Nel sistema di trasporto del fluido, ilValvola ad alta temperaturaè un componente di controllo indispensabile, che ha principalmente le funzioni di regolazione, deviazione, anti-riflusso, interruzione e shunt. La valvola è ampiamente utilizzata in ambito industriale e civile. La valvola ad alta temperatura è un tipo comunemente utilizzato nelle valvole. Le sue proprietà specifiche sono le seguenti: buone prestazioni di tempra, è possibile eseguire una tempra profonda; buona saldabilità; buon assorbimento degli urti, è difficile danneggiarla con violenza; la fragilità da tempra tende ad essere minore e così via. Esistono relativamente molti tipi di valvole ad alta temperatura. Le più comuni sono le valvole ad alta temperaturavalvole a farfalla, ad alta temperaturavalvole a sfera, filtri ad alta temperatura e filtri ad alta temperaturavalvole a saracinesca.
Quali sono i tipi di valvole per alte temperature?
Le valvole per alte temperature includono valvole a saracinesca, valvole di intercettazione, valvole di ritegno, valvole a sfera, valvole a farfalla, valvole a spillo, valvole di regolazione e valvole di riduzione della pressione. Tra queste, le più comunemente utilizzate sono le valvole a saracinesca, le valvole a globo, le valvole di ritegno, le valvole a sfera e le valvole a farfalla.
Quali sono le condizioni di funzionamento delle valvole per alte temperature?
Le condizioni operative ad alta temperatura includono principalmente temperature sub-alte, temperature elevate I, temperature elevate II, temperature elevate III, temperature elevate IV e temperature elevate V, che verranno descritte separatamente di seguito.
Temperatura subalta
Per "temperatura sub-alta" si intende che la temperatura di esercizio della valvola è compresa tra 325 e 425 °C. Se il fluido è acqua e vapore, si utilizzano principalmente WCB, WCC, A105, WC6 e WC9. Se il fluido è un olio contenente zolfo, si utilizzano principalmente C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M, ecc., resistenti alla corrosione da solfuri. Questi materiali sono impiegati soprattutto in dispositivi di riduzione della pressione atmosferica e di pressione e in dispositivi di cokizzazione ritardata nelle raffinerie. Attualmente, le valvole realizzate in CF8, CF8M, CF3 e CF3M non sono utilizzate per la resistenza alla corrosione da soluzioni acide, ma per prodotti petroliferi contenenti zolfo e per oleodotti e gasdotti. In queste condizioni, la temperatura massima di esercizio di CF8, CF8M, CF3 e CF3M è di 450 °C.
Alta temperatura I
Quando la temperatura di esercizio della valvola è compresa tra 425 e 550 °C, si tratta di una valvola di classe I per alte temperature (indicata come classe PI). Il materiale principale delle valvole di classe PI è "acciaio resistente al calore di alta qualità di grado I, medio, al carbonio, cromo, nichel, terre rare e titanio" con forma base CF8 secondo lo standard ASTMA351. Poiché la classe PI è una denominazione specifica, il concetto di acciaio inossidabile per alte temperature (P) è incluso in questo contesto. Pertanto, se il fluido di lavoro è acqua o vapore, sebbene si possano utilizzare anche acciai per alte temperature WC6 (t≤540 °C) o WC9 (t≤570 °C), mentre per i prodotti petroliferi contenenti zolfo si può utilizzare anche l'acciaio per alte temperature C5 (ZG1Cr5Mo), questi non possono essere definiti di classe PI.
Alta temperatura II
La temperatura di esercizio della valvola è compresa tra 550 e 650 °C ed è classificata come alta temperatura II (indicata come P II). Le valvole ad alta temperatura di classe P II sono utilizzate principalmente negli impianti di cracking catalitico di petrolio pesante nelle raffinerie. Comprendono valvole a saracinesca resistenti all'usura con rivestimento ad alta temperatura, utilizzate negli ugelli a tre rotazioni e in altre parti. Il materiale principale delle valvole di grado P II è "acciaio resistente al calore rinforzato con cromo, nichel, terre rare, titanio e tantalio a medio tenore di carbonio di grado II" con forma base CF8 secondo lo standard ASTMA351.
Alta temperatura III
La temperatura di esercizio della valvola è compresa tra 650 e 730 °C ed è classificata come alta temperatura III (indicata come PⅢ). Le valvole ad alta temperatura di classe PⅢ sono utilizzate principalmente nelle grandi unità di cracking catalitico di petrolio pesante nelle raffinerie. Il materiale principale delle valvole ad alta temperatura di classe PⅢ è il CF8M, conforme alla norma ASTMA351.
Alta temperatura IV
La temperatura di esercizio della valvola è compresa tra 730 e 816 °C ed è classificata come IV ad alta temperatura (abbreviata in PIV). Il limite superiore della temperatura di esercizio della valvola PIV è di 816 °C, poiché la temperatura massima consentita dallo standard ASMEB16134 per la classe di pressione e temperatura selezionata per la progettazione della valvola è di 816 °C (1500υ). Inoltre, quando la temperatura di esercizio supera gli 816 °C, l'acciaio si avvicina alla zona di forgiatura. In questa fase, il metallo si trova nella zona di deformazione plastica, ha una buona plasticità ed è difficile da sopportare con pressioni di esercizio elevate e forze d'impatto, impedendone la deformazione. Il materiale principale della valvola P IV è CF8M, conforme allo standard ASTMA351, nella forma base di "acciaio resistente al calore rinforzato con cromo, nichel, molibdeno, terre rare, titanio e tantalio ad alta temperatura IV". Acciaio inossidabile resistente al calore F310 (incluso il contenuto di C ≥0,1050%) e conforme agli standard ASTMA182.
Alta temperatura V
La temperatura di esercizio della valvola è superiore a 816 °C, indicata come PⅤ. Le valvole ad alta temperatura PⅤ (per valvole di intercettazione, non valvole a farfalla di regolazione) devono adottare metodi di progettazione speciali, come il rivestimento isolante o il raffreddamento ad acqua o gas, per garantire il normale funzionamento della valvola. Pertanto, il limite superiore della temperatura di esercizio della valvola ad alta temperatura di classe PⅤ non è specificato, poiché la temperatura di esercizio della valvola di controllo non è determinata solo dal materiale, ma anche da metodi di progettazione speciali, e il principio di base del metodo di progettazione è lo stesso. Per le valvole ad alta temperatura di classe PⅤ è possibile scegliere materiali adeguati in grado di soddisfare le esigenze della valvola in base al fluido di lavoro, alla pressione di esercizio e ai metodi di progettazione speciali. Nelle valvole ad alta temperatura di classe PⅤ, la valvola a farfalla o a clapet viene solitamente realizzata in leghe ad alta temperatura HK-30 e HK-40 secondo lo standard ASTMA297. Resistenti alla corrosione, ma non in grado di sopportare carichi d'urto e ad alta pressione.
Data di pubblicazione: 21 giugno 2021