侵食 - 極低温ボールバルブの抵抗特性とは何ですか？

ちょっと、そこ！極低温ボールバルブのサプライヤーとして、私は彼らの侵食 - 抵抗特性についてたくさんの質問を受け取りました。だから、私は座ってこのブログを書いて、私が知っているすべてを共有すると思った。

まず、バルブのコンテキストで侵食が何であるかについて話しましょう。侵食は、バルブ内の流体の流れ（液体またはガスのいずれか）がバルブの材料を時間の経過とともに摩耗させると発生します。これは、漏れ、パフォーマンスの低下、さらには完全なバルブの故障につながる可能性があるため、大きな問題になる可能性があります。液化天然ガス（LNG）処理プラントのような非常に低い温度環境で使用される極低温ボールバルブの場合、侵食の問題はさらに重要です。

侵食 - 極低温ボールバルブの抵抗特性は、いくつかの要因に依存します。最も重要なのは、バルブの材料です。材料が異なると、硬度と耐久性が異なるため、侵食に抵抗する能力に直接影響します。

ステンレス鋼は、極低温ボールバルブに一般的に使用される材料です。それは良好な腐食抵抗があり、これは、流体が腐食性である可能性のある多くの極低温アプリケーションで追加のボーナスです。ステンレス鋼の高いクロム含有量は、表面に受動的な酸化物層を形成し、それをさらなる腐食から保護し、ある程度の侵食抵抗を提供します。しかし、高速または研磨液の流れの条件では、ステンレス鋼では十分ではないかもしれません。

合金鋼は別のオプションです。これらは、機械的特性を強化するために、ニッケル、モリブデン、バナジウムなどの他の要素と合金化された鋼です。合金鋼は、通常のステンレス鋼よりも耐摩耗性がはるかに硬く、耐摩耗性があります。たとえば、極低温ボールバルブで使用される一部の合金鋼は、流体中の高速粒子の影響に耐えることができ、侵食速度を減らします。

極低温ボールバルブでますます使用されているセラミック材料もあります。セラミックは非常に硬く、優れた侵食抵抗があります。彼らは、著しく摩耗することなく、高速流体の流れと研磨粒子を処理できます。ただし、セラミックは脆く、ストレスの下でひび割れを避けるために慎重に設計および設置する必要があります。

それでは、極低温ボールバルブの設計がその侵食 - 抵抗にどのように影響するかを見てみましょう。バルブの内部ジオメトリは重要な役割を果たします。設計されたバルブには滑らかな流れがあり、乱流の可能性が低下します。乱流は、液体がより力でバルブの壁に当たり、侵食を増加させる可能性があります。

ボールバルブのボールも重要な部分です。適切に機械加工され磨かれたボールは、摩擦と摩耗を減らすことができます。シーリングメカニズムは別の要因です。優れたシーリング設計により、液体がバルブシートを通り過ぎるのを防ぐことができ、シートエリアに侵食を引き起こす可能性があります。

極低温ボールバルブの種類に関しては、侵食が異なるタイプは異なります - 抵抗特性。たとえば、aポートフランジボールバルブの削減フルポートバルブと比較して、フローエリアが小さいです。これにより、流体速度が高くなる可能性があり、場合によっては侵食のリスクを高める可能性があります。ただし、削減 - ポートバルブはよりコンパクトで安価であることが多いため、多くのアプリケーションで依然として人気のある選択肢です。

一方、aブロンズフランジボールバルブ特定の環境で良好な腐食抵抗を提供します。ブロンズは、ステンレス鋼や合金鋼に比べて比較的柔らかい材料ですが、液体があまり研磨していないアプリケーションに適しています。

a炭素鋼フランジボールバルブその強さと耐久性で知られています。炭素鋼は、高い圧力と高温の用途を処理でき、まともな侵食抵抗もあります。ただし、極低温環境での腐食を防ぐために、適切にコーティングまたは処理する必要があります。

材料と設計に加えて、動作条件は極低温ボールバルブの侵食にも大きな影響を与えます。流体の温度、圧力、流量はすべて重要です。非常に低い温度では、バルブの材料特性が変化する可能性があります。一部の材料はより脆くなる可能性があり、侵食のリスク - 関連する損傷を増やすことができます。高圧力と高流量条件も侵食を加速させる可能性があります。

侵食 - 極低温ボールバルブの抵抗をテストするために、メーカーはさまざまな方法を使用します。一般的な方法の1つは、スラリー侵食テストで、バルブが液体と研磨粒子の混合物にさらされます。その後、バルブは、一定の期間後に摩耗と損傷を検査します。別の方法は、高速ガスの流れの条件をシミュレートする高速ガス侵食テストです。

極低温ボールバルブのサプライヤーとして、特定のアプリケーションに適したバルブを選択することがどれほど重要かを知っています。非常に研磨性の液体または高速の流れを扱っている場合は、より侵食のバルブ、合金鋼やセラミックなどの耐性物質を考慮することをお勧めします。腐食が大きな懸念事項である場合、ステンレス鋼またはブロンズがより良い選択かもしれません。

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参照

• Je ShigleyとCr Mischkeによるバルブハンドブック
• Cryogenic Engineering Handbook、R。Barron