DonyRony LOGO

Выбор материала арматуры: Как выбрать подходящий для вашей отрасли

Эффективность и долговечность клапан часто диктуются материалом, из которого они изготовлены. В эпоху, когда отрасли промышленности варьируются от высокотемпературных нефтехимических процессов до стерильных биофармацевтических операций, выбор правильного материала клапана приобретает первостепенное значение. С развитием отраслей промышленности растет и разнообразие материалов клапанов, каждый из которых предназначен для конкретных условий окружающей среды, давления, температуры и химической совместимости.

Правильный выбор может означать разницу между бесперебойно работающей системой и системой, страдающей от постоянного обслуживания и простоев. Эта статья призвана раскрыть суть материалов для клапанов, дать представление об их свойствах и согласовать требования отрасли с правильным выбором материала.

МатериалДиапазон рабочих температур (°F/°C)ПреимуществаНедостаткиТиповые примененияТехнические характеристики ковки
Углеродистая стальОт -20°F до 800°F (от -29°C до 427°C)Низкая стоимость, высокая механическая прочностьПодвержен коррозии, не для агрессивных средНефть и газ, водоподготовка, жидкости с низкой коррозионной активностьюASTM A105, A350 LF2, LF3; класс от 150 до 2500
Нержавеющая сталь-425°F - 1200°F (-254°C - 649°C)Коррозионная стойкость, высокая механическая прочность, хорошая химическая стабильностьОтносительно более высокая стоимостьПродукты питания и напитки, фармацевтика, нефтехимия, морская водаASTM A182 F304/304L, F316/316L; класс от 150 до 2500
Легированная стальОт -20°F до 1100°F (от -29°C до 593°C)Подходит для высокого давления и температурыВысокая стоимостьВысокотемпературные системы и системы высокого давления, парASTM A182 F1, F5, F9, F11, F22; класс от 150 до 2500
Медь и медные сплавыОт -325°F до 400°F (от -198°C до 204°C)Хорошая теплопроводность, подходит для систем низкого давленияМожет корродировать в некоторых химических средахБытовое и коммерческое водоснабжение, HVACASTM B61, B62; класс 125 и класс 250
ПВХ (поливинилхлорид)От 32°F до 140°F (от 0°C до 60°C)Низкая стоимость, простота установки, устойчивость к коррозииОграниченный диапазон температур и давленийДренаж, ирригация, транспортировка жидкостей под низким давлениемASTM D1785, D2466; Schedule 40, Schedule 80
PP (полипропилен)От 32°F до 212°F (от 0°C до 100°C)Химическая стойкость, износостойкостьНе для работы при высоких температурах и высоком давленииХимическая промышленность, очистка сточных водISO 1873; PN10, PN16
PTFE (политетрафторэтилен)От -328°F до 500°F (от -200°C до 260°C)Чрезвычайно высокая химическая стабильность, устойчивость к коррозииВысокая стоимость, не для высокого давленияВысокоагрессивные химикаты, лабораторные примененияASTM D1710; обычно изготавливается на заказ для специальных применений
Полиуретан (ПУ)От -40°F до 200°F (от -40°C до 93°C)Эластичность, устойчивость к истиранию, некоторая химическая стойкостьОграниченный диапазон температур и давлений, может разрушаться под воздействием воды или ультрафиолетаУплотнительные элементы в клапанах, пневматикаОбычно изготавливаются на заказ для конкретных применений
РезинаВарьируется, чаще всего от -30°F до 250°F (от -34°C до 121°C)Отличная эластичность и герметичность, хорошая химическая стойкостьОграниченный диапазон температур и давлений, может разрушаться под воздействием ультрафиолета или маселВодоподготовка, химическая обработка, системы низкого и среднего давленияASTM D2000 для эластомерных уплотнений; часто изготавливаются на заказ

Металлические материалы

1.углеродистая сталь

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь - один из наиболее часто используемых материалов для промышленного применения благодаря своей экономичности и высокой механической прочности. Однако она подвержена коррозии, особенно при воздействии агрессивных веществ или высокой влажности.

Преимущества:

  • Недорогие и широкодоступные
  • Высокая механическая прочность
  • Универсальность для различных промышленных применений

Недостатки:

  • Восприимчивость к коррозии
  • Не подходит для высококоррозионных или кислотных сред

Типичные области применения:

Используется в нефте- и газопроводах, водоочистных сооружениях, а также в системах с низкокоррозионными жидкостями.

Технические характеристики ковки:

В целом соответствует стандартам ASTM A105, A350 LF2 и LF3; выпускается в классах от 150 до 2500.

2.Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь

Нержавеющую сталь предпочитают за ее антикоррозийные свойства и механическую прочность. Она часто используется в пищевой промышленности, производстве напитков, фармацевтике и нефтехимии. Основным недостатком является ее относительно высокая стоимость.

Преимущества:

  • Отличная коррозионная стойкость
  • Высокая механическая прочность
  • Хорошая химическая стабильность

Недостатки:

  • Относительно более высокая стоимость
  • Обработка или сварка может быть сложной.

Типичные области применения:

Стандарт для пищевой, фармацевтической, нефтехимической промышленности и применения в морской воде.

Технические характеристики ковки:

Часто соответствует ASTM A182 F304/304L, F316/316L; выпускается в классах от 150 до 2500.

3.Легированная сталь

Легированная сталь

Легированная сталь предназначена для работы в особых условиях, таких как высокое давление и температура. Этот материал обычно используется в паровых системах и других системах с высокой температурой и высоким давлением. Компромиссом является более высокая стоимость по сравнению с углеродистой и нержавеющей сталью.

Преимущества:

  • Подходит для работы в условиях высокого давления и высоких температур
  • Сильные механические свойства

Недостатки:

  • Более высокая стоимость по сравнению с углеродистой и нержавеющей сталью
  • Может потребовать особого обращения и обслуживания

Типичные области применения:

Используется в системах с высокой температурой и высоким давлением, например, в паровых системах.

Технические характеристики ковки:

В целом соответствует стандартам ASTM A182 F1, F5, F9, F11 и F22; выпускается в классах от 150 до 2500.

4.Медь и медные сплавы

Медь и медные сплавы

Медь и ее сплавы известны своей хорошей теплопроводностью и широко используются в системах низкого давления. Они подходят для бытовых и коммерческих систем водоснабжения и HVAC, но могут корродировать в специфических химических средах.

Преимущества:

  • Хорошая теплопроводность
  • Подходит для систем низкого давления
  • Как правило, просты в обработке и установке

Недостатки:

  • Подверженность коррозии в определенных условиях
  • Ограниченная механическая прочность

Типичные области применения:

Широко используется в бытовых и коммерческих системах водоснабжения и HVAC.

Технические характеристики ковки:

Часто соответствует стандартам ASTM B61 B62

Пластиковые материалы

1. Поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид (ПВХ)

ПВХ - это синтетический пластиковый полимер, недорогой, простой в монтаже и устойчивый к коррозии. Однако он имеет ограниченный диапазон рабочих температур и давления, поэтому подходит для дренажа, орошения и других применений с низким давлением.

Преимущества:

  • Низкая стоимость
  • Простота установки
  • Устойчивый к коррозии

Недостатки:

  • Ограниченный диапазон рабочих температур и давления
  • Не подходит для некоторых химических веществ и органических растворителей

Типичные области применения:

В основном используется для дренажа, ирригации и транспортировки жидкостей под низким давлением.

Технические характеристики ковки:

В целом соответствует стандартам ASTM D1785 D2466

2.Полипропилен (PP)

Полипропилен (PP)

PP - это термопластичный полимер, устойчивый к химическим веществам и износу. В основном он используется в химической промышленности и для очистки сточных вод. Однако он не подходит для применения при высоких температурах и высоком давлении.

Преимущества:

  • Химически стойкий
  • Износостойкий
  • Низкая плотность и вес

Недостатки:

  • Не подходит для применения при высоких температурах и высоком давлении
  • Может разрушаться под воздействием ультрафиолетового света

Типичные области применения:

Он широко используется в химической промышленности и на предприятиях по очистке сточных вод.

Технические характеристики ковки:

Соответствует стандартам ISO 1873; выпускается в исполнениях PN10, PN16.

3.Политетрафторэтилен (ПТФЭ)

Политетрафторэтилен (ПТФЭ)

PTFE славится своей чрезвычайно высокой химической стабильностью и антикоррозийными свойствами. В основном он используется в ситуациях, связанных с высокоагрессивными химическими веществами, и в лабораторных условиях. Он относительно дороже и не подходит для применения под высоким давлением.

Преимущества:

  • Чрезвычайно высокая химическая стабильность
  • Устойчивый к коррозии

Недостатки:

  • Высокая стоимость
  • Не подходит для применения под высоким давлением

Типичные области применения:

Используется в высококоррозионной химической обработке и лабораторных условиях.

Технические характеристики ковки:

Обычно кованые на заказ для специальных применений, они могут соответствовать стандарту ASTM D1710.

Эластомеры и мягкие материалы

Резина

Резина

Каучук - это эластичный материал, получаемый либо из природных источников, либо синтезируемый из нефтехимических продуктов. Она широко используется в арматуре для изготовления прокладок, уплотнительных колец и других уплотнительных элементов. Благодаря своей эластичной природе резина обеспечивает отличные уплотнительные свойства. Она идеально подходит для систем низкого давления, где очень важна защита от протечек. Резина также устойчива к различным химическим веществам и абразивным материалам, что делает ее универсальной в различных областях применения.

Преимущества:

  • Отличная эластичность и герметичность
  • В целом хорошая химическая стойкость
  • Подходит для работы с абразивными материалами
  • Экономически эффективный

Недостатки:

  • Ограниченная устойчивость к температуре и давлению
  • Может разрушаться со временем, особенно под воздействием ультрафиолета или при контакте с маслами, сильными кислотами и щелочами.

Типичные области применения:

Резина широко используется в водоочистных сооружениях, химической промышленности и других системах с низким и средним давлением, особенно для уплотнения компонентов.

Технические характеристики ковки:

Резиновые материалы, используемые в клапанах, часто соответствуют специальным промышленным стандартам для резиновых изделий, таким как ASTM D2000 для эластомерных уплотнений.

Заключение

Выбор подходящего материала для клапанов - сложная задача, которая включает в себя различные соображения, такие как условия эксплуатации (температура, давление, среда и т. д.), стоимость, доступность и конкретные требования к применению. Вот краткое описание ключевых моментов, которые необходимо учитывать:

  1. Устойчивость к коррозии: Различные материалы обладают разной степенью коррозионной стойкости. Например, нержавеющая сталь и ПТФЭ хорошо работают в сильно коррозионных средах.
  2. Механическая прочность: В системах с высоким давлением и высокой температурой, например, в паровых системах, легированные стали, как правило, являются лучшим вариантом.
  3. Стоимость: Некоторые материалы, такие как нержавеющая и легированная сталь, могут обладать превосходными эксплуатационными характеристиками, но стоят относительно дороже.
  4. С учетом специфики применения: Для некоторых областей применения, например, в пищевой и фармацевтической промышленности, могут потребоваться особые виды нержавеющей стали, чтобы соответствовать гигиеническим стандартам.
  5. Диапазон температур и давления: Различные материалы эффективно работают в разных диапазонах температуры и давления, что является важным фактором при выборе материала.
  6. Простота обработки и установки: Некоторые пластиковые материалы, такие как ПВХ и ПП, легко обрабатываются и устанавливаются, но, как правило, подходят только для применения при низком давлении и низких температурах.
  7. Долгосрочные характеристики: Некоторые материалы, такие как резина и полиуретан, могут со временем разрушаться под воздействием ультрафиолетовых лучей или некоторых химических веществ.

Таким образом, выбор материала, наиболее подходящего для конкретного применения клапана, обычно требует всесторонней и детальной оценки этих факторов. Тесное сотрудничество с инженерами или материаловедами часто является наилучшей практикой для обеспечения того, чтобы выбранный материал отвечал всем техническим и экономическим требованиям.

Контактная информация

Свяжитесь с нами