Najbolji materijali za hidraulične kuglične ventile visokog tlaka: nehrđajući čelik nasuprot ugljikovim čelik

Hidraulički kuglični ventili vjeokog tlaka ključne su komponente u sustavima za kontrolu udustrijske tekućine i plina. Koriste se u širokom rasponu primjena,,, od nafte i plina do obrade vode, a njihova učinkovidost uvelike ovisi o materijalu odabranom za njihovu konstrukciju. Dva najčešća materijala koja se koriste za ove ventile su nehrđajući čelik i ugljični čelik .

1. Otpor korozije

Nehrđajući čelik

Jedna od najznačajnijih prednosti od nehrđajući čelik Je li to Izuzetna otpornost na koroziju . Ovo svojstvo nastaje zbog visokog sadržaja kroma u materijalu, koji na površini tvori pasivni oksidni sloj. Ovaj zaštitni sloj sprječava hrđanje i osigurava da ventil može pouzdano izvesti čak i u teškim okruženjima.

Nehrđajući čelik idealan je za aplikacije izložene vlaga , kemikalije , i visoke temperature . Industrije poput prerade hrane, farmaceutskih proizvoda i morskih primjena uvelike imaju koristi od kugličnih ventila od nehrđajućeg čelika, jer mogu podnijeti izlaganje vodi, kiselih tvari i drugih korozivnih sredstava bez degradiranja.

Pored, nehrđajući čelik Ne zahtijeva opsežne zaštitne premaze, što ga čini materijalom bez problema za održavanje u okruženjima u kojima je korozija zabrinjavajuća. To ga čini posebno korisnim za dugoročna trajnost in Sustavi visokog pritiska .

Ugljični čelik

S druge strane, ugljični čelik is Ranjiviji na koroziju kada su izloženi vlazi, kemikalijama i zraku. Za razliku od nehrđajućeg čelika, nedostaju joj prirodna svojstva otporna na koroziju koje pruža sloj kroma oksida. Kao rezultat, kuglični ventili od ugljičnih čelika često zahtijevaju dodatni premazivanje (npr. Slikanje ili galvanizaciju) Za zaštitu od hrđe i korozije.

U korozivnim okruženjima, ugljični čelik valves može patiti od stvaranje hrđe , što može ugroziti njihov strukturni integritet i dovesti do preranog neuspjeha. Iz tog razloga, ugljični čelik se često izbjegava u okruženjima u kojima će ventil biti izložen visokim razinama vlage, morske vode ili agresivnih kemikalija bez zaštitnih premaza.

2. Snaga i izdržljivost

Nehrđajući čelik

Dok nehrđajući čelik poznat je po snazi ​​i izdržljivosti, obično se smatra manje jak od ugljičnog čelika U smislu vlačne čvrstoće. Nehrđajući čelik je lagan i može izdržati visoke pritiske, ali njegov omjer snage i težine nije tako visok kao onog ugljičnog čelika.

Jedan od izazova od nehrđajućeg čelika je taj što može postati krhki pri niskim temperaturama, što bi ga moglo učiniti sklonom pucanju u određenim stresnim uvjetima. Međutim, nehrđajući čelici visokog nivoa poput 316 i 304 nude izvrsna mehanička svojstva koja ih čine prikladnim za upotrebu u visokotlačni, visokotemperaturno okruženje .

Ugljični čelik

Ugljični čelik , s druge strane, općenito se smatra jači i čvršći nego nehrđajući čelik, posebno kada je u pitanju sustavi visokog pritiska. Zbog toga je Ugljični čelik izvrsnim izborom za aplikacije koje uključuju ekstremni pritisak i stres biciklizam . Materijal je otporniji na neuspjeh umora i lomljivost , što znači da može izdržati oštre fizičke uvjete bez pucanja ili deformiranja.

Međutim, iako je ugljični čelik možda izdržljiviji u smislu mehaničke čvrstoće, ITS ranjivost korozije može ograničiti svoje performanse u nekim okruženjima. Kao što je ranije spomenuto, ventili od ugljičnog čelika zahtijevaju zaštitne premaze ili redovito održavanje kako bi se spriječilo da hrđa utječe na njihov strukturni integritet.

U smislu čiste snage i žilavosti, ugljični čelik Često je bolji izbor, posebno za aplikacije visokog pritiska, visokog stresa.

3. Troškovi razmatranja

Nehrđajući čelik

Jedan od glavnih nedostataka nehrđajući čelik Je li to veći troškovi . Materijal je skuplji zbog postupka legiranja i uključivanja kroma, nikla i drugih metala. Uz to, proizvodni postupak Za ventile od nehrđajućeg čelika je složeniji i zahtijeva opremu i tehnike višeg razreda.

Viši troškovi od nehrđajući čelik može učiniti zabranjenim u projektima s uskim proračunskim ograničenjima. Međutim, dugoročna trajnost i reduced maintenance requirements may offset the initial cost in many industrial applications.

Ugljični čelik

S druge strane, ugljični čelik je više pristupačan materijal u usporedbi s nehrđajućim čelikom. Široko se koristi u industrijskim primjenama gdje ekonomičnost je prioritet. Ugljični čelik valves obično su jeftiniji za proizvodnju i održavanje, što ih čini atraktivnom opcijom za projekte u kojima su proračunska ograničenja glavna razmatranja.

Iako ugljični čelik zahtijeva dodatno održavanje i prevlake kako bi ga zaštitili od hrđe, početna ušteda troškova može biti značajna, posebno za projekte koji ne uključuju visoko korozivno okruženje.

U pogledu troškova, ugljični čelik Pobjede za primjene svjesne proračuna, ali ako su dugovječnost i smanjeno održavanje prioriteti, nehrđajući čelik može s vremenom pružiti bolju vrijednost.

4. Tolerancija na temperaturu

Nehrđajući čelik

Nehrđajući čelik je visoko otporan na temperaturu i can withstand a broad range of temperatures. Most standard stainless steel alloys, such as 304 i 316 , može učinkovito djelovati u okruženjima u rasponu od izuzetno niske temperature to visoke temperature do 1200 ° F (650 ° C).

To čini nehrđajući čelik idealnim za primjene u industrijama poput nafta i plin , gdje će sustavi visokog pritiska možda trebati raditi u ekstremnim temperaturnim okruženjima. Materijal održava svoj Snaga i trajnost Čak i u kriogenim uvjetima, što dodatno povećava njegovu svestranost.

Ugljični čelik

Ugljični čelik , iako je sposoban izdržati visoke temperature, ima niže tolerancija na temperaturu nego nehrđajući čelik. Većina legura od ugljičnog čelika gubi Čvrstoća na temperaturama iznad 800 ° F (425 ° C) , što ograničava njihovu primjenu u okruženjima s visokim toplinom. Uz to, ugljični čelik nije dobro prilagođen za kriogeni Uvjeti zbog svog nedostatak duktilnosti pri niskim temperaturama .

Dok ugljični čelik je još uvijek učinkovit u mnogim industrijskim primjenama, ITS tolerancija na temperaturu Ne odgovara onom od nehrđajućeg čelika, što nehrđajući čelik čini boljom opcijom za sustave koji trebaju nositi i visoke i niske ekstremne.

5. Prijave

Nehrđajući čelik

Zbog svog otpor korozije i jačina , nehrđajući čelik koristi se u širokom rasponu kritične primjene . Neke od najčešćih industrija u kojima se koriste kuglični ventili od nehrđajućeg čelika uključuju:

• Hrana i piće : Nereaktivna svojstva od nehrđajućeg čelika osiguravaju da ne kontaminira hranu ili pića, što je idealno za upotrebu u postrojenjima za preradu hrane.
• Kemijska obrada : Nehrđajući čelik idealan je za rukovanje agresivnim kemikalijama koje mogu oštetiti druge materijale.
• Nafta i plin : U obalnim bušenju i podmornim primjenama, nehrđajući čelik se koristi kako bi se spriječila korozija od morske vode i kemikalija.
• Farmaceutski proizvodi : Nekorozivna svojstva od nehrđajućeg čelika ključna su za održavanje higijene i sigurnosti u farmaceutskoj proizvodnji.

Ugljični čelik

Ugljični čelik koristi se u više Opće industrijske primjene , uključujući:

• Obrada vode : Ugljični čelik obično se koristi za sustave za upravljanje vodom koji ne uključuju visoko korozivne izvore vode.
• Nafta i plin Pipelines : Koristi se u sustavima u kojima okoliš nije vrlo korozivan, kao što je to u proizvodnja uzvodne i cjevovodi za prirodni plin .
• Proizvodnja : Ventili od ugljičnog čelika koriste se u različitim proizvodnim sustavima gdje je potrebna kontrola tlaka, ali otpornost na koroziju nije značajan problem.

Usporedba materijala za hidraulične kuglice visokog tlaka