais spiediens ir PN16 - PN40 (aptuveni 1,6 MPa - 4.0 MPa).
Vārstu pielietojums
Aizbīdņu vārstu un lodveida vārstu vārstu ligzdas ūdens apgādes un kanalizācijas sistēmās;
Taustiņu vārsti kuģu dzenskrūvju dzesēšanas ūdens sistēmai;
Tvaika uztvērēji zema{0}}spiediena tvaika cauruļvadiem.
Gadījums: Pilsētas ūdensapgādes tīklu pazemes vārsti (DN100-DN600) plaši izmanto alvas bronzu kā blīvējuma virsmas materiālu. Aptuveni 0,6 MPa spiediena un 5 grādu - 30 grādu temperatūras darba apstākļos to kalpošanas laiks pārsniedz 20 gadus.
(2) Alumīnija bronza (QAl9-4): augstas stiprības un izturības pret koroziju kombinācija
Sastāvs: 9% alumīnijs, 4% dzelzs, vara -sakausējums.
Izdevīgs sniegums
Stiepes izturība var sasniegt 600 MPa, ievērojami pārsniedzot parasto vara sakausējumu izturību.
Izturīgs pret jūras ūdens un sāls aerosolu koroziju, ar spēcīgu izturību pret kavitāciju.
Tam ir laba stabilitāte atšķaidītā sērskābē un etiķskābē.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons ir no -40 grādiem līdz 300 grādiem, un spiediena diapazons ir vidējs un augsts. To bieži izmanto darba apstākļos ar spiedienu no 2,5 MPa līdz 10 MPa.
Vārstu pielietojuma lauki
Jūras ūdens sūkņu ieplūdes un izplūdes vārsti;
Hidroelektrostacijas turbīnas ātruma regulēšanas vārsts;
Etiķskābes cauruļvadu lodveida vārsti ķīmiskajā rūpniecībā.
Salīdzinājumam, alumīnija bronzas cietība (HB 150-180) ir 1,5 reizes lielāka par alvas bronzas cietību, padarot to piemērotāku augsta spiediena nodiluma apstākļiem.
(3) Misiņš (H62) : ekonomisks un praktisks materiāls zema spiediena vārstiem
Sastāvdaļas: 62% varš, 38% cinks, zemas izmaksas.
Lietojumprogrammu scenāriji
Mājsaimniecības ūdens apgādes cauruļvadu aizbīdņi un lodveida vārsti;
Apkures sistēmas noslēgvārsts;
Regulējošie vārsti zema{0}}spiediena gāzēm (piemēram, dabasgāzei).
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūra parasti nepārsniedz 200 grādus, un piemērojamais spiediena diapazons ir zems spiediens. Parastais nominālais spiediens ir PN10 - PN16 (aptuveni 1,0 MPa - 1.6 MPa).
Ierobežojumi: slikta izturība pret koroziju, nav piemērota jūras ūdenim vai skābām vidēm.
Titāna sakausējums: Ideāls materiāls jūras ūdenim un spēcīgai oksidējošai videi
(1) Rūpnieciskais tīrais titāns (TA2) : etalons izturībai pret jūras ūdens koroziju
Raksturlielumi: Tīrība > 99%, zems blīvums (4,5g/cm³), lieliska izturība pret koroziju.
Korozijas izturības mehānisms: uz virsmas veidojas blīva TiO₂ oksīda plēve, kas novērš hlorīda jonu iekļūšanu.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: Darba temperatūras diapazons ir no -269 grādiem līdz 300 grādiem, un spiediena pielietojuma diapazons ir salīdzinoši plašs. Tādos lietojumos kā jūras inženierija tas var izturēt spiedienu no 1 MPa līdz 10 MPa.
Vārstu pielietojums
reversās osmozes sistēmas vārsti jūras ūdens atsāļošanas iekārtās;
Jūras ūdens dzesēšanas sistēmas vārsts jūrā
Hlora gāzes padeves vārsti hlora-sārmu rūpniecībai.
Datu atbalsts: TA2 korozijas ātrums jūras ūdenī ir mazāks par 0,001 mm/gadā, kas ir daudz zemāks par 0,05 mm/gadā 316L.
(2) Titāna sakausējums (Ti-6Al-4V, TC4): augstas stiprības un izturības pret koroziju kombinācija
Sastāvs: 6% alumīnijs, 4% vanādijs, + tipa titāna sakausējums.
Veiktspējas priekšrocības
Stiepes izturība ir lielāka par vai vienāda ar 900 MPa, piemērots augstspiediena vārstiem;
Izturīgs pret jūras ūdens, mitrās hlora gāzes un hlorīda šķīdumu koroziju;
Tam ir laba izturība pret zemu{0}}temperatūru, un to var izmantot sašķidrinātās dabasgāzes (SDG) vārstiem pie -200 grādiem.
Piemērojamais temperatūras un spiediena diapazons: darba temperatūras diapazons ir no -200 grādiem līdz 600 grādiem. Augstspiediena lietojumos, piemēram, SDG kuģu izkraušanas sistēmās, tas var izturēt spiedienu pat no 20 MPa līdz 30 MPa.
Augstākās klases{0}}lietojumprogrammas
Zemas temperatūras{0}}lodveida vārsti SDG kuģu izkraušanas sistēmām;
Tauriņvārsti pie jūras ūdens siltummaiņa ieejas un izejas
Vārsti nātrija hipohlorīta šķīdumam ķīmiskajā rūpniecībā.
Gadījums: noteiktas SDG uztveršanas stacijas zemas-temperatūras vārsts (-162 grādi, spiediens aptuveni 1,2 MPa) tika izgatavots no TC4 titāna sakausējuma, veiksmīgi atrisinot zemas temperatūras trausluma un jūras ūdens korozijas problēmas.
Alumīnija sakausējums: jauna izvēle vieglajiem vārstiem
(1) Lietais alumīnija sakausējums (ZL101A): viegls risinājums zema spiediena{2}}vārstiem
"Sastāvdaļas
7% silīcija, 0,3% magnija, alumīnija{2}} sakausējums.
Funkcijas
Tā blīvums ir tikai 2,6 g/cm³, kas ir viena trešdaļa no nerūsējošā tērauda blīvuma, tāpēc tas ir ērts uzstādīšanai un apkopei.
Izturīgs pret atmosfēras koroziju, piemērots civilās un vieglās rūpniecības scenārijiem;
Tam ir lieliska liešanas veiktspēja, un to var izmantot sarežģītu vārstu korpusa konstrukciju ražošanai.
Vārstu pielietojums
Alumīnija sakausējuma lodveida vārsti ēku ūdens apgādes un kanalizācijas sistēmām;
Gaisa kondicionēšanas dzesēšanas sistēmas aukstumaģenta vārsts;
Zema-spiediena droseļvārsti lauksaimniecības apūdeņošanai.
Ierobežojums
Zema izturība (σb≈200MPa), nav izturīga pret augstu spiedienu un koroziju, ar darba temperatūru, kas ir mazāka par 150 grādiem vai vienāda ar to.
(2) Deformēts alumīnija sakausējums (6061-T6): augstas stiprības vieglas vārstu sastāvdaļas
Veiktspējas uzlabošana
Termiskās apstrādes (T6) rezultātā iegūst stiprību σb, kas ir lielāka vai vienāda ar 310 MPa.
Lietojumprogrammu scenāriji
Vieglie degvielas vārsti kosmosa jomā;
Vārsti automašīnas dzinēja dzesēšanas sistēmai;
Ātrie savienojuma vārsti pārnēsājamām hidrauliskajām iekārtām.
Virsmas apstrāde
Anodiskā oksidācijas apstrāde parasti ir nepieciešama, lai uzlabotu izturību pret koroziju un nodilumizturību.
Citu īpašu sakausējumu pielietošana vārstos
(1) Cirkonija sakausējums (Cirkonijs 702): rets materiāls, izturīgs pret spēcīgu koroziju
Korozijas izturības īpašība
Izturīgs pret koroziju, ko izraisa spēcīgas skābes, piemēram, sērskābe, sālsskābe un slāpekļskābe (koncentrācija mazāka vai vienāda ar 70%);
Tam ir ārkārtīgi spēcīga izturība pret hlorīda sprieguma koroziju.
Tam ir laba stabilitāte augstas{0}}temperatūras un augsta{1} spiediena ūdens vidē (piemēram, atomelektrostacijās).
Vārstu pielietojums
Vārsti ļoti kodīgām vidēm ķīmiskajos reaktoros;
Dzesēšanas šķidruma cirkulācijas vārsti kodolreaktoriem;
Augstas-tīrības skābes apstrādes vārsti farmācijas rūpniecībai.
Trūkums
Izmaksas ir ārkārtīgi augstas, aptuveni trīs reizes augstākas par Hastelloy C-276, un to izmanto tikai ekstremālos darba apstākļos.
(2) Kobalta -sakausējums (Stellite 6): nodilumizturīgs-un korozijizturīgs-materiāls vārstu blīvējuma virsmām.
"Sastāvdaļas
28% hroma, 4% volframa, 1,2% oglekļa, cementēts karbīds uz kobalta- bāzes.
Izcilākie priekšnesumi
Īpaši augsta cietība (HRC 48-52) un nodilumizturība;
Augsta -temperatūras oksidācijas izturība (līdz 1000 grādiem);
Tam ir lieliska izturība pret kavitāciju un erozijas koroziju.
Lietojumprogrammas režīms
Virsmas materiāli vārstu blīvēšanas virsmām (piemēram, aizbīdņu vārstu ligzdas un lodveida vārstu lodveida korpusi);
augstspiediena tvaika vārsta{0}}disks un kāts;
Dūņu sūkņa vārsta -nodilumizturīgie komponenti.
Lieta
Noteiktas termoelektrostacijas galvenais tvaika aizbīdņa vārsts (100 MPa, 540 grādi) izmanto Stellite 6 pārklājuma blīvējuma virsmu, un apkopes cikls tiek pagarināts no viena gada līdz pieciem gadiem.
Vārstu sakausējumu materiālu izvēles principi un tendences
(1) Materiālu izvēles galvenie faktori
"Faktors
Galvenie punkti, kas jāņem vērā
Vidējas īpašības
Kodīgums (pH vērtība, hlorīda jonu saturs), temperatūra, spiediens, plūsmas ātrums, daļiņu nodilums utt.
Prasības darba apstākļiem
Nepārtrauktas darbības laiks, pārslēgšanas biežums, blīvējuma pakāpe (piemēram, API 6D noplūdes standarts)
Izmaksas un uzturēšana
Materiālu izmaksas, apstrādes grūtības, metināmība, kalpošanas laiks un apkopes cikls
Nozares standarts
Atbilst API, ASME, ISO un citu normu prasībām (piemēram, NACE MR0175 standartam H₂S izturībai naftas rūpniecībā)
(2) Nākotnes attīstības tendences
Augstas veiktspējas{0}}sakausējumu izstrāde
Jauni superdupleksa tēraudi (piemēram, 2707) uzlabo izturību pret koroziju un izturību.
Pulvermetalurģijas niķeļa{0}}sakausējumi (piemēram, Inconel 718) tiek izmantoti 3D drukāšanas vārstu komponentiem.
Virsmas modifikācijas tehnoloģija
Keramikas{0}}metāla kompozītmateriālu pārklājumu sagatavošana uz vārstu blīvējuma virsmām ar virsskaņas liesmas izsmidzināšanu (HVOF).
Jonu implantācija uzlabo titāna sakausējuma vārstu nodilumizturību un izturību pret koroziju.
Vieglums un inteliģence
Aviācijas vārstos tiek izmantoti alumīnija{0}}titāna sakausējuma kompozītmateriāli.
Sakausējuma materiāls ir integrēts ar sensoru, lai tiešsaistē nodrošinātu vārsta korozijas stāvokļa uzraudzību.
Secinājums:
Sakausējumu materiālu pielietojums vārstu jomā liecina par dažādošanas un specializācijas tendenci. Dažādi sakausējumi ar savām unikālajām veiktspējas priekšrocībām atbilst dažādām prasībām, sākot no parastajiem darba apstākļiem līdz ekstremālām vidēm. Nerūsējošais tērauds dominē tā daudzpusības un izmaksu{2}}efektivitātes dēļ. Niķeļa-sakausējumi un titāna sakausējumi ir neaizstājami ļoti korozīvā, augstas{5}}temperatūras un augsta spiediena
Nākotnē, rūpnieciskajām tehnoloģijām attīstoties uz augstiem parametriem un ekstrēmizāciju, sakausējuma materiāli tiks dziļi integrēti ar virsmu inženieriju un inteliģentu ražošanu, nodrošinot spēcīgāku atbalstu vārstu uzticamībai, izturībai un intelektam. Faktiskā atlasē ir nepieciešams vispusīgi apsvērt vides īpašības, darba apstākļus un izmaksu faktorus, apvienojumā ar materiālu datu bāzēm un nozares pieredzi, lai pieņemtu optimālo lēmumu.
