उच्च तापमान की स्थितियों में वाल्व सामग्री का चयन कैसे करें

द्रव परिवहन प्रणाली में,उच्च तापमान वाल्वयह एक अनिवार्य नियंत्रण घटक है, जिसमें मुख्य रूप से विनियमन, डायवर्जन, एंटी-बैकफ्लो, कट-ऑफ और शंट के कार्य होते हैं। वाल्व का व्यापक रूप से औद्योगिक और नागरिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उच्च तापमान वाल्व, वाल्वों में आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला एक प्रकार है। इसके विशिष्ट गुण इस प्रकार हैं: अच्छा शमन प्रदर्शन, डीप क्वेंचिंग की जा सकती है; अच्छी वेल्डिंग क्षमता; प्रभाव का अच्छा अवशोषण, हिंसा से इसे नुकसान पहुंचाना मुश्किल है; टेम्पर ब्रिटलनेस कम होती है, इत्यादि। उच्च तापमान वाल्वों के अपेक्षाकृत कई प्रकार हैं। इनमें से सबसे आम हैं उच्च तापमान वाल्व।तितली वाल्व, उच्च तापमानगेंद वाल्वउच्च तापमान फिल्टर, और उच्च तापमानगेट वाल्व.

उच्च तापमान वाले वाल्वों के प्रकार क्या हैं?

उच्च तापमान वाले वाल्वों में उच्च तापमान वाले गेट वाल्व, उच्च तापमान वाले शट-ऑफ वाल्व, उच्च तापमान वाले चेक वाल्व, उच्च तापमान वाले बॉल वाल्व, उच्च तापमान वाले बटरफ्लाई वाल्व, उच्च तापमान वाले नीडल वाल्व, उच्च तापमान वाले थ्रॉटल वाल्व और उच्च तापमान वाले प्रेशर रिड्यूसिंग वाल्व शामिल हैं। इनमें से, गेट वाल्व, ग्लोब वाल्व, चेक वाल्व, बॉल वाल्व और बटरफ्लाई वाल्व अधिक सामान्यतः उपयोग किए जाते हैं।

उच्च तापमान वाले वाल्वों की कार्य परिस्थितियाँ क्या हैं?

उच्च तापमान पर कार्य करने की स्थितियों में मुख्य रूप से उप-उच्च तापमान, उच्च तापमान Ⅰ, उच्च तापमान Ⅱ, उच्च तापमान Ⅲ, उच्च तापमान Ⅳ और उच्च तापमान Ⅴ शामिल हैं, जिनका अलग-अलग परिचय नीचे दिया जाएगा।

उप-उच्च तापमान

कम तापमान का अर्थ है कि वाल्व का कार्यकारी तापमान 325 से 425 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है। यदि माध्यम जल और भाप है, तो मुख्य रूप से WCB, WCC, A105, WC6 और WC9 का उपयोग किया जाता है। यदि माध्यम सल्फर युक्त तेल है, तो सल्फाइड संक्षारण प्रतिरोधी C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M आदि का उपयोग किया जाता है। इनका उपयोग मुख्य रूप से रिफाइनरियों में वायुमंडलीय और दाब कम करने वाले उपकरणों और विलंबित कोकिंग उपकरणों में किया जाता है। वर्तमान में, CF8, CF8M, CF3 और CF3M से बने वाल्व अम्लीय विलयनों के संक्षारण प्रतिरोध के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं, बल्कि सल्फर युक्त तेल उत्पादों और तेल एवं गैस पाइपलाइनों के लिए उपयोग किए जाते हैं। इस स्थिति में, CF8, CF8M, CF3 और CF3M का अधिकतम कार्यकारी तापमान 450 डिग्री सेल्सियस है। 

उच्च तापमान Ⅰ

जब वाल्व का कार्यकारी तापमान 425 से 550 ℃ होता है, तो यह उच्च तापमान श्रेणी I (जिसे PI श्रेणी कहा जाता है) का वाल्व होता है। PI श्रेणी के वाल्व की मुख्य सामग्री "उच्च तापमान श्रेणी II का मध्यम कार्बन क्रोमियम निकल दुर्लभ पृथ्वी टाइटेनियम उच्च गुणवत्ता वाला ताप प्रतिरोधी इस्पात" है, जिसका मूल आकार ASTMA351 मानक के अनुसार CF8 है। PI श्रेणी एक विशेष नाम होने के कारण, इसमें उच्च तापमान वाले स्टेनलेस स्टील (P) की अवधारणा भी शामिल है। अतः, यदि कार्यकारी माध्यम जल या भाप है, तो उच्च तापमान वाले स्टील WC6 (t≤540 ℃) या WC9 (t≤570 ℃) का उपयोग किया जा सकता है, जबकि सल्फर युक्त तेल उत्पादों के लिए उच्च तापमान वाले स्टील C5 (ZG1Cr5Mo) का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इन्हें यहाँ PI श्रेणी का नहीं कहा जा सकता। 

उच्च तापमान II

इस वाल्व का कार्यकारी तापमान 550 से 650 ℃ है और इसे उच्च तापमान II (जिसे P II भी कहा जाता है) श्रेणी में रखा गया है। P II श्रेणी का उच्च तापमान वाल्व मुख्य रूप से रिफाइनरी के भारी तेल उत्प्रेरक क्रैकिंग उपकरण में उपयोग किया जाता है। इसमें तीन-घूर्णन नोजल में प्रयुक्त उच्च तापमान प्रतिरोधी परत वाला गेट वाल्व और अन्य भाग शामिल हैं। P II श्रेणी के वाल्व की मुख्य सामग्री "उच्च तापमान II श्रेणी का मध्यम कार्बन क्रोमियम निकल दुर्लभ पृथ्वी टाइटेनियम टैंटलम प्रबलित ताप प्रतिरोधी इस्पात" है, जिसका मूल आकार ASTMA351 मानक के अनुसार CF8 है। 

उच्च तापमान III

इस वाल्व का कार्यकारी तापमान 650 से 730 ℃ है और इसे उच्च तापमान तृतीय श्रेणी (जिसे PⅢ कहा जाता है) में वर्गीकृत किया गया है। PⅢ श्रेणी के उच्च तापमान वाल्व मुख्य रूप से रिफाइनरियों में भारी तेल के बड़े उत्प्रेरक क्रैकिंग यूनिटों में उपयोग किए जाते हैं। PⅢ श्रेणी के उच्च तापमान वाल्व की मुख्य सामग्री ASTMA351 पर आधारित CF8M है। 

उच्च तापमान Ⅳ

इस वाल्व का कार्यकारी तापमान 730 ～ 816 ℃ है, और इसे उच्च तापमान IV (संक्षेप में PIV) श्रेणी में रखा गया है। PIV वाल्व के कार्यकारी तापमान की ऊपरी सीमा 816 ℃ है, क्योंकि वाल्व डिजाइन के लिए चयनित मानक ASMEB16134 दबाव-तापमान ग्रेड द्वारा निर्धारित उच्चतम तापमान 816 ℃ (1500υ) है। इसके अतिरिक्त, कार्यकारी तापमान 816 °C से अधिक होने पर, स्टील फोर्जिंग तापमान क्षेत्र में प्रवेश करने के करीब पहुंच जाता है। इस समय, धातु प्लास्टिक विरूपण क्षेत्र में होती है, और धातु में अच्छी प्लास्टिसिटी होती है, जिससे उच्च कार्यकारी दबाव और प्रभाव बल को सहन करना और विरूपण से बचना मुश्किल हो जाता है। P™ वाल्व की मुख्य सामग्री ASTMA351 मानक में CF8M है, जो मूल रूप से "उच्च तापमान IV मध्यम कार्बन क्रोमियम निकल मोलिब्डेनम दुर्लभ पृथ्वी टाइटेनियम टैंटलम प्रबलित ताप-प्रतिरोधी स्टील" है। CK-20 और ASTMA182 मानक F310 (जिसमें C की मात्रा ≥01050% हो) और F310H ताप-प्रतिरोधी स्टेनलेस स्टील। 

उच्च तापमान Ⅴ

वाल्व का कार्यकारी तापमान 816 ℃ से अधिक होता है, जिसे PⅤ कहा जाता है। PⅤ उच्च तापमान वाल्व (शट-ऑफ वाल्व के लिए, रेगुलेटिंग बटरफ्लाई वाल्व के लिए नहीं) के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए विशेष डिजाइन विधियों, जैसे कि लाइनिंग इंसुलेशन लाइनिंग या जल या गैस शीतलन, को अपनाना आवश्यक है। इसलिए, PⅤ श्रेणी के उच्च तापमान वाल्व के कार्यकारी तापमान की ऊपरी सीमा निर्दिष्ट नहीं है, क्योंकि नियंत्रण वाल्व का कार्यकारी तापमान न केवल सामग्री द्वारा, बल्कि विशेष डिजाइन विधियों द्वारा भी निर्धारित होता है, और डिजाइन विधि का मूल सिद्धांत समान है। PⅤ श्रेणी के उच्च तापमान वाल्व के लिए, इसके कार्यकारी माध्यम और कार्यकारी दबाव तथा विशेष डिजाइन विधियों के अनुसार उपयुक्त सामग्री का चयन किया जा सकता है। PⅤ श्रेणी के उच्च तापमान वाल्व में, आमतौर पर ASTMA297 मानक के HK-30 और HK-40 उच्च तापमान मिश्र धातुओं से बने फ्लैपर या बटरफ्लाई वाल्व का चयन किया जाता है। ये संक्षारण प्रतिरोधी होते हैं, लेकिन झटके और उच्च दबाव भार को सहन करने में सक्षम नहीं होते हैं।