Selecția materialelor pentru supape de temperatură ridicată ar trebui să fie determinată pe baza intervalului de temperatură specific, a caracteristicilor media și a evaluării presiunii. Următoarele sunt opțiunile de material principal și punctele cheie tehnice pentru intervalele de temperatură cheie:
Clasificarea temperaturii și potrivirea materialelor
1.. Interval de temperatură medie și înalt (425–650 grade)
Oțel rezistent la căldură pe bază de CF8 (de exemplu, oțel inoxidabil 304H/310S):
Potrivit pentru abur și medii ușor corozive la 425-550 grade. Conținutul crescut de carbon (mai mare sau egal cu 0,04%) îmbunătățește rezistența la fluaj.
Oțel rezistent la căldură CF8-consolidat:
Rezistent la temperaturi de 550-650 grade, utilizate în aplicații precum fisurarea catalitică a uleiului greu. Molibdenul și niobiul sunt adăugate pentru a spori rezistența la temperatură ridicată.
2. Interval de temperatură ridicată (650–816 grade)
Oțel rezistent la căldură pe bază de CF8M (de exemplu, consolidat 316L):
Rezistent la temperaturi de 650–730 grade, rezistent la coroziunea sulfului și potrivit pentru unități de fisură catalitică. Suprafață de etanșare a carburilor (acoperire pe bază de carbură din tungsten):
Duritate mai mare sau egală cu 85 hra, rezistență la eroziune a particulelor, potrivită pentru condițiile de operare de înaltă presiune de 550–816 grade
3. Ultra-High Temperature Range (>816 grad)
Aliaj/aliaj specializat CF8M (cum ar fi Inconel X-750):
Substratul poate rezista la funcționare continuă la 730–816 grade și poate ajunge la 1200 de grade pentru perioade scurte.
Acoperire ceramică de suprafață (cum ar fi zirconia):
Îmbunătățește rezistența la șocuri termice și combinată cu modele structurale flexibile (cum ar fi garniturile metalice triplice), asigură scurgeri zero.
Comparație de proprietăți de materiale de bază
| Tip de material | Limita de temperatură superioară (grad) | Adavantaje | Aplicații |
|---|---|---|---|
| 310S Oțel inoxidabil | 1200 | Proprietăți antioxidante puternice și costuri moderate | Metalurgie, supape de tratare a gazelor de ardere |
| HASTELLOY ALLAY C-276 | 720 | Rezistent la coroziunea clorului umed | Supapă de temperatură ridicată pentru mediu de acid clorhidric |
| Scaunul supapei de carbură | 816 | Viață de serviciu rezistentă la uzură și rezistentă la eroziune | Industria chimică a cărbunelui, supape cu bilă care conțin medii de particule |
| Acoperire ceramică | 1400 | Rezistență excelentă la șoc termic | Dispozitiv de reacție la temperatură extremă la temperatură |
Ghid de selecție
Oțelul de carbon nu este recomandat: limita sa de temperatură superioară este de doar 350 de grade și este susceptibilă la coroziune intergranulară dacă este supraîncălzit.
Limitări ale scaunului valvei PTFE: Rezistența sa la temperatură pe termen lung este mai mică sau egală cu 260 de grade și este susceptibilă la deformarea fluxului la rece dacă este supraîncălzită.
Alternativa oțelului crom-molibden: oțelurile rezistente la hidrogen la temperaturi medii (cum ar fi 15crmo) oferă rentabilitate ridicată și sunt potrivite pentru aplicații care conțin hidrogen sub 550 de grade.
