Что такое шаровой клапан из литой стали?

Шаровые клапаны обеспечивают точное управление потоками в бесчисленных промышленных процессах. Прочная литая стальная конструкция выдерживает высокое давление, позволяя использовать нестандартные сплавы и геометрии. 

При выборе проходных клапанов ключевыми решениями являются кованое или литое изготовление и материалы.

Проходной клапан из литой стали – обзор

Литая сталь начинается с расплавленного металла, который рабочие заливают в формы для изготовления клапанов, корпусов и компонентов. Ключевые ингредиенты включают сплав углеродистой стали с содержанием углерода 2-31ТП4Т, а также различные упрочняющие добавки, такие как марганец или кремний.

При литье используются формы специальной формы для формирования сложного полого корпуса и изогнутого пути потока внутри шаровых клапанов. Это отличается от ковки, где мастера по металлу применяют силу для придания формы твердым блокам. Литые детали имеют зернистую структуру в затвердевшем состоянии, невидимую для кованых изделий.

После охлаждения техники с большой точностью обрабатывают отлитые шары до окончательных размеров. Это обеспечивает жесткие допуски и гладкие поверхности, необходимые для функционирования клапана. Затем компоненты собираются в цельный клапан.

Как работает клапан из литой стали?

Проходные клапаны работают по принципу «подключи и седла», чтобы остановить поток. Заглушка соединяется со штоком, который поднимает или опускает ее в поток потока. В нижней части выпускное отверстие корпуса клапана окружает обработанное седло.

Чтобы открыть клапан, технические специалисты поворачивают маховик и снимают заглушку с седла. Затем технологическая жидкость протекает через корпус клапана и выходит из выпускного отверстия. Закрытие клапана опускает плунжер обратно в седло, блокируя поток через уплотненное пятно контакта.

Это прямолинейное, перпендикулярное движение обеспечивает очень точное управление потоком шаровых клапанов по сравнению с другими конструкциями. Большая площадь контакта плунжера с седлом также обеспечивает превосходные характеристики уплотнения.

Зачем использовать вентиль из литой стали?

Точное управление и низкая утечка шаровых клапанов хорошо подходят для критически важных процессов, требующих точной модуляции потока.

Проходные клапаны также хорошо справляются с перепадами высокого давления благодаря своему прочному корпусу. Их способность к двунаправленному уплотнению делает их эффективными для применений с изменением направления потока.

В чем разница между клапанами из литой и кованой стали?

Литье и ковка производят схожие конечные продукты, но каждый метод обработки металлов влияет на свойства по-своему. Давайте углубимся в сравнительные преимущества конструкции клапана из литой стали.

1. Различия в составе

Литые сплавы часто содержат больше углерода и силикатов, чем эквиваленты клапанов из кованой стали. Более высокое содержание углерода увеличивает твердость, а силикаты улучшают текучесть. В кованых клапанах обычно используются простые стержни из углеродистой стали.

2. Зернистые структуры

Процесс затвердевания при литье создает хаотично ориентированные зерна. Это делает литой металл более изотропным или однородным по прочности и долговечности со всех сторон. Вместо этого поковки имеют удлиненные зерна, которые соответствуют характеру механической деформации.

3. Возможные дефекты

Усадочные полости, газовая пористость и неполное заполнение металлом могут повредить отлитые детали, если их не тщательно контролировать. Современные методы анализа, такие как рентгенографический контроль, выявляют большинство дефектов. Но небольшие пустоты все еще могут существовать внутри. Кованая сталь позволяет избежать этой проблемы, поскольку рабочие формируют уже прочную заготовку.

4. Обрабатываемость

Однородная зернистая структура литой стали обеспечивает плавную и предсказуемую обработку до конечных размеров. Скорость износа инструмента остается постоянной во всех направлениях. Нелинейные зерна кованого металла приводят к большему разнообразию обрабатываемости.

5. Достижимые допуски

Современные методы литья обеспечивают превосходную точность размеров. В некоторых случаях требуются припуски на обработку менее 0,5 мм, что легко достигается с помощью клапанов из прецизионной литой стали. Больше искажений происходит при деформации кованых заготовок, что ограничивает допустимые допуски.

6. Интеграция частей

Литье позволяет объединить несколько компонентов в один корпус. Например, корпуса, крышки и заглушки проходных клапанов могут составлять одну деталь. Это уменьшает потенциальные точки утечки и одновременно повышает прочность. Кованые изделия всегда требуют какой-то сборки.

7. Толщина сечения

Литые объекты легко достигают толщины, превышающей 50 мм в секциях. Это обеспечивает присущую ему прочность и способность выдерживать давление. Поковки обычно остаются толщиной менее 40 мм из-за ограничений процессов механической деформации.

8. Соображения стоимости

Ковка выигрывает с точки зрения использования сырья: начиная с предварительно отформованных блоков, вы сокращаете количество отходов по сравнению с литьем. Но литье объединяет детали для экономии труда при сборке. Оба метода обеспечивают экономическую эффективность в зависимости от сложности детали.

Когда следует выбирать кованые или литые вентили?

Учитывая их сильные и слабые стороны, когда инженерам следует выбирать клапан из кованой или литой стали?

Кованые клапаны хорошо подходят для:

1. Очень высокое давление или температура – Поковки лучше выдерживают экстремальные нагрузки благодаря однородным сплавам и более толстым стенкам.
2. Товарные приложения – Простых поковок достаточно для базовых операций включения/выключения без использования специальных сплавов или геометрии.
3. Установка в ограниченном пространстве – Компактные поковки в форме крыльчатки подходят для труднодоступных мест.

К преимуществам литого клапана относятся:

1. Нестандартные сплавы или геометрии – Литье позволяет использовать специальные материалы и формы путей потока.
2. Консолидированные органы – Многокомпонентные отливки исключают потенциальные места утечек.
3. Обработка жидкостей с твердыми частицами – Большие литые каналы лучше предотвращают засорение, чем поковки.
4. Услуги регулирования – Прецизионность литой стали обеспечивает точную модуляцию регулирования расхода.
5. Экономия затрат – Литье может снизить общие производственные затраты.

Оба метода производства выдержали испытание временем благодаря надежности и возможностям индивидуальной настройки. Хотя поковки хорошо выдерживают экстремальные условия, литье обеспечивает большую гибкость.

Знакомство с клапанами из литой стали PANS

PANS — производитель проходных клапанов из литой стали, который специализируется на прецизионных седельных, обратных, задвижках и шаровых клапанах из литой стали для промышленного применения. Основанная в Китае в 1985 году, компания в настоящее время управляет литейным и механическим цехом площадью 70 000 квадратных метров, оснащенным полноценной испытательной лабораторией.

Проходные клапаны PANS имеют цельнолитые корпуса из марок от углеродистой стали WCB до экзотических сплавов, таких как Hastelloy, Duplex и титан. Они оснащены уникальной быстросменной обшивкой и конструкцией седла, которые облегчают обслуживание в полевых условиях. PANS обслуживает отрасли, охватывающие транспорт нефти и газа, химическую переработку, производство электроэнергии и общую обработку жидкостей. 

Делая упор на гибкость, PANS производит на своем заводе по производству клапанов из литой стали в Китае специальные подводные и криогенные клапаны, а также стандартные каталожные изделия. Они экспортируют продукцию по всему миру и продолжают внедрять новые материалы, методы испытаний и решения по контролю.

Заключение

Выбор оптимального проходного клапана включает в себя баланс требований применения, потребностей в материалах, точности управления потоком и бюджета. Клапаны из литой стали сияют благодаря своей гибкой и интегрированной конструкции. 

PANS Group имеет более чем 40-летний опыт производства специализированной арматуры из литой стали, отвечающей уникальным требованиям. Свяжитесь с PANS сегодня чтобы узнать, как их качественная литая арматура может решить ваши проблемы управления промышленными потоками.