مواد الصمامات لمواد لوحة الدائرة الزيتية، مواد الصمامات المصنوعة من الصلب الكربوني للمنفاخ الخاص

مواد الصمامات لمواد لوحة الدائرة الزيتية، مواد الصمامات المصنوعة من الصلب الكربوني للمنفاخ الخاص

تعد لوحة دائرة الزيت وصمام التدفق الفردي وصمام البوابة (صمام المكبس) لمعظم الصمامات أكثر تعقيدًا، لذلك يتم استخدام أجزاء الصب بشكل عام. فقط بعض الصمامات أو الصمامات العيارية ذات معايير حالة العمل الفريدة تستخدم الأجزاء الفولاذية المصبوبة. يمكن استخدام الفولاذ الكربوني للمواد غير القابلة للتآكل، في بعض الظروف الخاصة مثل نطاق معين من درجات الحرارة، وبيئة قيمة التركيز، ويمكن استخدامه لبعض المواد المسببة للتآكل. درجة الحرارة المتاحة -29 ~ 425 درجة مئوية ..
تعد لوحة دائرة الزيت وصمام التدفق الفردي وصمام البوابة (صمام المكبس) لمعظم الصمامات أكثر تعقيدًا، لذلك يتم استخدام أجزاء الصب بشكل عام. فقط بعض الصمامات ذات العيار أو الصمامات ذات معايير حالة العمل الفريدة تستخدم الأجزاء الفولاذية المصبوبة.
يمكن استخدام الفولاذ الكربوني للمواد غير القابلة للتآكل، في بعض الظروف الخاصة مثل نطاق معين من درجات الحرارة، وبيئة قيمة التركيز، ويمكن استخدامه لبعض المواد المسببة للتآكل. 1. معيار التنفيذ للأجزاء الفولاذية المصبوبة بالكربون المستخدمة في بلدنا هو GB12229-89 "المعيار الفني للصمام متعدد الاستخدامات وأجزاء صب الفولاذ الكربوني"، ونماذج المواد هي WCA، WCB وWCC. تمت صياغة هذه المواصفة القياسية وفقًا للمعيار ASTMA216-77 "المواصفات القياسية لمسبوكات الفولاذ الكربوني الملحومة لدرجات الحرارة المرتفعة" الصادرة عن جمعية المواد التجريبية الأجنبية. تم تعديل المعيار مرتين على الأقل، لكن GB12229-89 الخاص بي لا يزال قيد الاستخدام، والإصدار الأحدث الذي أراه في المرحلة الحالية هو Astma216-2001. وهو يختلف عن Astma 216-77 (أي من GB12229-89) في ثلاث طرق.
ج: أضافت متطلبات عام 2001 متطلبًا للصلب WCB، أي أنه مقابل كل تخفيض بنسبة 0.01% في القيمة الحدية الكبيرة جدًا للكربون، يمكن زيادة القيمة الحدية الكبيرة جدًا للمغنيسيوم بنسبة 0.04% حتى تصل القيمة القصوى إلى 1.28%.
ب: أشتات النحاس من نماذج WCA وWCB وWCC: 0.50% في 77، تم تعديلها إلى 0.30% في عام 2001؛ الكروم: 0.40% في عام 77 و0.50% في عام 2001؛ مو: كان 0.25% في عام 1977 و0.20% في عام 2001.
ج: يجب أن يكون تركيب العناصر المتبقية أقل من أو يساوي 1.0%. في عام 2001، عندما يكون هناك معيار مكافئ الكربون، فإن هذا الشرط غير مناسب، ويشترط أن يكون الحد الأقصى لمكافئ الكربون للنماذج الثلاثة 0.5 وصيغة حساب مكافئ الكربون الخاصة به.
المشاكل الشائعة: أ: يجب أن تلبي متطلبات أجزاء الصب معايير التركيب الكيميائي العضوي، كما أن الخواص الميكانيكية الهيكلية تصل أيضًا إلى المعايير، و*** لتلبية المتطلبات، وخاصة معالجة عنصر البقايا، وإلا فإنها تضر باللحام أداء. ب: لا يزال التركيب الكيميائي العضوي المحدد في الكود هو الحد الأقصى. من أجل الحصول على أداء لحام جيد وتحقيق الخواص الميكانيكية الهيكلية المطلوبة، من الضروري وضع معايير الرقابة الداخلية للمكونات وتنفيذ عملية المعالجة الحرارية الصحيحة لأجزاء الصب وقضبان الاختبار. وبخلاف ذلك، فإن إنتاج الأجزاء المصبوبة لا يفي بالمتطلبات. على سبيل المثال، معيار محتوى الكربون الصلب WCB ≥0.3%، إذا كان المصهر يخرج محتوى الكربون الصلب WCB بنسبة 0.1% أو أقل من التركيبة لرؤية يتماشى مع المتطلبات، ولكن الخواص الميكانيكية الهيكلية لا تلبي المتطلبات. إذا كان محتوى الكربون يعادل 0.3%، ولكن أداء اللحام ضعيف، فإن التحكم في محتوى الكربون يكون أكثر ملاءمة لـ 0.25%. إذا كنت تريد أن تكون "نقطة الدخول والخروج"، فمن الواضح أن بعض المستثمرين سيطرحون لوائح التحكم في الكربون.
ج: فئات درجات الحرارة المتعلقة بصمامات الفولاذ الكربوني
(أ) تتطلب "مواد الصمامات العامة" JB/ T5300-91 أن تكون درجة الحرارة المتاحة لصمامات الفولاذ الكربوني من -30 درجة مئوية إلى 450 درجة مئوية.
(ب) متطلبات SH3064-94 "اعتماد واختبار وقبول الصمامات الفولاذية العالمية للمعدات البتروكيماوية" لصمام الفولاذ الكربوني لدرجة الحرارة المتاحة من -20 درجة مئوية إلى 425 درجة مئوية (تطبيق أحكام الحد المنخفض لـ -20 درجة مئوية من أجل التوحيد مع وعاء الضغط الفولاذي GB150)
(ج) ANSIB16·34 ضغط العمل "صمام طرفي لحام الشفة والمؤخرة" - المتطلبات القياسية للقيمة الحالية المقدرة لدرجة الحرارة نطاق درجة الحرارة المتاح WCB A105 (الفولاذ الكربوني) بما في ذلك -29 درجة مئوية إلى 425 درجة مئوية، لا يمكن استخدامه فوق 425 درجة مئوية لفترة طويلة وقت. يميل الفولاذ الكربوني الصلب إلى الجرافيت عند حوالي 425 درجة مئوية. مواد صمامات منفاخ خاصة منفاخ، سبائك Ni-Cu، سبائك Ni-Cr-Mo، سبائك NI-Fe-Cr، فولاذ ثنائي الطور، تيتانيوم ومواد فريدة أخرى مختلفة، سبائك Ni-Cu حوالي 70% N i و30% Cu تُعرف سبائك النحاس والنيكل باسم Monel (M onel). يظهر في الجدول 2 تركيبة سبيكة M onel400 الأكثر شيوعًا. تستخدم سبيكة المونيل بشكل أساسي في المذيبات العضوية المؤكسدة الضعيفة، وخاصة حمض الهيدروكلوريك والحمض القوي ومياه البحر السائلة، كما تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل. سبائك المونيل مناسبة أيضًا ..
منفاخ خاص لمواد الصمامات
(1) سبيكة N i-Cu
تُعرف سبيكة النيكل والنحاس التي تحتوي على حوالي 70%Ni و30%Cu منذ فترة طويلة باسم M onel. يظهر في الجدول 2 تركيبة سبيكة M onel400 الأكثر شيوعًا. تستخدم سبيكة المونيل بشكل أساسي في المذيبات العضوية المؤكسدة الضعيفة، وخاصة حمض الهيدروكلوريك والحمض القوي ومياه البحر السائلة، كما تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل. سبيكة M onel مناسبة أيضًا لغاز الهيدروجين الجاف وغاز كلوريد الهيدروجين وغاز الهيدروجين المستمر بدرجة حرارة عالية (425 درجة مئوية) وغاز كلوريد الهيدروجين المستمر بدرجة حرارة عالية (450 درجة مئوية) ومواد أخرى.
يخضع Mone l للأكاسيد الأمفوتيرية والفلورايد وأملاح الأمونيا في البيئات الرطبة، وبالتالي فهو مقاوم للتآكل في محاليل الاختزال. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه سوف يسبب التآكل الحبيبي عند ذوبان الصودا الكاوية. درجة حرارة العمل المناسبة لسبائك Mo2nel أقل من 480 درجة مئوية.
(2) سبيكة Ni-Cr-Mo
النيكل - سبيكة تحتوي على الموليبدينوم، والمعروفة أيضًا باسم سبيكة هاستيلوي. تتميز سبيكة Hastelloy C-276 بخصائص شاملة ممتازة، والتي يمكن استخدامها لأكسدة المواد الموجودة في الهواء واستعادة الوسط في البيئة الطبيعية، لذلك يتم استخدامها. C-276 سبيكة الكلور الرطب الرئيسية، مجموعة متنوعة من تقليل الفلورايد، محلول سيانات الصوديوم، حمض الهيدروكلوريك وتقليل الملح، بيئة درجة الحرارة المنخفضة وحمض الكبريتيك الضغط الجوي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل. لا يتمتع C-276 بمقاومة كافية للحرارة. بعد الثبات على المدى الطويل في نطاق درجة الحرارة من 650 إلى 1090 درجة مئوية (يتجاوز 10 أمتار)، فإنه سوف يترسب عن طريق الخطأ الأسمنتات أو المركبات بين الفلزات، مما يؤدي إلى التآكل الإجهادي. يظهر الجدول 3 تركيبة سبيكة C-276. سبيكة Incone l625 عبارة عن سبيكة مارتينسيتية من النيكل الحديديك تحتوي على المزيد من الكروم (20W t٪ ~ 25W t٪) والموليبدينوم (8W t٪ ~ 10W t٪) والحديد ( 5W t٪)، والنيوبيوم (315W t٪ ~ 415W t٪) كعنصر إضافي أساسي. يظهر التركيب في الجدول 3. إن إضافة النيوبيوم إلى سبيكة 625 تعمل على تحسين مقاومة الحرارة للتآكل الناتج عن الإجهاد. محتوى الكروم أعلى من محتوى سبيكة C-276، مما يحسن مقاومة التآكل للسبيكة في العديد من المواد المؤكسدة، مثل غليان سيانيد الصوديوم. سبائك 625 مع الموليبدينوم والنيوبيوم كعناصر تقوية أساسية لسبائك تصلب الكريستال الدقيقة، درجة حرارة التطبيق بشكل عام لا تزيد عن 650 درجة مئوية. مادة منفاخ خاصة للصمامات
(3) سبيكة NI-Fe-Cr
Incoloy825 عبارة عن سبيكة معززة بالنيكل والحديد والكروم مع الموليبدينوم والنحاس والتيتانيوم. يظهر التركيب في الجدول 4. بشكل عام، لا يقل تركيز كتلة النيكل عن 30%، ولا يقل تركيز كتلة (نيكل-حديد) عن 65%، لذلك يشار أحيانًا إلى سبيكة 825 باسم النيكل- سبيكة ذات قاعدة حديدية. يتم استخدام السبائك 825 بشكل أساسي في حفر الوسائط المقاومة للأكسدة. نظرًا لإضافة التيتانيوم إلى المادة، تم تحسين موثوقيتها، ونظرًا لمحتوى الكربون المنخفض نسبيًا، فإنها تقلل من التآكل الناتج عن ترسب الأسمنتيت في منطقة اللحام المتأثرة بحرارة اللحام في بيئة التآكل عند بدء التشغيل العادي. محتوى النيكل في السبيكة كافٍ لمقاومة التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي للمارتنسيت. درجة حرارة التطبيق 825 لا تزيد بشكل عام عن 550 درجة مئوية، و650 ~ 760 درجة مئوية هي نطاق درجة حرارة تحسس خطير للغاية للمواد.
إن سبيكة Inconel718 عبارة عن سبيكة فائقة متواصلة معدلة ومستمرة ومُحسّنة ومُعتمدة على النيكل الحديدي والكروم. إنها عبارة عن سبيكة فائقة مستمرة بقوة 650 درجة مئوية ولها مقاومة جيدة للحرارة، ومقاومة الأكسدة، ومقاومة الإشعاع، وخصائص المعالجة الباردة والحرارية. وهي واحدة من السبائك الفائقة ذات درجة الحرارة المرتفعة، ويظهر تركيبها في الجدول 4. وينبغي تطوير السبيكة في إطار فرضية معالجة المحاليل الصلبة، وفقًا لإضافة A وl وTi وN b الأكثر كلاسيكية. بالإضافة إلى تقوية البلورة الأيونية، تندمج هذه العناصر أيضًا مع النيكل لإنتاج مركبات بين معدنية مستقرة ومعقدة. وفي الوقت نفسه، ينتج الألومنيوم والنحاس وعناصر البورون والكربون مجموعة متنوعة من الأسمنتيت لتحسين القوة الحرارية للسبائك. تستمد قوة السبيكة بشكل أساسي من مرحلة التقوية γ "وكمية صغيرة من γ الموزعة في الركيزة، والتي تتمتع بخصائص ميكانيكية هيكلية أفضل ومقاومة للتآكل ومقاومة الزحف عند 650 درجة مئوية. من السهل تخميل مرحلة التقوية الرئيسية γ" في السبائك المستخدمة فوق 650 درجة مئوية وتحويلها إلى الطور δ، مما قد يقلل أو يجعل خصائص السبائك غير فعالة.
(4) الصلب على مرحلتين
يتكون الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج من مارتنسيت وعلم المعادن بنسبة 50٪ لكل منهما، ومظهر مارتنسيت يقلل من الكسر الهش والتقصف القلوي للفولاذ الفريت عالي الكروم، ويحسن ليونة الفولاذ المزدوج. تعمل البنية المجهرية للفولاذ المارتنسيتي على تحسين قوة الخضوع ومقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد ومقاومة التآكل بين الحبيبات.
يتمتع الفولاذ ثنائي الطور بمقاومة قوية للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في الفلورايد والكبريتات، مما تغلب بشكل فعال على المشكلة غير الفعالة المتمثلة في سبائك الفولاذ المنخفضة الناتجة عن التآكل المحلي. يوضح الجدول 5 تركيبة الفولاذ ثنائي الطور SA F2205 ذو الطلب الكبير. تحتوي المادة على منطقة درجة حرارة ليونة تبلغ 475 درجة مئوية، ولا تزيد درجة حرارة التطبيق بشكل عام عن 300 درجة مئوية. تستخدم الصمامات في عدة فئات من المواد الخاصة بالخام الخامس
(5) التيتانيوم
التيتانيوم هو نوع من المواد المعدنية ذات ميل قوي للتخميل، ومن السهل جدًا أن تنعكس مع الأكسجين وتشكل طبقة أكسيد على السطح. في العديد من الوسائط المسببة للتآكل، يكون هذا النوع من طبقة الأكسيد مستقرًا نسبيًا، ومن الصعب نسبيًا ذوبانه، حتى في حالة تلفه، طالما أن هناك ما يكفي من الأكسجين، فإنه يمكن أن يتعافى بسرعة من تلقاء نفسه. لذلك، يتمتع التيتانيوم بمقاومة ممتازة للتآكل في تقليل وتحييد الوسائط. يوضح الجدول 6 تركيبة سبائك التيتانيوم المنتجة صناعيًا TA 2. تستخدم الصمامات منفاخًا مصنوعًا من عدة مواد خاصة
حددت ASME حد درجة حرارة التشغيل لسبائك التيتانيوم المنتجة صناعيًا وسبائك التيتانيوم منخفضة السبائك عند 316 درجة مئوية.
خصائص التشكيل
توفر طريقة إنتاج المنفاخ على البارد بواسطة الضغط الهيدروليكي أن المادة تتمتع بمرونة جيدة، ويتم الحصول على المتانة القوية وقوة الضغط من خلال طريقة المعالجة التالية. ومع ذلك، فإن العديد من المواد الفريدة لا تتمتع بمثل هذه الخصائص، مما يسبب بعض الصعوبات في تصميم وإنتاج المنفاخ. على سبيل المثال، يتمتع الفولاذ ثنائي الطور بقوة شد عالية (قوة الشد/قوة الضغط)، وقوة زنبركية مشكلة على البارد أكبر من الفولاذ منخفض السبائك من سلسلة 300، وميل أكثر خطورة للتصلب بالإجهاد من الفولاذ منخفض السبائك من سلسلة 300. عندما يتجاوز قطر المنفاخ ونسبة القطر الاسمي قيمة معينة، يجب تشكيل المنفاخ عن طريق التشكيل مرتين ومعالجة التعتيق مرتين. وبالمثل، فإن قوة الضغط للتيتانيوم ليست قريبة جدًا من قوة الشد، ويتغير الشكل بشكل سيئ عندما يتم تشكيل المنفاخ. وفي الوقت نفسه، فإن النسبة بين حد قوة التيتانيوم والقالب المرن كبيرة، مما يجعل مرونة تشكيل التيتانيوم قوية. ومن الصعب التنبؤ وقياس قوة الارتداد للمنفاخ المصنوع من هذه المادة، كما أنه من الصعب تلبية مخطط التصميم الأولي حسب طريقة الجراحة التجميلية. ونتيجة لذلك، هناك بعض المواد الفريدة التي يمكن استخدامها في إنتاج المنفاخ ولكنها لا تجد استخدامًا واسع النطاق. يجب على العملاء عند استخدام المنفاخ، إيلاء الاعتبار الكامل لأداء التآكل المتوسط ​​للصمام، ودرجة الحرارة، وضغط العمل، قدر الإمكان لاختيار أداء أفضل للمادة.
خصائص اللحام باللحام الكهربائي
إن قضيب الأنبوب الفولاذي غير الملحوم أو اللحام الطولي للأنبوب المموج للمكبس الهيدروليكي مصنوع من مادة الأنابيب الملحومة. إن قوة الشد واستطالة اللحام التناكبي تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في المادة الأصلية. يتم تصنيع منفاخ اللحام الكهربائي عن طريق لحام لوحة الصمام الحلقي المضغوطة على البارد على طول حوافها الداخلية والخارجية. يحتاج الصمام ذو المنفاخ على كلا الجانبين بشكل عام إلى استخدام مجموعة متنوعة من أشكال الواجهة ومكونات الحافة أو المقعد مثل اللحام، وهذه الأجزاء وأحيانًا مادة المنفاخ ليست هي نفسها. لذلك، يجب أن تتمتع مادة منفاخ الصمام نفسها بأداء لحام كهربائي أفضل، ويجب أن يكون لمقعد الصمام والأجزاء الأخرى لحام قابل للطرق. وينبغي أن تكون أجزاء لحام المنفاخ أكبر قدر ممكن من اختيار نفس المادة مع منفاخ أو أداء قريب، وقابلية جيدة للطرق للمواد المختلفة.