Izaicinājums, izvēloties materiālu, faktiski ir pārbaude, vai izvēlētais materiāls vislabāk atbilst lietojumam. Tas nozīmē darba apstākļu un plūsmas vides īpašību ņemšanu vērā.
Vissvarīgākais attiecībā uz darba apstākļiem ir zināt spiediena un temperatūras rādītājus, un darba videi ir jāņem vērā kodīgās un erozīvās īpašības. Var būt nepieciešams ņemt vērā arī termisko un fizisko triecienu, līnijas spriegumu un ugunsbīstamību.
Parasti inženierim, kas norīkots materiālu izvēlei, būtu jāpārzina ASME B16.34 koda prasības. Cita starpā šis standarts aptver prasības spiediena un temperatūras vērtībām, izmēriem, materiāliem un citiem vārstu projektēšanas, izgatavošanas un testēšanas aspektiem. ASME kods ir vispārpieņemts visā pasaulē (piemēram, ASV, Kanādā, Austrālijā), taču ir arī citi standarti, kas attiecas uz šo tēmu un noteikumu noformējumu un materiālu izvēli. Piemēram, Eiropas standarta sērijā EN 12516 vārstu materiālu izvēle.
Pirms sākat vārstu materiāla izvēli, noteikti iepazīstieties ar šiem kodiem, jo, ja tas nav obligāti (dažos gadījumos ir obligāti), tad šajos standartos vārstam piedāvātie materiāli nāk no reālās dzīves pieredzes, tāpēc ir pārbaudīti un pierādīti kā piemēroti. par konkrētu pakalpojumu praksē.
Plaši runājot, apsverot temperatūras ierobežojumus dažādām materiālu grupām, kā vispārīgu atsauci materiālu izvēlē jāizmanto 1. tabula.
Dažos gadījumos, izvēloties materiālu, jāpanāk kompromiss. Dažos apkalpošanas apstākļos ir nepieciešami eksotiski sakausējumi un metāli, lai izturētu plūstošā šķidruma īpašās korozīvās īpašības. Šie materiāli ir daudz dārgāki nekā parastie metāli, tāpēc arī materiāla izvēle var būt ekonomiskums.
Bet vairumā vārstu pielietojumu tiek apstrādāti relatīvi nekorozīvi šķidrumi ne tik augstā spiedienā un temperatūrā, lai būtu nepieciešams kāds eksotisks materiāls. Šī iemesla dēļ lietais oglekļa tērauds ir visbiežāk izmantotais vārsta korpusa materiāls, un tas var nodrošināt apmierinošu servisu par daudz zemākām izmaksām nekā eksotisko sakausējumu materiāli.
Daži vārsta korpusa parasti izmantotie oglekļa tērauda materiāli ir tualetes tērauds (kaltas ogles), ASTM A216 / A216M un A105 kā šī tērauda kalta versija ar WCA, WCB un WCC pakāpēm.
No trim tērauda kategorijām WCB ir parastā temperatūra parasto temperatūru pielietojumiem tērauda tērauda vārstiem. ASTM-A216 WCB ir pieņemams, ja izturība pret koroziju nav svarīga temperatūras diapazonā no -20 * F līdz 800 ° F.
WCC ir arī plaši izmantots tērauda materiāls vārstu korpusiem mērenās darbībās, piemēram, gaisā, piesātinātā vai pārkarsētā tvaikā, nekorozīvos šķidrumos un gāzēs. WCC neizmanto virs 800 F, jo oglekli bagātā fāze var tikt pārveidota par grafītu. To var metināt bez termiskās apstrādes, ja vien nominālais biezums nepārsniedz 1-1 / 4 collas.
Vārsta korpusam, izņemot oglekļa tēraudu, tiek izmantoti dažādi materiāli, minot dažus visizplatītākos, kas atbilst ASME B16.34:
- Čuguns (ASTM A126), kas ir lēts, neizturīgs materiāls, ko izmanto vārstu korpusiem, kas kontrolē tvaiku, ūdeni, gāzi un nekorozīvus šķidrumus. To izmanto salīdzinoši zemām temperatūras un spiediena kategorijām.
- Hroma-molibdēna tērauda lietie (ASTM A217 C5 pakāpe)！ Iepriekš tas parasti tika noteikts lietojumiem, kuriem nepieciešami hroma-molibdēna tēraudi. Tomēr šo materiālu ir nedaudz grūti uzmest, un metinot to ir tendence plaisāt. WC9 daudzos gadījumos ir veiksmīgi aizstājis C5, bet C5 turpina izmantot pārstrādes rūpnīcās, kur augstāks hroma saturs nodrošina labāku izturību pret augstas temperatūras sulfidisko koroziju.
- Hroma-molibdēna tērauda liešanai (ASTM A217, WC9 pakāpe) ir augstākas liešanas un metināšanas īpašības. WC9 ir veiksmīgi aizstājis C5 lielākajā daļā lietojumu, it īpaši tvaika un katlu padeves ūdens pakalpojumos. Hroms un molibdēns nodrošina izturību pret koroziju un šļūdi, padarot to noderīgu līdz 1100? F. Pirms metināšanas WC9 nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana un pēc metināšanas - termiska apstrāde.
- Lietais 304L nerūsējošais tērauds (ASTM A351 CF3 pakāpe) ir labs materiālu piedāvājums ķīmiskajiem vārstiem. 304L ir labākais materiāls slāpekļskābes un dažu citu ķīmisko pakalpojumu izmantošanai. Optimāla izturība pret koroziju tiek saglabāta pat metinātā stāvoklī.
- Lietie 316 nerūsējošā tērauda veidi (ASTM A351 CF8M pakāpe) tiek izmantoti kā rūpniecības standarta nerūsējošā tērauda korpusa materiāli. Molibdēna pievienošana 316 tipam nodrošina lielāku izturību pret koroziju, atdalīšanos, šļūdi un oksidējošiem šķidrumiem, salīdzinot ar 304. Tam ir visplašākais jebkura standarta materiāla temperatūras diapazons: -425 ° F līdz 1500 ° F. Neapstrādātie lējumi tiek termiski apstrādāti, lai iegūtu maksimāla izturība pret koroziju.
Vienmēr ieteicams ievērot piesardzību, un, pirms apstiprināt materiālu izvēli konkrētam pielietojumam, jāņem vērā visi iepriekš minētie faktori (temperatūra, spiediens utt.).
