Kugleventil i rustfrit stålkarosserier bruger normalt SS304, SS304L, SS316, SS316L, SS2205 (S31803) og SS2507 (S32750) duplex rustfrit stål. Ventilsæderne er for det meste lavet af højmolekylære polymermaterialer såsom PTFE (Polytetrafluorethylen), PPL (Poly-p-phenylen) eller PEEK (Polyetheretherketon), hvilket giver god tætningsevne. De bruges i rørledninger til transport af gasformige eller flydende medier med manuel, snekkegear, pneumatisk, elektrisk eller hydraulisk aktivering.
Under en rutinemæssig vedligeholdelsesinspektion på et kystraffinaderi opdagede teknikere fine revner i kugleventilhuset på en rørledning, der transporterer et klorholdigt medium. Test viste, at det var chloridspændingskorrosion. Denne ventil, som havde været i brug i mindre end tre år, forårsagede næsten en alvorlig sikkerhedsulykke.
Dette er en reel risiko, som den petrokemiske industri kan stå over for ved valg af ventiler, og at vælge det passende materiale og tætningsløsning er den første forsvarslinje mod sådanne farer. Denne artikel vil tage udgangspunkt i de særlige driftsforhold for den petrokemiske industri og forklare i detaljer, hvordan man videnskabeligt vælger kugleventiler i rustfrit stål.
I den petrokemiske industri har medierne ofte stærke korrosive egenskaber, høje temperatur- og højtryksegenskaber, og et enkelt "rustfrit stål" er ikke nok til at garantere sikkerheden. Forskellige kugleventiler i rustfrit stål har deres specifikke anvendelsesgrænser, og forkert materialevalg kan føre til katastrofale konsekvenser. Følgende er en analyse af korrosionsbestandigheden af forskellige rustfri stålmaterialer:
Austenitisk stål (304/316-serien): Den største forskel mellem SS304 og SS304L er kulstofindholdet; SS304L har et lavere kulstofindhold, hvilket giver SS304L bedre korrosionsbestandighed efter svejsning. SS316 og SS316L indeholder molybdæn（Mo）, som forbedrer korrosionsbestandigheden, især mod klorider. Nøglen til udvælgelsen er at overveje mediets chloridionindhold og surhedsgrad samt behovet for modstand mod intergranulær korrosion efter svejsning (udvalgte L-typer).
Duplex rustfrit stål (2205/2507-serien): SS2205 (S31803) og SS2507 (S32750) indeholdende høje niveauer af krom, nikkel og molybdæn, der tilbyder overlegen styrke og korrosionsbestandighed. Det vigtigste udvælgelseskriterium er håndtering af chloridspændingskorrosion (SCC), en typisk risiko i den petrokemiske industri, og til applikationer, der kræver højere styrke- eller trykevner.
Sammenligning af materialeydelse:
| Materiale Type | Typisk karakter | Kloridspændingskorrosionsrevnebestandighed | Gældende temperaturområde | Hovedapplikationsscenarier |
| Standard austenitisk | 304/L | Svag | -196℃ til 400℃ | Generelle vand-, damp-, luftsystemer |
| Molybdæn-forstærket austenitisk | 316/L | Medium | -196℃ til 400℃ | Havvand, kloridholdige medier, svage sure miljøer |
| Standard duplex stål | 2205 | Stærk | -50℃ til 300℃ | Petrokemiske kloridholdige medier, olie- og gasproduceret vand |
| Super duplex stål | 2507 | Ekstremt stærk | -50℃ til 300℃ | Højkoncentrerede klorider, stærkt sure miljøer |
Hvis materialevalg er den første forsvarslinje for ventiler, så er tætningssystemet den sidste forsvarslinje for at sikre "nul lækage." I den petrokemiske industri betyder lækage ikke kun materialetab, men kan også føre til sikkerheds- og miljøulykker.
Vores flerlags forseglingssystem giver skræddersyede løsninger til forskellige driftsforhold:
Første lag: Kerneforseglingsteknologi: Ved at bruge forstærket PTFE, PPL eller PEEK og andre polymermaterialer vælges den bedst egnede tætningsløsning baseret på mediets egenskaber. PPL-materiale kan modstå høje temperaturer over 290 ℃ i længere perioder, hvilket løser problemet med "kold flow" med traditionel PTFE.
Andet lag: Strukturelt forstærkningsdesign: Flydende kugleventiler er afhængige af medietryk for at opnå selvstrammende tætning; faste kugleventiler bruger et design med dobbelt stempeleffekt (DPE), der udnytter systemtrykket til at forbedre tætningseffekten. Specielle elastiske ventilsæder kompenserer automatisk for slitage og bevarer en langsigtet tætningseffektivitet.
Tredje lag: Brandsikkerhedssystem: Brandsikkert design i overensstemmelse med API 607/6FA-standarder. Når den bløde forsegling er udbrændt på grund af brand, går den metal-til-metal sekundære tætningsstruktur automatisk i indgreb for at forhindre katastrofal lækage. Der medfølger også en antistatisk enhed til at lede statisk elektricitet til jorden.
Fjerde lag: Nødsikkerhedsmekanisme: Anti-blowout spindelstrukturen sikrer, at ventilspindlen ikke skydes ud under unormalt tryk; den automatiske hulrumstrykaflastningsfunktion forhindrer trykopbygning forårsaget af termisk udvidelse af mediet.
Ægte pålidelighed er bygget på strenge produktionsstandarder og et kvalitetskontrolsystem. Voresrustfri stål kugleventilergennemgår flere kvalitetskontroltrin fra råmaterialer til færdige produkter, hvilket sikrer, at hver ventil opfylder eller overgår industristandarder. Overholdelse af strenge standarder: Produktdesign og -fremstilling overholder strengt internationale standarder såsom API 6D, API 608 og ASME B16.34, samtidig med at kravene i indenlandske standarder som GB/T 12237 opfyldes.
Multi-level testing og verifikation: Hver ventil gennemgår strenge tests, før de forlader fabrikken, inklusive test af skalstyrke (1,5 gange det nominelle tryk) og tætningsydelsestest (tovejs tætningstest).
De komplekse driftsforhold i den petrokemiske industri kræver, at ventilleverandører ikke kun leverer standardprodukter, men også målrettede løsninger. Vi har udviklet en række professionelle konfigurationsmuligheder for at imødekomme den petrokemiske industris specifikke behov.
Til svovlkorrosionsmiljøer: Vi leverer materialer, der er modstandsdygtige over for svovlspændingskorrosion og reducerer materialers modtagelighed for sulfidspændingskorrosion gennem specielle varmebehandlingsprocesser.
Til lavtemperaturforhold: Til applikationer som LNG bruger vi materialer behandlet med kryogene processer og specialdesignede lavtemperaturforseglingsstrukturer for at sikre pålidelig drift i miljøer helt ned til -196°C.
Til højfrekvent drift: Til applikationer, der kræver hyppig åbning og lukning, bruger vi design med lavt drejningsmoment og slidstærke forbedrede tætningsmaterialer for at forlænge ventilens levetid betydeligt.
