Hur du väljer rätt material för din ventil

Hur du väljer rätt material för din ventil

Det finns många faktorer att ta hänsyn till när du ska välja material till dina ventiler. Först och främst behöver du ta hänsyn till vilka media de ska hantera. Materialet måste klara de media som normalt finns i ledningen, men också media som kan komma in i ledningen eller den yttre miljön runt ventilen.

Du behöver också ta ställning till:

  • de specifika kraven för din applikation
  • processförhållanden
  • kompatibilitetskraven

Materialvalet är avgörande för att säkerställa långsiktig prestanda, tillförlitlighet och säkerhet. I den här artikeln kommer vi att lyfta några av de vanligaste media och lämpliga material.

 

Kemikalier

Ventilmaterialens kompatibilitet med kemikalier kan variera beroende på vilka kemikalier som är inblandade. Vissa material kan korrodera – alltså rosta. Vilket material som är lämpligt beror på materialets resistens mot korrosion orsakad av vätskan eller gasen som ska hanteras. Vissa material används ofta på grund av deras allmänna resistensegenskaper mot kemikalier.

Vi erbjuder flera ventilmaterial anpassade för kemiska applikationer. Här är några av dem och deras kemiska kompatibilitet:

Rostfritt stål (EN 1.4408 och 1.4409): Rostfritt stål används ofta på grund av dess utmärkta korrosionsbeständighetsegenskaper. Den är kompatibel med flera kemikalier, inklusive syror (som svavelsyra, saltsyra), alkalier, organiska lösningsmedel och många frätande vätskor.

Titan är ett material som klarar klorider, som till exempel finns i saltvatten och kemikalier. Titan är ett dyrare alternativ, men dess låga vikt kan i gengäld få ned kostnaden för transport, drift och underhåll.

Stållegeringar som tex syrafast stål (EN 1.4409, EN 1.4408) är mycket vanligt, men för att erbjuda högre korrosionsmotstånd kan duplexsuper duplex, 904L eller SMO-kvalitet dock duga vid lägre koncentrationer av klorider t.ex. havsvatten vid låga temperaturer. Kolstål och gjutjärn korroderar fort i en industriell miljö, till skillnad från det dyrare alternativet syrafast stål.

Hastelloy: Hastelloy-legeringar (som Hastelloy C276) erbjuder exceptionell motståndskraft mot ett flertal frätande kemikalier, inklusive starka syror, alkalier, oxidationsmedel och krävande miljöer. De används ofta i krävande kemiska processtillämpningar.

 

Gas

Ventilens materialkompatibilitet med gaser beror på den specifika gasen som hanteras.

Helium är en gas som är väldigt svår att isolera. Vätgasatomer trycks in i materialet och förstör ventilen inifrån, ett fenomen som kallas Väteförsprödning. Därför kräver helium rätt material i ventilen för att tätningarna ska hålla.

Läckage av skadliga gaser eller gaser som har miljöpåverkan genom läckage till atmosfär är ett problem inom alla industrier. Genom att välja ventiler som uppfyller standarderna för flyktiga utsläpp enligt ISO 15848-1 och VDI 2440 (TA-luft), kan problemet undvikas eller begränsas.

Här är några material vi använder i våra ventiler och deras kompatibilitet med gaser:

Rotfritt stål (EN 1.4408 och 1.4409): Ventiler i rostfritt stål är i allmänhet kompatibla med ett flertal gaser, inklusive inerta gaser, kolväten och icke-korrosiva gaser. Rostfritt stål ger god motståndskraft mot korrosion och tål gasapplikationer med högt tryck och hög temperatur. Dessutom är rostfritt stål mycket motståndskraftigt mot väteförsprödning, vilket gör det till ett säkert val för vätgasapplikationer.

Hastelloy: Hastelloy-legeringar, såsom Hastelloy C276, är mycket resistenta mot korrosiva gaser, inklusive sura eller alkaliska gaser. De används ofta i krävande gasbehandlingsapplikationer där hög korrosionsbeständighet krävs.

Duplex och Super Duplex: Duplex och super duplex material (t.ex. SAF 2205, SAF 2507) ger överlägsen korrosionsbeständighet i aggressiva miljöer, vilket gör dem lämpliga för hantering av korrosiva gaser. Dessa material erbjuder utmärkt motståndskraft sprickor genom spänningskorrosion, gropfrätning och spaltkorrosion. Duplex- och superduplexventiler används ofta i offshore-, kemikalie- och olje- och gastillämpningar, där gaser med hög kloridhalt eller sura gaser påträffas.

904L: 904L är ett höglegerat austenitiskt rostfritt stål med utmärkt motståndskraft mot en mängd olika aggressiva medier, inklusive svavelsyra, fosforsyra och andra sura gaser. Den erbjuder god hållfasthet och seghet, vilket gör den lämplig för gasindustrin, kemisk industri och papper och massa där korrosiva gaser finns.

254SMO: 254SMO (EN 1.4547), ett superaustenitiskt rostfritt stål med exceptionell motståndskraft mot flera frätande gaser, såsom svavelsyra, saltsyra och ättiksyra. Den har mycket motståndskraft mot gropfrätning, spaltkorrosion och spänningskorrosion, även i krävande miljöer. 254SMO-ventiler används ofta i kemiska-, papper- och massa, och offshoreapplikationer.

Titan: Titan är mycket resistent mot flertalet frätande gaser, inklusive vått klor, saltsyra och många organiska föreningar. Den erbjuder exceptionell motståndskraft mot grop- och spaltkorrosion och bibehåller sin integritet vid väldigt höga temperaturer. Titanventiler kan användas inom kemisk industri, petrokemiska anläggningar och andra miljöer där extrem korrosionsbeständighet krävs.

Det finns olika kvaliteter eller grader av titan. Kvaliteterna hänvisar till olika legeringar eller sammansättningar av titan och betecknas med siffror eller alfanumeriska koder, som var och en representerar en specifik sammansättning och uppsättning egenskaper. Grad 5 är den mest använda för ventiler, men även grad 2 används. Valet av kvalitet beror på de specifika kraven för applikationen.

 

Slurry

En särskilt utmanande typ av media är media med partiklar i, eftersom det sliter på ventilerna. Slurry, som är en blandning av fasta ämnen suspenderade i vätska, kan vara mycket nötande och frätande, vilket utgör unika utmaningar för ventilens prestanda. Ventilens material måste därför kunna motstå erosiv nötning vid hantering av slurry. Det är också viktigt att ta hänsyn till slurryns specifika egenskaper, såsom partikelstorlek, koncentration och hastighet, när man väljer material.

Här kommer vi att lyfta två ventilmaterial som lämpar sig väl för slurryapplikationer och deras fördelar: gjutjärn med naturgummi och rostfritt stål med SuperExpanite®-behandling.

Gjutjärn med foder av naturgummi: Ventiler tillverkade av gjutjärn med foder av naturgummi är väl lämpade för hantering av slurry i lågtrycks- och lågtemperaturapplikationer. Gjutjärnskroppen ger strukturell integritet, medan fodret av naturgummi erbjuder överlägsen spänst och nötningsbeständighet. Dessa ventiler är särskilt effektiva i industrier som gruvdrift, stålverk och avloppsvatten, där man stöter på slurry. De ger effektiv tätning, minimerar slitage och minskar risken för läckage. Det är dock viktigt att veta att gjutjärnsventiler med foder av naturgummi inte är konstruerade för mycket korrosiva media eller applikationer som involverar höga tryck och temperaturer.

Rostfritt stål med SuperExpanite®-behandling: Ventiler i rostfritt stål, i kombination med SuperExpanite®-behandling, ger en yta som är extremt motståndskraftig mot korrosion och aggressiv media? SuperExpanites®- härdprocess ökar hårdheten och slitstyrkan avsevärt utan att förändra basmaterialets korrosionsbeständighet, vilket innebär att delarna klarar exponering av slitande och frätande media under längre perioder. Detta ökar livslängden och minskar underhållskostnaderna. Behandlingen kan användas inom ett brett spektrum av industrier, inklusive papper och massa, stål, gruvdrift, kemi, livsmedel och energi.

Sammanfattningsvis är gjutjärnsventiler med naturgummi lämpliga för icke korrosiva applikationer vid låga temperaturer och lågt tryck. För mer krävande slurryförhållanden som involverar högre tryck, temperaturer och korrosiva media ger SuperExpanite®-behandlingen en överlägsen motståndskraft mot slitage och korrosiva applikationer.

 

Hur du väljer rätt kvalitetsnivå

När du väljer material till din ventil kan det vara en utmaning att välja rätt kvalitetsnivå. Högre legeringar och titan innebär en stor investering. Billiga material slutar å andra sidan ofta i extra underhåll och/eller nedsatt produktionsförmåga.

Ett tips är att undvika ventiler i plast eller andra kompositmaterial som är betydligt billigare än vanliga ventiler i metall. De har mycket lägre tryckklass och plast är alltid känsligt mot UV-strålning – dagsljus – som gör plasten spröd och får ventilen att spricka vid minsta påfrestning. Det kan orsaka stora extrakostnader och till och med olyckor.

För att hjälpa dig att välja rätt kvalitetsnivå har vi gjort en lista med viktiga faktorer att ta med i beräkningen:

  • Livslängd
  • Underhållsintervall
  • Reservdelsbehov
  • Slitage
  • Produktionsbortfall och förseningar
  • Vätskekompatibilitet
  • Tryck- och temperaturklassificeringar
  • Materialstyrka
  • Korrosionsbeständighet
  • Nötningsbeständighet
  • Miljöfaktorer
  • Kostnadsöverväganden