Zawór kulowy tytanowy lub ze stali nierdzewnej do zastosowań morskich

Zawór kulowy tytanowy lub ze stali nierdzewnej do zastosowań morskich

Zawór kulowy w wodzie morskiej rzadko ulega awarii, ponieważ korozja obudowy jest jednolita. Ulega awarii w szczelinie: pod uszczelką obudowy, za pierścieniem gniazda, w szczelinie między kulą a trzpieniem lub w gwincie śruby pokrywy. To jest miejsce, w którym zawór ze stali nierdzewnej się poddaje, a miejsce, w którym tytan zarabia na swojej cenie, i to jest powód, dla którego porównanie musi być dokonane na podstawie zachowania w szczelinie i temperatury gniazda, a nie na ogólnym twierdzeniu o odporności na korozję.

Dane zaworu

Porównanie korozji

Odporność na wżery, PRENNie dotyczy, brak wżerówOkoło 25Krytyczna temperatura wżerania w chlorkachPowyżej 100 stopni, brak wżerówOkoło 20 do 25 stopniPróg korozji szczelinowejOkoło 70 do 80 stopni, neutralne chlorkiPoniżej 20 stopni w stojącej wodzie morskiejWytrzymałość na rozciąganie275 MPa170 MPaGęstość4,51 g/cm38,00 g/cm3Współczynnik rozszerzalności cieplnej8,6 mikrometrów na m K16 mikrometrów na m KZachowanie w płynącej wodzie morskiejFilm pasywny, brak korozjiWżerowanie i atak szczelinowy

PREN jest podawany dla stali nierdzewnych, a nie dla tytanu, ponieważ tytan nie ulega wżerowaniu: opiera się na dziesięciomikronowej warstwie tlenku, która natychmiast się regeneruje po zarysowaniu, a ta warstwa jest stabilna w chlorkach w każdej temperaturze, jaką może napotkać zawór. Praktyczną wartością jest próg szczelinowy, około 70 do 80 stopni Celsjusza w neutralnych chlorkach, powyżej którego tytan może ulec korozji w szczelinie w ciasnej linii uszczelki, a Gr7 z niewielkim dodatkiem palladu jest bezpieczniejszą obudową. Stal nierdzewna 316L przekracza swój własny próg w temperaturze otoczenia wody morskiej w stojącej szczelinie, co jest dokładnie warunkiem wewnątrz zamkniętego zaworu.

Kiedy stal nierdzewna nadal ma sens

Stal nierdzewna nie jest wszędzie złą odpowiedzią. W systemie wody morskiej z kontrolowaną temperaturą, ciągłym przepływem i filtracją, zawory 316L zapewniają kilka lat użytkowania i kosztują ułamek ceny tytanu. Duplex 2205 rozszerza bezpieczny zakres i jest często kompromisem w przypadku większych zaworów, gdzie tytanowa obudowa byłaby problemem odlewniczym. Decyzja opiera się na trzech pytaniach: czy linia stoi przez długi czas, czy woda jest chlorowana i czy zawór jest kiedykolwiek zamknięty na ciepłej linii. Dwie odpowiedzi twierdzące stawiają tytan na czele pod względem kosztów cyklu życia; trzy odpowiedzi przeczące pozostawiają stal nierdzewną konkurencyjną.

Gniazda i pułap temperaturowy

Tytanowa obudowa nie czyni zaworu tytanowym. Gniazdo jest zazwyczaj wykonane z PTFE do około 200 stopni Celsjusza, RPTFE nieco wyżej, PEEK do około 250, a PCTFE niżej, ale z lepszą odpornością na przenikanie, podczas gdy obudowa może pracować znacznie goręcej. W systemie morskim gniazdo jest również miejscem, w którym osadzają się fragmenty piasku i muszli, rysując kulę, dlatego zawór pełnoprzelotowy z metalowym gniazdem jest wybierany do zawiesin lub pary, a miękkie gniazdo do szczelnego zamknięcia na czystej wodzie. Uszczelnienie trzpienia jest drugim słabym punktem: grafitowe uszczelnienie toleruje ciepło, uszczelnienie elastomerowe toleruje niewspółosiowość, a żadne z nich nie toleruje suchego skoku przy dużej prędkości.

Sprzężenie galwaniczne i łączniki

Tytan jest katodowy w stosunku do stali, aluminium i większości stali nierdzewnych, więc stalowa część połączonego połączenia jest tą, która ulega korozji. Tytanowy zawór przykręcony do stalowego kołnierza ze stalowymi śrubami będzie wykazywał zużycie na śrubach na długo przed tym, jak obudowa zostanie dotknięta, a stalowy trzpień w tytanowej obudowie jest bezpieczny tylko wtedy, gdy oba pozostają zwilżone i elektrycznie ciągłe. Zwykłymi rozwiązaniami są uszczelki i podkładki izolujące, łączniki powlekane lub dwustronne oraz trzpień z tej samej rodziny co obudowa, gdzie tylko pozwala na to zastosowanie. Połączenia gwintowane w tytanie również się zacierają, dlatego przy montażu stosuje się smar zatwierdzony dla danego medium.

Koszt w całym okresie eksploatacji linii

Tytanowy zawór kulowy klasy 150 kosztuje kilkakrotnie więcej niż zawór 316L tego samego rozmiaru, a przy pierwszym zamówieniu trudno uzasadnić tę różnicę. Porównanie zmienia się, gdy zawór znajduje się w linii balastowej, obiegu płuczki, systemie chłodzenia na morzu lub linii odsalania, gdzie zawór ze stali nierdzewnej może wymagać wymiany co dwa do czterech lat, a każda wymiana oznacza przestój, opróżnienie linii i nowy zestaw uszczelek. W ciągu dziesięciu lat zawór tytanowy jest zazwyczaj tańszy, a na statku czas przestoju stanowi większą część kosztów.

Specyfikacja morskiego zaworu kulowego

Podaj gatunek obudowy i kuli, klasę ciśnieniową i czoło, przelot, materiał gniazda, trzpień i sposób uruchamiania, a także nazwij wodę: chlorowana czy nie, temperaturę, przepływ i czy zawór będzie długo stał zamknięty. W przypadku zaworu tytanowego dodaj ciśnienie próbne, certyfikat i oznakowanie, a także określ, czy obudowa będzie trawiona czy polerowana, ponieważ polerowany otwór jest łatwiejszy do czyszczenia i szybciej pokazuje ścieżkę wycieku. Tam, gdzie zastosowanie jest ciepłe i stojące, określ Gr7 zamiast Gr2 i zaznacz to na rysunku.

Zdjęcia produktu