صمام كرة من التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ للاستخدام البحري

صمام كرة من التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ للاستخدام البحري

نادراً ما يفشل صمام الكرة في مياه البحر لأن تآكل الجسم كان منتظماً. يفشل عند الشق: تحت حشية الجسم، خلف حلقة المقعد، في الفجوة بين الكرة والمحور، أو في سن لولب مسمار الغطاء. هذا هو المكان الذي يستسلم فيه الصمام المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ والمكان الذي يكسب فيه التيتانيوم سعره، وهو السبب في أن المقارنة يجب أن تتم على سلوك الشق ودرجة حرارة المقعد بدلاً من الادعاء العام حول مقاومة التآكل.

بيانات الصمام

مقارنة التآكل

مقاومة التنقر، PREN غير قابلة للتطبيق، لا يوجد تنقر حوالي 25 درجة حرارة التنقر الحرجة في الكلوريد فوق 100 درجة، لا يوجد تنقر حوالي 20 إلى 25 درجة عتبة تآكل الشق حوالي 70 إلى 80 درجة، كلوريد متعادل أقل من 20 درجة في مياه البحر الراكدة قوة الخضوع 275 ميجا باسكال 170 ميجا باسكال الكثافة 4.51 جم/سم3 8.00 جم/سم3 التمدد الحراري 8.6 ميكرومتر لكل متر كلفن 16 ميكرومتر لكل متر كلفن السلوك في مياه البحر المتدفقة غشاء سلبي، لا يوجد تآكل تنقر وتآكل شق

يُشار إلى PREN للفولاذ المقاوم للصدأ وليس للتيتانيوم، لأن التيتانيوم لا يتنقر: يعتمد على غشاء أكسيد بعرض عشرة نانومتر يتجدد فوراً عند خدشه، وهذا الغشاء مستقر في الكلوريد عند أي درجة حرارة سيراها الصمام. الرقم العملي هو عتبة الشق، حوالي 70 إلى 80 درجة مئوية في الكلوريد المتعادل، والتي فوقها يمكن للتيتانيوم أن يتشقق في خط حشية ضيق و Gr7 مع إضافة البلاديوم الصغيرة هو الجسم الأكثر أمانًا. فولاذ 316L يعبر عتبته الخاصة عند درجة حرارة مياه البحر المحيطة في شق راكد، وهي بالضبط الحالة داخل صمام مغلق.

متى لا يزال الفولاذ المقاوم للصدأ منطقياً

الفولاذ المقاوم للصدأ ليس الإجابة الخاطئة في كل مكان. في نظام مياه بحر مفلترة، متدفقة باستمرار، يتم التحكم في درجة حرارتها، تعطي صمامات 316L عدة سنوات من الخدمة وتكلف جزءًا بسيطًا من التيتانيوم. Duplex 2205 يوسع النطاق الآمن وغالبًا ما يكون الحل الوسط للصمامات الأكبر حيث سيكون جسم التيتانيوم مشكلة في الصب. يعتمد القرار على ثلاثة أسئلة: هل الخط يقف ساكناً لفترات طويلة، هل الماء مكلور، وهل يتم إغلاق الصمام على خط دافئ. إجابتان بنعم تضعان التيتانيوم في المقدمة من حيث تكلفة دورة الحياة؛ ثلاث إجابات بلا تترك الفولاذ المقاوم للصدأ تنافسياً.

المقاعد وسقف درجة الحرارة

جسم التيتانيوم لا يجعل صمام التيتانيوم. المقعد عادة ما يكون PTFE حتى حوالي 200 درجة مئوية، RPTFE أعلى قليلاً، PEEK حتى حوالي 250 و PCTFE أقل ولكن مع مقاومة أفضل للتغلغل، بينما يمكن للجسم أن يعمل بدرجات حرارة أعلى بكثير. في نظام بحري، المقعد هو أيضًا المكان الذي تتجمع فيه فتات الرمال والقواقع وتخدش الكرة، لذلك يتم اختيار صمام بمنفذ كامل بمقعد معدني للملاط أو للبخار ومقعد ناعم للإغلاق المحكم على الماء النظيف. ختم المحور هو النقطة الضعيفة الثانية: حشية الجرافيت تتحمل الحرارة، ختم المطاط يتحمل عدم المحاذاة، وكلاهما لا يتحمل ضربة جافة بسرعة.

الاقتران الجلفاني والمثبتات

التيتانيوم كاثودي للفولاذ والألمنيوم ومعظم الفولاذ المقاوم للصدأ، لذا فإن الجزء الفولاذي من وصلة مختلطة هو الذي يتآكل. صمام تيتانيوم مثبت بفلانشة فولاذية بمسامير فولاذية سيظهر تآكلًا في المسام قبل أن يتأثر الجسم، ومحور فولاذي مقاوم للصدأ في جسم تيتانيوم آمن فقط طالما بقيت الاثنان مبللين ومتصلين كهربائيًا. الإجابات المعتادة هي عوازل وحلقات عازلة، مثبتات مطلية أو مزدوجة، ومحور من نفس عائلة الجسم حيثما تسمح الخدمة بذلك. وصلات اللولبة في التيتانيوم تتآكل أيضًا، لذا يتم استخدام مادة تشحيم معتمدة للوسط عند التجميع.

التكلفة على مدى عمر الخط

صمام كرة تيتانيوم من الفئة 150 يكلف عدة أضعاف صمام 316L من نفس الحجم، وفي طلب أولي يصعب تبرير هذا الاختلاف. تتغير المقارنة عندما يكون الصمام في خط بالاست، أو دائرة غسيل، أو نظام تبريد بحري، أو قطار تحلية، حيث قد يحتاج صمام فولاذي مقاوم للصدأ إلى استبدال كل سنتين إلى أربع سنوات وكل استبدال يعني توقفًا، وخطًا مفرغًا، ومجموعة حشيات جديدة. على مدى عشر سنوات، يكون صمام التيتانيوم عادةً العنصر الأرخص، وعلى السفينة يكون وقت التوقف هو الجزء الأكبر من التكلفة.

تحديد صمام كرة بحري

اذكر درجة جسم وكرة الصمام، فئة الضغط والوجه، المنفذ، مادة المقعد، المحور، والتشغيل، وسمِّ الماء: مكلور أم لا، درجة الحرارة، التدفق، وما إذا كان الصمام سيظل مغلقًا لفترات طويلة. بالنسبة لصمام التيتانيوم، أضف ضغط الاختبار، الشهادة، والعلامة، ووضح ما إذا كان الجسم سيتم تخليله أو صقله، لأن التجويف المصقول أسهل في التنظيف ويظهر مسار تسرب مبكرًا. حيث تكون الخدمة دافئة وراكدة، حدد Gr7 بدلاً من Gr2 ووضح ذلك على الرسم.

صور المنتج