Процесс производства кованых клапанов

Каков процесс производства кованых клапанов?

Кованый клапан изготавливается путем нагрева металла и формования его под высоким давлением, создавая плотную, прочную деталь с превосходной механической прочностью. Процесс изготовления кованого клапана широко используется в отраслях, требующих высокой производительности, таких как нефтегазовая промышленность, электроэнергетика и химическая переработка.

В этой статье мы объясним, как изготавливаются кованые клапаны, что делает их надежными и почему они являются решением для сложных условий. От ковки корпуса клапана до конечного продукта, это руководство поможет вам понять весь путь — даже если вы новичок в клапанах.

Понимание структуры кованых клапанов

В основе каждого кованого клапана лежит кованый корпус клапана, который вмещает внутренние компоненты и выдерживает давление от систем потока. Он изготовлен из таких материалов, как углеродистая сталь, нержавеющая сталь или легированная сталь.

Помимо корпуса клапана, кованые детали клапана включают шток, крышку, шар или затвор и уплотнительные элементы. Все эти детали проходят прецизионную ковку и обработку, чтобы обеспечить долговечность и постоянную производительность.

В отличие от литых клапанов, которые изготавливаются путем заливки расплавленного металла в формы, кованые клапаны изготавливаются путем сжатия цельного металла, что приводит к получению более прочных и надежных деталей.

Что такое ковка корпуса клапана?

Ковка корпуса клапана — это процесс формования металла под давлением после его нагрева до ковкого состояния. Это улучшает внутреннюю зернистую структуру и устраняет пористость, делая деталь прочнее и более устойчивой к нагрузкам и износу.

Типы поковок клапанов

Различные типы ковка клапана Методы используются на основе конструкции детали:

• Открытая ковка: Используется для крупных или менее сложных деталей клапана. Металл сжимается между плоскими или слегка контурными штампами. Этот метод обеспечивает гибкость, но требует дополнительной обработки из-за более грубой формы.
• Ковка в закрытых штампах: Он включает в себя прессование нагретого металла в штампы индивидуальной формы, которые отражают конечную деталь. Это приводит к точным, почти чистым формам с минимальными отходами, что делает его идеальным для массового производства кованых деталей клапанов со сложной геометрией.
• Ковка бесшовных раскатных колец: Он производит прочные, круглые компоненты, такие как седла клапанов и фланцы. Заготовка в форме пончика вращается и сжимается, образуя кольцо, обеспечивая высокую структурную целостность и отличную устойчивость к давлению и усталости.

Каждый метод позволяет производить высокопрочные поковки для компонентов клапанов в зависимости от требуемого размера, формы и области применения.

Пошаговый процесс: как изготавливаются кованые детали?

Давайте рассмотрим процесс изготовления кованого клапана — от необработанной стали до готового клапана.

1. Выбор материала

Процесс производства кованых клапанов начинается с выбора высококачественного сырья. Углеродистая сталь, нержавеющая сталь и низколегированная сталь обычно используются из-за их превосходной производительности при высоком давлении и температуре. Для кованых стальных деталей для нефти и газа материалы должны противостоять водородному растрескиванию, коррозии под напряжением и эрозии.

Материал также должен соответствовать международный стандарттакие как API 602, ASME B16.34 и ISO 9001, для обеспечения надежности, безопасности и соответствия нормативным требованиям в суровых условиях.

2. Нагревание металла

Выбранная заготовка равномерно нагревается в газовой или индукционной печи до температуры от 1050°C до 1250°C (от 1922°F до 2282°F) в зависимости от марки стали. Это делает металл податливым для деформации без достижения точки плавления. Контроль температуры имеет решающее значение для предотвращения роста зерна или перегрева.

3. Ковка корпуса клапана

После нагрева металл переносится в гидравлический или механический пресс, который формуется в кованый корпус клапана с помощью ковки в закрытых штампах. Этот процесс улучшает размерную точность и поддерживает постоянный поток зерна, что повышает прочность и усталостную устойчивость. Иногда грубая заготовка создается в процессе открытой штамповки и очищается на этапе закрытой штамповки.

Этот этап ковки определяет основные механические свойства клапана, делая его пригодным для использования в условиях экстремального давления, температуры или вибрации.

4. Обработка и формовка

После ковки заготовка охлаждается и проходит грубую и точную обработку. Токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки и сверлильные станки создают резьбу, порты и посадочные поверхности с точными допусками. Точная обработка кованых деталей клапана обеспечивает надежную герметизацию, плавный поток и правильную установку привода.

5. Термическая обработка

Кованые клапаны обычно проходят контролируемый цикл термообработки, включая нормализацию, закалку и отпуск. Эти процессы регулируют твердость, прочность на разрыв и пластичность в соответствии с конкретными требованиями применения. Например, для применения в среде сернистого газа может потребоваться термообработка после сварки для предотвращения растрескивания.

6. Инспекция и контроль качества

Критические компоненты проверяются с использованием современных методов неразрушающего контроля (NDT), таких как ультразвуковой, магнитопорошковый и радиографический методы. Гидростатические испытания проводятся для проверки способности удерживать давление. Размерные проверки используют КИМ (координатно-измерительные машины) для высокоточных проверок.

Этап контроля качества гарантирует, что каждая кованая деталь клапана соответствует или превосходит стандарты производительности и безопасности перед тем, как она поступит на сборку.

7. Окончательная сборка и покрытие

Каждая часть очищается, собирается и тестируется на функциональность, включая крутящий момент для испытаний на утечку штока и седла. Поверхностные покрытия, такие как эпоксидная смола, фосфат цинка или ПТФЭ, могут применяться для улучшения коррозионной стойкости, особенно для деталей из кованой стали, используемых в нефтегазовых операциях в морских или оффшорных условиях.

Затем готовый кузнечный клапан упаковывают, маркируют прослеживаемыми серийными номерами и готовят к отправке промышленным клиентам по всему миру.

Почему стоит выбрать кованые клапаны?

Кованые клапаны обладают рядом ключевых преимуществ по сравнению с другими типами:

• Превосходная механическая прочность: Процесс ковки выравнивает структуру металла, следуя форме клапана, что значительно повышает прочность на разрыв и ударопрочность.
• Устойчивость к коррозии и эрозии: Кованые стальные клапаны часто изготавливаются из нержавеющей стали или легированной стали, что обеспечивает высокую устойчивость к агрессивным химикатам, соленой воде и экстремальным температурам — идеально подходит для кованых стальных деталей нефте- и газопроводов.
• Точность размеров: Ковка клапанов в закрытых штампах обеспечивает жесткие допуски, уменьшая пути утечки и повышая эффективность уплотнения. Это обеспечивает отсутствие утечек, особенно в системах высокого давления.
• Долгосрочная надежность: Благодаря минимальным внутренним дефектам и низкой пористости кованые детали клапанов демонстрируют отличную усталостную прочность, снижая риск отказа при длительном использовании. Это способствует уменьшению числа замен и остановок на техническое обслуживание.

Благодаря этим преимуществам кованые клапаны широко используются в отраслях с высоким уровнем риска, где отказ недопустим.

PANS VALVE: Ваш надежный производитель кованых клапанов

Имея более чем 36-летний опыт, PANS VALVE является мировым лидером в производстве кованых корпусов клапанов и компонентов. Наши предприятия оснащены передовым оборудованием для обработки, термообработки и контроля качества.

Мы специализируемся на высокопроизводительных поковках для компонентов клапанов и производим более 3000 тонн промышленных клапанов каждый год. От плавающих шаровых кранов до вариантов с цапфой и индивидуальных конструкций мы гарантируем точность, надежность и своевременную доставку, адаптированную к конкретным потребностям вашего проекта.

Мы поставляем прочные, надежные кованые стальные детали для нефтегазовой, нефтехимической, энергетической и водной отраслей. Наше современное оборудование и строгие проверки качества гарантируют долговечность и высокую производительность клапанной продукции. Посетить www.pansvalve.com или проверьте наш Линейка продукции Forge Valve для более подробной информации.

Часто задаваемые вопросы

• Что такое кованый клапан?

  Кованый клапан изготавливается путем формовки нагретого металла под давлением. Он обеспечивает высокую прочность и герметичность.

• Что такое кованый кузов?

  Кованый корпус — это часть клапана, работающая под давлением и изготовленная с использованием методов ковки для обеспечения максимальной прочности.

• Как изготавливаются кованые детали?

  Их изготавливают путем нагрева металла, прессования его в определенную форму и измельчения зерна для большей прочности.

• Каков процесс производства клапанов?

  Процесс включает выбор материала, нагрев, ковку, механическую обработку, термическую обработку, проверку и сборку.