Hướng dẫn thông số kỹ thuật van kim bằng thép không gỉ: Vật liệu, tiêu chuẩn và kích thước

Trả lời nhanh: Thông số kỹ thuật chính cần kiểm tra trước khi mua

Đối với hầu hết các ứng dụng thiết bị và quy trình, Van kim bằng thép không gỉ 316 có định mức 6.000 psi với kết nối 1/4 inch đến 1/2 inch. NPT hoặc ống nối đáp ứng phần lớn các nhu cầu có mục đích chung và áp lực vừa phải. Ngoài đường cơ sở đó, bốn thông số kỹ thuật quyết định xem van có thực sự phù hợp với hệ thống của bạn hay không: loại vật liệu, mức áp suất/nhiệt độ, kích thước lỗ (Cv) và loại kết nối đầu cuối - nếu sai bất kỳ thông số nào thì van sẽ hỏng sớm hoặc đơn giản là không vừa.

Van kim có kích thước theo chức năng, không chỉ theo đường kính ống. Van chỉ được chọn theo kích thước kết nối nhưng không khớp với cấp áp suất hoặc vật liệu mặt tựa là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến rò rỉ đệm kín và mòn mặt bích sớm tại hiện trường. Các phần bên dưới chia nhỏ từng thông số kỹ thuật để bạn có thể điều chỉnh van phù hợp với điều kiện vận hành thực tế của mình.

Các loại vật liệu: Tùy chọn 316, 316L và Hợp kim

Hầu hết van kim inox được xây dựng từ Thép không gỉ 316 hoặc 316L (UNS S31600) , được chọn để chống ăn mòn trong dịch vụ hóa chất, dầu khí và thiết bị đo đạc. 316 SS được gia công nguội là tiêu chuẩn cho thân van áp suất cao hơn vì gia công nguội làm tăng độ bền kéo mà không làm thay đổi khả năng chống ăn mòn của hợp kim cơ bản.

Vật liệu ghế và bao bì cũng quan trọng như hợp kim thân xe. Bao bì PTFE là lựa chọn tiêu chuẩn cho dịch vụ thông thường (khoảng -18°C đến 232°C), trong khi đóng gói sợi than chì hoặc than chì linh hoạt mở rộng khả năng nhiệt độ lên tới 650°C cho các ứng dụng nhiệt độ cao hoặc chu kỳ cao. Bao bì PEEK có sẵn trên một số dòng dịch vụ khắc nghiệt chọn lọc để có khả năng chịu nhiệt và hóa chất kết hợp.

Xếp hạng áp suất và nhiệt độ

Van kim được nhóm thành các loại áp suất thô thay vì một mức xếp hạng phổ quát duy nhất. Van thiết bị tiêu chuẩn thường được định mức ở mức 6.000 psig, van áp suất trung bình lên tới 15.000-20.000 psig và van hình nón và ren áp suất cao lên đến 60.000 psig (4.134 bar) ở kích thước lỗ khoan nhỏ hơn.

Định mức áp suất và định mức nhiệt độ không độc lập - cùng một van định mức 6.000 psig ở nhiệt độ phòng có thể mang định mức thấp hơn ở nhiệt độ cao và việc lựa chọn vật liệu đóng gói (PTFE so với than chì) trực tiếp thay đổi phạm vi nhiệt độ có thể sử dụng. Luôn kiểm tra biểu đồ nhiệt độ áp suất của nhà sản xuất để biết sự kết hợp đóng gói và kết nối cụ thể thay vì chỉ dựa vào con số áp suất tiêu đề.

Định cỡ: Lỗ, Cv và Kết nối

"Kích thước" van kim thực sự đề cập đến ba phép đo riêng biệt thường bị nhầm lẫn: kích thước kết nối (ví dụ: 1/4 in. NPT), đường kính lỗ và hệ số dòng chảy (Cv) . Hai van có cùng kết nối 1/4 in. có thể có dung lượng dòng chảy rất khác nhau tùy thuộc vào kích thước lỗ.

Hiểu Cv (Hệ số dòng chảy)

Giá trị Cv cho van kim thiết bị tiêu chuẩn thường nằm trong khoảng từ 0,1 đến khoảng 12 tùy thuộc vào kích thước lỗ, với các van kiểu 400-series lớn hơn (lỗ lên tới 0,562 in.) cung cấp lưu lượng cao hơn đáng kể cho cùng một kích thước kết nối danh nghĩa. Khi so sánh các van, hãy khớp Cv với tốc độ dòng chảy yêu cầu của bạn ở mức giảm áp suất dự kiến ​​thay vì chỉ so sánh kích thước kết nối.

Các loại kết nối cuối

• Luồng NPT / BSP: Hầu hết common for general instrumentation and process connections.
• Lắp ống (nén): Các hệ thống độc quyền phổ biến bao gồm các phụ kiện kiểu Duolok, Unilok và Griplok để chạy ống.
• Mối hàn ổ cắm / mối hàn đối đầu: Được sử dụng khi cần có mối nối cố định, kín khít trong đường ống xử lý.
• Hình nón và ren (áp suất cao): Tiêu chuẩn cho hệ thống ống áp suất trung bình và cao áp trên khoảng 15.000 psig.

Kích thước phân số thường dao động từ 1/8 inch đến 1 inch đối với van tiêu chuẩn và áp suất trung bình, thu hẹp còn 1/4 in. - 9/16 in. đối với thiết kế hình nón và ren áp suất cao. Không bao giờ trộn lẫn các phụ kiện ống hoặc bộ phận kết nối giữa các nhà sản xuất trừ khi được đánh giá rõ ràng là có thể hoán đổi cho nhau, vì sự khác biệt về hình dạng ren và hình nón có thể gây ra hỏng phốt dưới áp suất.

Tiêu chuẩn và chứng nhận ngành

Việc tuân thủ các tiêu chuẩn xác định xem van có phù hợp với các ứng dụng được quản lý hay sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt hay không, chứ không chỉ là nó có phù hợp với đường ống hay không.

• ASME B31.3: Quản lý thiết kế đường ống xử lý áp suất cao; nhiều dòng van cao áp được chế tạo theo tiêu chuẩn này.
• NACE MR0175 / ISO 15156: Cần thiết cho dịch vụ khí chua (H2S) trong các ứng dụng dầu khí; xác định giới hạn độ cứng và vật liệu cho các bộ phận bị ướt.
• ASTM A182/A479: Thông số kỹ thuật vật liệu phổ biến cho thân và thân van bằng thép không gỉ rèn và thanh.
• CGA G-4.1/ASTM G93 Cấp C: Các tiêu chuẩn làm sạch đặc biệt cần thiết cho các van được sử dụng trong dịch vụ giàu oxy.

Nếu ứng dụng của bạn liên quan đến khí chua, dịch vụ oxy hoặc ngành công nghiệp quy trình được quản lý, hãy xác nhận chứng nhận cụ thể được nêu trên bảng dữ liệu của van - chỉ riêng kết cấu "thép không gỉ" chung không đảm bảo tuân thủ bất kỳ tiêu chuẩn nào trong số này.

Những lỗi đặc điểm kỹ thuật phổ biến cần tránh

• Chỉ chọn theo kích thước kết nối mà không kiểm tra Cv hoặc đường kính lỗ so với lưu lượng yêu cầu.
• Giả sử định mức áp suất tiêu đề áp dụng ở nhiệt độ vận hành cao mà không kiểm tra biểu đồ nhiệt độ áp suất.
• Trộn các phụ kiện ống hoặc các bộ phận hình nón và ren giữa các nhà sản xuất.
• Chỉ định tiêu chuẩn 316 SS cho khí chua hoặc dịch vụ HF thay vì cấu hình tuân thủ NACE hoặc hợp kim 400.
• Sử dụng van làm sạch tiêu chuẩn trong dịch vụ oxy thay vì yêu cầu làm sạch đặc biệt CGA G-4.1/ASTM G93.

Danh sách kiểm tra đặc điểm kỹ thuật cuối cùng

1. Xác nhận vật liệu thân máy (316, 316L hoặc hợp kim 400) phù hợp với chất lỏng xử lý và mọi yêu cầu về khí chua/HF.
2. Ghép các mức áp suất và nhiệt độ với nhau, không độc lập, sử dụng biểu đồ định mức của nhà sản xuất.
3. Kích thước theo Cv/đường kính lỗ so với lưu lượng yêu cầu, không chỉ kích thước kết nối.
4. Chọn loại kết nối cuối (NPT, BSP, khớp nối ống, mối hàn hoặc hình nón và ren) để phù hợp với đường ống/ống hiện có.
5. Xác minh mọi chứng nhận bắt buộc: NACE MR0175/ISO 15156, ASME B31.3 hoặc CGA G-4.1 cho dịch vụ oxy.
6. Chọn vật liệu đóng gói (PTFE, than chì hoặc PEEK) dựa trên nhiệt độ vận hành thực tế và tần suất chu kỳ.

Van kim được chỉ định chính xác được xác định bằng sự kết hợp giữa vật liệu, định mức áp suất/nhiệt độ, công suất dòng chảy và loại kết nối hoạt động cùng nhau - không phải bởi bất kỳ thông số kỹ thuật đơn lẻ nào. Khi hai lựa chọn trông giống nhau trên giấy, biểu đồ nhiệt độ áp suất và xếp hạng Cv là hai điểm dữ liệu đáng để xác minh trực tiếp với nhà sản xuất trước khi đặt hàng .