화학용 볼 밸브: 재질 선택 가이드

빠른 답변:

화학 볼 밸브가 제대로 작동하려면 유체에 대한 내성이 있어야 하고, 시스템의 온도와 압력을 견뎌야 하며, 수만 회의 작동 주기 동안 밀봉을 유지할 수 있어야 합니다. 그렇지 않으면 부식이 발생하여 밸브 시트가 손상되고 예기치 않은 가동 중단이 초래될 수 있습니다. 본 매뉴얼에는 재료 선택의 주요 요구 사항, 사용 가능한 재료의 종류, 그리고 제조업체로부터 구매하기 전에 확인해야 할 사항에 대한 정보가 포함되어 있습니다. ONERO는 1986년부터 화학 볼 밸브를 제조해 왔습니다. API 6D 중국 저장성에 위치한 18,000제곱미터 규모의 공장에서 인증된 볼 밸브를 생산합니다.

화학 분야에서 재료 선택이 중요한 이유는 무엇일까요?

부적절한 재료 선택은 고장을 초래하며, 이는 누출로 인한 밸브 오작동에만 국한되지 않습니다. 염화물에 노출되면 부식되는 본체는 구멍이 생기고 압력 경계를 침식합니다. 용제에 노출되면 팽창하는 시트 표면은 밀봉 형상을 유지하지 못합니다. 황화수소 가스 환경에서 부식된 스템은 필요한 토크를 견디지 못합니다.

볼 밸브의 화학적 호환성은 구매 문제라기보다는 엔지니어링 문제에 가깝습니다. 이는 사용 매체의 농도, 온도 및 압력에 대한 정확한 정보를 바탕으로 결정되어야 합니다.

밸브 재질을 결정하는 요소는 무엇일까요?

화학 성분

염화이온 함량은 스테인리스강의 내구성을 결정하는 중요한 요소입니다. 특정 수준을 넘어서면 등급에 관계없이 공식 및 틈새 부식이 발생할 가능성이 높습니다. 유기 용제는 대부분의 고무 및 엘라스토머를 부식시키므로 특수 합금이 필요합니다. 불산은 모든 재료를 부식시키므로 특수 합금이 필수적입니다.

작동 온도 범위

PTFE 시트는 최대 200도까지 사용 가능합니다. 이 온도 이상에서는 PTFE 충전 시트 또는 PEEK 시트가 필요합니다. 극저온 이하에서는 차체 재질이 샤르피 충격 시험을 통과해야 합니다. 400도 이상에서는 금속 시트만 사용됩니다.

압력 등급 및 플랜지 등급

고압 환경에서는 높은 항복 강도를 가진 재질이 요구됩니다. 이 재질은 600급 이상의 모든 종류의 화학 볼 밸브에 적용 가능합니다. 재질의 압력-온도 등급 적합성 검증은 다음과 같습니다. 영어: ASME B16.34 (미국 공업 규격) 절대적으로 필수적입니다.

미립자 물질 및 슬러리 서비스

미세 입자는 부식 데이터만으로는 파악할 수 없는 시트와 볼의 마모를 가속화합니다. 탄화텅스텐으로 코팅된 볼 표면은 슬러리 환경에서 수명을 크게 연장시켜 줍니다.

작동 주기

높은 작동 주기는 시트와 패킹 재료의 마모를 가속화합니다. 휘발성 가스 배출량은 ISO 15848-1 고주기 응용 분야에 대한 표준이 발효됩니다.

볼 밸브 본체 재질의 차이점은 무엇인가요?

염화물 처리에 316L이 304보다 나은 이유는 무엇일까요?

염화물을 함유한 유체에 사용할 화학 볼 밸브를 선택할 때, 프렌 포뮬러 적용 공식: PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. 표준 304에는 몰리브덴이 포함되어 있지 않아 PREN은 약 18~20입니다. 316L에는 몰리브덴이 2~3% 첨가되어 PREN이 약 24~28로 높아집니다. 이것이 바로 304보다 316L이 화학 용광로의 기준이 되는 이유입니다.

볼, 스템, 시트 소재는 어떻게 선택해야 할까요?

공과 줄기 제작 재료

일반적인 화학 공정용 볼 밸브에는 316L 등급의 일반 볼을 사용할 수 있습니다. 염화물 농도가 높은 환경에서는 듀플렉스 2205 재질을 권장합니다. 부식성 및 마모성 환경에서는 경화 처리된 텅스텐 카바이드 오버레이를 사용할 수 있습니다. 황화수소 환경에서는 모넬 K500을 사용해야 합니다.

트러니언 볼 밸브

크기: 2인치~48인치
압력: 150파운드-2500파운드
적용 온도: -196~350℃

제품 보기

PTFE 시트 및 기타 가능성

그만큼 PTFE 라이닝 볼 밸브 PTFE는 최대 200°C의 광범위한 화학 물질 환경에서 사용할 수 있습니다. 유리 섬유 강화 PTFE는 내크리프성이 향상되었습니다. 탄소 섬유 강화 PTFE는 고압 환경에서 사용하기에 적합합니다. RPTFE는 섬유로 보강되어 내열성이 향상되었습니다. PEEK 시트는 내용제성이 향상되어 사용 온도 범위를 260°C까지 넓힙니다. PTFE의 사용 가능 온도를 초과하는 경우에만 PEEK를 사용하십시오.

용제 또는 고온 환경에 사용되는 내화학성 볼 밸브는 PEEK 시트를 선택할 경우 가장 큰 이점을 얻을 수 있습니다.

금속 시트

금속 좌석 금속 시트면이 PTFE 또는 PEEK의 한계를 초과하는 온도 환경이나 마모가 심한 조건에서 사용됩니다. 화학 공정용 볼 밸브는 고온 환경에서도 시트면의 열화 없이 안정적인 차단 기능을 제공합니다. 다만, 토크가 증가하는 단점이 있습니다.

신뢰할 수 있는 볼 밸브 제조업체를 선택하는 방법

중요한 자격증

API 6D는 파이프라인 및 화학 밸브의 설계, 제조 및 테스트에 대한 표준입니다. CE/PED 인증은 유럽 시장 진출에 중요하며, NACE MR0175 인증은 황화수소 환경에서의 사용에 필수적입니다. 

ISO 15848-1은 휘발성 유기 화합물(VOC) 배출이 제어되는 화학 공정에 사용되는 밸브의 스템 패킹의 휘발성 유기 화합물 배출 시험에 대한 표준입니다. ONERO는 API 6D, ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001, CE 및 AP1607 인증을 획득했습니다.

사내 테스트 시설

정수압 시험을 통해 압력 경계의 무결성이 입증되었습니다. API 6D A/B 등급에 따른 시트 누출 시험을 통해 차단 능력이 입증되었습니다.

38년 역사의 제조업체가 거래업체를 이기는 이유는 무엇일까요?

밸브 본체, 볼, 스템, 시트 등 각 부품의 원산지 추적 및 관련 공장 인증까지 포함하는 자재 추적 시스템은 제조업체 현장에서 바로 가능합니다. 특히 부식성이 강한 환경에서 작동하는 내화학성 볼 밸브에는 이러한 자재 추적 시스템이 필수적입니다. ONERO는 38년간의 제조 경험, 8건의 연구 개발 특허, 그리고 EPC 계약업체를 위한 ODM 서비스를 통해 타의 추종을 불허하는 강력한 인프라를 구축해 왔습니다.

구매자를 위한 자재 및 디자인 선택 체크리스트

화학물질 서비스 밸브를 선택하기 전에 다음 사항을 반드시 확인하십시오.

• 미량 물질을 포함한 공정 유체의 조성
• 스테인리스강을 고려할 경우 염화물 함량
• 온도 범위(이상 온도 포함)
• ASME 압력 등급(B16.34 기준)
• 황화수소(H2S) 및 이산화탄소(CO2)의 부분 압력 (산성 환경 조건)
• 슬러리 서비스 시 연마 입자의 크기 및 농도
• ISO 15848-1에 따른 휘발성 배출물의 등급

볼 밸브의 화학적 적합성 검증은 실제 사용 조건에서 특정 매체에 대한 공개된 부식 데이터와 비교하여 수행되며, 이는 사양을 확정하기 전의 마지막 단계입니다.

자주 묻는 질문

1. 화학물질용 볼 밸브에 가장 적합한 재질은 무엇입니까?

가장 적합한 재질을 하나로 꼽을 수는 없습니다. 316L 스테인리스강은 대부분의 일반적인 화학 환경에 적합합니다. 듀플렉스 2205 또는 슈퍼 듀플렉스 2507은 고염소 또는 부식성 환경에 적합합니다. 하스텔로이 C276 또는 모넬 400은 불산과 같은 부식성 매체에 사용됩니다.

2. SS316은 산성 환경에 적합한가요?

316L은 적당한 온도에서 희석된 산을 다루는 많은 용도에 적합합니다. 그러나 중간 농도의 진한 황산, 모든 농도의 불산, 또는 고온의 염산에는 적합하지 않습니다. 사용하려는 산의 종류, 농도 및 온도에 따른 부식 데이터를 반드시 확인하십시오.

3. PTFE 시트와 PEEK 시트 중 어느 것이 더 좋을까요?

PTFE 라이닝 볼 밸브는 최대 200°C까지 가장 광범위한 화학 물질과 대부분의 응용 분야에 적합합니다. PEEK는 내용제성 및 크리프 성능이 우수하며 내열 온도를 260°C까지 확장합니다. PTFE의 실제 한계에 도달한 경우에만 PEEK를 사용하십시오.