Risposta rapida:
Per un corretto funzionamento della valvola a sfera chimica, questa deve essere resistente al fluido, sopportare la temperatura e la pressione del sistema ed essere in grado di mantenere la tenuta per decine di migliaia di cicli. In caso contrario, si verificherebbe corrosione, danneggiando le sedi e causando fermi macchina imprevisti. Il manuale contiene informazioni sui requisiti principali per la selezione dei materiali, sui tipi di materiali utilizzabili e su cosa verificare prima dell'acquisto dal produttore. Dal 1986, ONERO produce API 6D valvole a sfera certificate nel loro stabilimento di 18.000 metri quadrati nella provincia di Zhejiang, in Cina.
Perché la selezione dei materiali è fondamentale nelle applicazioni chimiche?
Una selezione inadeguata dei materiali porterà inevitabilmente a guasti, che non si limiteranno al malfunzionamento della valvola a causa di perdite. Il corpo che si corrode se esposto ai cloruri forma delle cavità e compromette la tenuta in pressione. La superficie di tenuta che si gonfia se esposta ai solventi non mantiene più il profilo di tenuta. Lo stelo, corroso nell'applicazione con gas acidi, non sopporterà la coppia richiesta.
La compatibilità chimica di una valvola a sfera è più una questione ingegneristica che di acquisto. Dovrebbe basarsi su informazioni precise relative al fluido, alla sua concentrazione, alla temperatura e alla pressione.
Quali fattori determinano il materiale più adatto per le valvole?
Contenuto chimico
Il contenuto di ioni cloruro è il fattore determinante per quanto riguarda l'acciaio inossidabile. Oltre certi livelli, la corrosione per vaiolatura e la corrosione interstiziale rappresentano modalità di guasto realistiche, indipendentemente dal grado. I solventi organici attaccano la maggior parte delle gomme e degli elastomeri e richiedono leghe specifiche. L'acido fluoridrico attacca tutti i materiali e richiede leghe speciali.
Intervallo di temperatura di funzionamento
I sedili in PTFE sono utilizzabili fino a 200 gradi centigradi. Al di sopra di questa temperatura, è necessario utilizzare sedili in PTFE caricato o in PEEK. Al di sotto delle temperature criogeniche, il materiale della carrozzeria deve superare i test di impatto Charpy. Al di sopra dei 400 gradi centigradi, si utilizzano esclusivamente sedili in metallo.
Classe di pressione e dimensionamento della flangia
Le classi ad alta pressione richiedono materiale ad alta resistenza allo snervamento. È applicabile a tutti i tipi di valvole a sfera chimiche di classe 600 e superiori. La verifica della conformità del materiale alla classificazione pressione-temperatura da Norma ASME B16.34 è una necessità assoluta.
Servizio per particolato e fanghi
Il particolato provoca un'usura accelerata delle sedi e delle sfere, che non può essere determinata basandosi solo sui dati di corrosione. Il rivestimento in carburo di tungsteno delle sfere, resistente all'usura, garantisce una durata significativamente maggiore in condizioni di utilizzo con fluidi abrasivi.
Cicli operativi
I cicli elevati portano a un'usura più rapida dei sedili e del materiale di imballaggio. Le emissioni fuggitive per ISO 15848-1 Gli standard entrano in vigore per le applicazioni ad alto ciclo di utilizzo.
Quali sono le differenze tra i materiali del corpo delle valvole a sfera?
| Materiale | Resistenza alla corrosione | Costo | Le migliori applicazioni |
| Acciaio al carbonio (A216 WCB) | Basso (non adatto per fluidi corrosivi) | Basso | Idrocarburi non corrosivi |
| Acciaio inossidabile 316L (CF3M) | Cloruro buono e moderato | Moderare | Prodotti chimici generici, acidi deboli |
| Duplex 2205 | Cloruro alto, elevato | Moderato-alto | Acqua di mare, ricca di cloruri, acida |
| Super duplex 2507 | Cloruro molto alto e grave | Alto | Al largo, cloruro aggressivo |
| Hastelloy C276 | Eccellente, ossidante e riducente | Molto alto | acido HF, acidi misti |
| Monel 400 | Eccellente, HF e alcali | Alto | Acido HF, acqua di mare, soda caustica |
| acciaio al carbonio rivestito in PTFE | Buona e ampia gamma chimica | Moderare | Acidi aggressivi, cloro |
Perché l'acciaio inossidabile 316L è superiore al 304 nella resistenza al cloruro.
Quando si seleziona una valvola a sfera chimica per fluidi contenenti cloruri, Formula PREN Si applica: PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N. L'acciaio inossidabile 304 standard non contiene molibdeno, il che conferisce un PREN di circa 18-20. L'acciaio inossidabile 316L aggiunge dal 2 al 3% di molibdeno, portando il PREN a circa 24-28. Questo è il motivo per cui l'acciaio inossidabile 316L è considerato lo standard di riferimento per l'impiego in ambienti chimici, anziché il 304.
Come scegliere i materiali per la sfera, l'attacco del manubrio e la sede della sella?
Materiali per la sfera e lo stelo
Per le normali valvole a sfera utilizzate nei processi chimici, si può utilizzare l'acciaio inossidabile 316L. In presenza di elevate concentrazioni di cloruri, si raccomanda l'acciaio inossidabile Duplex 2205. Per applicazioni in ambienti corrosivi e abrasivi, si possono utilizzare rivestimenti in carburo di tungsteno. Per applicazioni in ambienti acidi, si consiglia l'utilizzo di Monel K500.
Pressione: 150 libbre-2500 libbre
Temperatura applicabile: -196~350℃
Sedili in PTFE e altre possibilità
IL valvola a sfera rivestita in PTFE Può essere utilizzato con la più ampia gamma di sostanze chimiche fino a 200 gradi Celsius. Il PTFE rinforzato con fibra di vetro offre una migliore resistenza allo scorrimento viscoso. Il PTFE rinforzato con carbonio è adatto per applicazioni ad alta pressione. Il RPTFE è rinforzato con fibre per una maggiore resistenza al calore. Le sedi in PEEK aumentano l'intervallo di temperatura fino a 260 gradi Celsius con una migliore resistenza ai solventi. Specificare il PEEK solo se le capacità del PTFE vengono superate.
Una valvola a sfera resistente agli agenti chimici, destinata a servizi con solventi o ad alte temperature, trarrà il massimo vantaggio dall'utilizzo di sedi in PEEK.
Sedili in metallo
sedili in metallo Vengono utilizzate quando la temperatura supera i limiti di resistenza del PTFE o del PEEK e in condizioni abrasive. Le valvole a sfera per processi chimici con superfici di tenuta metallo-metallo e per alte temperature garantiscono l'assenza di degrado del materiale di tenuta e una chiusura affidabile. Il compromesso è una maggiore coppia di serraggio.
Come scegliere un produttore affidabile di valvole a sfera
Certificazioni importanti
API 6D è lo standard per la progettazione, la produzione e il collaudo di condotte e valvole chimiche. La certificazione CE/PED è importante per l'accesso al mercato europeo. La certificazione NACE MR0175 è essenziale per le applicazioni con fluidi corrosivi.
La norma ISO 15848-1 riguarda i test sulle emissioni fuggitive delle guarnizioni degli steli delle valvole, applicabili alle valvole utilizzate nei processi chimici in cui è necessario controllare le emissioni di composti organici volatili. ONERO è certificata API 6D, ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001, CE e AP1607.
Strutture di test interne
Il test idrostatico del corpo dimostra l'integrità del confine di pressione. Il test di tenuta della sede secondo API 6D Classe A/B dimostra la capacità di chiusura.
Perché un produttore con 38 anni di esperienza batte il commerciante
La tracciabilità dei materiali, che prevede il monitoraggio della provenienza di ogni componente della valvola (corpo, sfera, stelo e sede) fino alla relativa certificazione di fabbrica, è possibile presso lo stabilimento del produttore. La valvola a sfera resistente agli agenti chimici, che opera in condizioni aggressive, richiede la tracciabilità dei materiali. I 38 anni di esperienza produttiva di ONERO, gli 8 brevetti di ricerca e sviluppo e i servizi ODM per appaltatori EPC dimostrano la sua infrastruttura, ineguagliabile da qualsiasi altro operatore del settore.
Lista di controllo per la selezione di materiali e design per gli acquirenti
Prima di selezionare qualsiasi valvola di servizio per prodotti chimici, assicurarsi che le seguenti informazioni siano confermate:
- Composizione del fluido di processo, inclusi gli oligoelementi
- Contenuto di cloruro se si considera l'acciaio inossidabile
- Intervallo di temperatura, comprese le temperature estreme
- Classe di pressione ASME secondo B16.34
- Pressioni parziali di H2S e CO2 in caso di servizio acido
- Dimensioni e concentrazione delle particelle abrasive in caso di utilizzo di fanghi
- Classe di emissioni fuggitive secondo ISO 15848-1
La verifica della compatibilità chimica della valvola a sfera rispetto ai dati di corrosione pubblicati per il fluido specifico e alle effettive condizioni di esercizio è l'ultimo passaggio prima della finalizzazione delle specifiche.
Domande frequenti
1. Qual è il materiale migliore per le valvole a sfera chimiche?
Non esiste un unico materiale migliore. L'acciaio inossidabile 316L è adatto alla maggior parte delle applicazioni chimiche generiche. Il duplex 2205 o il super duplex 2507 sono indicati per applicazioni con elevate concentrazioni di cloruri o in ambienti acidi. L'Hastelloy C276 o il Monel 400 sono utilizzati per fluidi aggressivi, incluso l'acido fluoridrico.
2. L'acciaio inossidabile SS316 è adatto all'impiego in ambienti acidi?
L'acciaio inossidabile 316L è adatto a numerose applicazioni con acidi diluiti a temperature moderate. Non è invece adatto per acido solforico concentrato a concentrazioni intermedie, acido fluoridrico a qualsiasi concentrazione o acido cloridrico ad alte temperature. Verificare sempre i dati di corrosione relativi all'acido, alla concentrazione e alla temperatura specifici.
3. Sedili in PTFE o in PEEK: qual è il migliore?
Una valvola a sfera con rivestimento in PTFE è adatta alla più ampia gamma di sostanze chimiche e alla maggior parte delle applicazioni fino a 200 gradi Celsius. Il PEEK estende la capacità di temperatura fino a 260 gradi Celsius con una migliore resistenza ai solventi e prestazioni di scorrimento viscoso. Specificare il PEEK solo quando vengono raggiunti i limiti effettivi del PTFE.
