Respuesta rápida：
WCB es el grado más comúnmente especificado de acero al carbono fundido Se utiliza en válvulas de bola industriales, que abarcan la gran mayoría de las aplicaciones de petróleo/gas, vapor, energía y uso general en un rango de temperatura de -29 °C a 425 °C. Este grado puede soportar presiones de 150 LB a 2500 LB según ASME B16.34 y constituye una alternativa económica a los aceros aleados en cualquier aplicación que cumpla con dichas especificaciones. ONERO fabrica válvulas de bola WCB en su planta de fundición con una capacidad de 3000 toneladas, equipada con una prueba hidrostática en cada válvula, API 6D, API 607, ISO 15848, en tamaños que van desde ½” hasta 48”.
¿Qué es el WCB (acero al carbono fundido ASTM A216)?
ASTM A216 es la norma ASME para acero al carbono fundido apto para aplicaciones de alta temperatura. WCB (Weldable Cast B), que significa Cuerpo Fundido Soldable, es el grado más común entre los tres tipos de ASTM A216. Los otros dos tipos son WCA y WCC, que representan grados de menor y mayor resistencia, respectivamente.
La resistencia a la tracción mínima del cuerpo de válvula WCB ASTM A216 es de 485 MPa, y el límite elástico mínimo es de 250 MPa. El acero al carbono WCB tiene un contenido máximo de carbono de 0,30%, silicio de 0,60% y manganeso de 1,00%. Esto contribuye a lograr una soldabilidad suficiente sin necesidad de tratamiento térmico posterior a la soldadura en la mayoría de los casos.
El Cuerpo de válvula de bola WCB de acero al carbono Se fabrica mediante el proceso de fundición en arena, que permite una fundición compleja para cuerpos de válvulas más grandes que no se pueden forjar de forma económica.
Tabla de clasificación de presión-temperatura ASME B16.34
Normativa ASME B16.34 La norma establece las clasificaciones de presión-temperatura de las válvulas fabricadas con materiales del grupo 1.1, que incluye el A216 WCB. Las clasificaciones de presión-temperatura para las válvulas de bola WCB disminuyen con el aumento de la temperatura.
| Clase de presión | Clasificación a 38 °C (100 °F) | Clasificación a 260 °C (500 °F) | Clasificación a 425 °C (800 °F) |
|---|---|---|---|
| Clase 150 | 19,6 bar (285 psi) | 13,8 bar (200 psi) | 12,1 bar (175 psi) |
| Clase 300 | 51,1 bar (740 psi) | 44,8 bar (650 psi) | 39,0 bar (566 psi) |
| Clase 600 | 102,1 bar (1480 psi) | 89,6 bar (1300 psi) | 77,9 bar (1130 psi) |
| Clase 900 | 153,2 bar (2220 psi) | 134,4 bar (1950 psi) | 116,9 bar (1695 psi) |
| Clase 1500 | 255,3 bar (3705 psi) | 224,1 bar (3250 psi) | 195,1 bar (2830 psi) |
| Clase 2500 | 425,5 bar (6170 psi) | 373,4 bar (5415 psi) | 325,1 bar (4715 psi) |
Las clasificaciones de presión y temperatura de las válvulas de bola WCB exigen que el comprador verifique la temperatura real de funcionamiento al determinar la clasificación de presión, en lugar de utilizar la presión de diseño en condiciones ambientales. La válvula Clase 300, que opera a 425 grados centígrados, funciona a una presión admisible mucho menor que la ambiente.
¿Cuál es su límite de temperatura mínima?
Piso estándar WCB: -29 grados Celsius
El hierro fundido de grado ASTM A216 WCB tiene una temperatura mínima de servicio estándar de -29 grados Celsius o -20 grados Fahrenheit. A temperaturas inferiores a este mínimo, no se garantiza su resistencia al impacto.
Los proyectos de construcción en regiones frías, los satélites de GNL o cualquier otro servicio relacionado con la criogenia que requiera una temperatura mínima más baja deberían utilizar un material diferente.
LCB (ASTM A352 Grado LCB) aumenta la temperatura mínima a -46 grados Celsius. LCC la aumenta a -73 grados Celsius. Por debajo de -73 grados Celsius, Se utilizan piezas fundidas de acero inoxidable austenítico o aleación de níquel.
Verificación de la prueba de impacto
En situaciones donde se requiere un rendimiento a bajas temperaturas en las proximidades del piso WCB, ONERO realiza pruebas de impacto Charpy con entalla en V a la temperatura mínima de diseño. Esta información se incluye en la documentación del material y ayuda a verificar la tenacidad del lote de fundición basándose en los resultados de la prueba y no solo en el cumplimiento de la composición química.
¿Cuál es su límite de temperatura máxima?
La temperatura máxima práctica para la norma ASTM A216 WCB es de 425 grados Celsius. Por encima de esta temperatura, La grafitización de la microestructura del acero al carbono se convierte en un problema, ya que reduce progresivamente la resistencia a la fluencia y la tenacidad del material. No se trata de una falla repentina, sino de una degradación a largo plazo que compromete la integridad de la válvula durante su vida útil.
Para temperaturas superiores a 425 grados Celsius, el acero WC6 (acero al cromo-molibdeno según ASTM A217) extiende el rango de temperatura hasta aproximadamente 595 grados Celsius. El WC9 cubre rangos de temperatura similares con una composición de aleación diferente. Para temperaturas superiores a WC6 y WC9, se requieren aceros inoxidables austeníticos o aleaciones a base de níquel.
WCB vs. Forged A105: ¿Cuál elegir?
ASTM A105 es la acero al carbono forjado Equivalente utilizado para cuerpos de válvula de menor diámetro y con bridas. El cuerpo de válvula ASTM A216 WCB es fundido; el A105 es forjado. Ambos cubren rangos de temperatura y presión similares según la norma ASME B16.34 Grupo 1.1.
La selección se basa en el tamaño y la complejidad. El acero forjado A105 es adecuado para cuerpos de válvula inferiores a DN100 (4 pulgadas), donde el forjado resulta económico y produce una estructura granular más densa y uniforme. El acero fundido WCB es adecuado para cuerpos de válvula de mayor tamaño, donde la complejidad geométrica y de tamaño hace que el forjado sea poco práctico o antieconómico. Por encima de DN100, el WCB es la especificación estándar para la mayoría de las aplicaciones de válvulas de bola de acero al carbono.
Las propiedades mecánicas son comparables entre ambos materiales. El A105 presenta una resistencia a la tracción mínima ligeramente superior, de 485 MPa, frente a los 485 MPa del WCB, con un límite elástico de 250 MPa tanto para el A105 como para el WCB, lo que los hace prácticamente equivalentes. La elección depende del método de fabricación y la economía, no del rendimiento mecánico.
Aplicaciones típicas
Las principales aplicaciones de las válvulas de bola WCB incluyen la distribución de vapor, el aislamiento de oleoductos, el manejo de aguas residuales, los sistemas auxiliares de centrales eléctricas y el procesamiento general de hidrocarburos. Su uso se limita a fluidos no corrosivos o ligeramente corrosivos dentro del rango de temperatura especificado. Para entornos ácidos, con cloruros o de alta humedad, las válvulas WCB se pueden reemplazar por válvulas de acero inoxidable.
ONERO ha suministrado válvulas de bola WCB a sistemas de vapor auxiliares de centrales eléctricas en el sudeste asiático que requieren clasificaciones de Clase 600 a temperaturas de servicio continuo de 380 grados Celsius, y a proyectos de oleoductos de crudo en Oriente Medio que requieren válvulas de Clase 300 a Clase 900 en un pedido de proyecto de 400 unidades.
¿Por qué especificar válvulas de bola ONERO WCB?
La planta de fundición de válvulas de bola WCB de ONERO cuenta con una capacidad de 3000 toneladas y un control total del proceso, desde el modelo hasta el cuerpo final. Cada cuerpo de válvula de bola WCB de acero al carbono se somete a un examen radiográfico o ultrasónico según las normas aplicables antes del mecanizado.
Diseño flotante sencillo para un sellado hermético. Económico, bajo par de apriete. 2″–42″, Clase 150-2500LB.
Ver productoLas pruebas de presión hidrostática se realizan en todas las unidades terminadas, no solo por muestra. La documentación incluye informes de pruebas de materiales con propiedades químicas y mecánicas, registros de inspección de fundición y certificados de pruebas de presión.
ONERO calidad Cuenta con la certificación API 607 para válvulas de bola WCB, y la certificación NACE MR0175 está disponible para acero al carbono en aplicaciones con fluidos corrosivos. Se ofrece una gama completa de tamaños, desde 1/2 pulgada hasta 48 pulgadas, y desde la Clase 150 hasta la Clase 2500, con plazos de entrega estándar de 4 a 6 semanas para configuraciones en stock. Contacto nuestro equipo técnico hoy.
