고온 환경에서 밸브 재질을 선택하는 방법

유체 이송 시스템에서,고온 밸브밸브는 필수적인 제어 부품으로, 주로 조절, 전환, 역류 방지, 차단 및 션트 기능을 수행합니다. 밸브는 산업 및 민간 분야에서 널리 사용됩니다. 고온 밸브는 밸브 종류 중 가장 흔하게 사용되는 유형입니다. 고온 밸브의 특징은 다음과 같습니다. 우수한 담금질 성능으로 심층 담금질이 가능하며, 용접성이 우수하고, 충격 흡수력이 뛰어나 외부 충격에 손상되기 어렵습니다. 또한, 열처리 시 취성이 적은 경향이 있습니다. 고온 밸브에는 비교적 다양한 종류가 있으며, 그중 가장 일반적인 것은 고온 밸브입니다.버터플라이 밸브고온볼 밸브고온 필터 및 고온게이트 밸브.

 

고온용 밸브에는 어떤 종류가 있나요?

고온용 밸브에는 고온용 게이트 밸브, 고온용 차단 밸브, 고온용 체크 밸브, 고온용 볼 밸브, 고온용 버터플라이 밸브, 고온용 니들 밸브, 고온용 스로틀 밸브, 고온용 감압 밸브 등이 있습니다. 이 중 게이트 밸브, 글로브 밸브, 체크 밸브, 볼 밸브, 버터플라이 밸브가 가장 일반적으로 사용됩니다.

 

고온 밸브의 작동 조건은 무엇입니까?

고온 작업 조건은 주로 준고온, 고온 Ⅰ, 고온 Ⅱ, 고온 Ⅲ, 고온 Ⅳ 및 고온 Ⅴ으로 구분되며, 이에 대해서는 아래에서 자세히 설명합니다.

산업

아고온

준고온이란 밸브의 작동 온도가 325~425℃ 범위임을 의미합니다. 유체가 물이나 증기인 경우에는 주로 WCB, WCC, A105, WC6, WC9 등이 사용됩니다. 유체가 황 함유 오일인 경우에는 황화물 부식에 강한 C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M 등이 주로 사용됩니다. 이러한 밸브는 정유 공장의 감압 장치, 감압 장치, 지연 코크스 장치에 주로 사용됩니다. 이 경우 CF8, CF8M, CF3, CF3M 재질의 밸브는 산성 용액에 대한 내식성 때문이 아니라 황 함유 석유 제품 및 석유·가스 파이프라인에 사용됩니다. 이러한 조건에서 CF8, CF8M, CF3, CF3M 밸브의 최대 작동 온도는 450℃입니다. 

고온 Ⅰ

밸브의 작동 온도가 425~550℃일 경우, 고온 1급(PI급)으로 분류됩니다. PI급 밸브의 주 재질은 ASTMA351 표준에서 CF8을 기본 형상으로 하는 "고온 1급 중탄소 크롬 니켈 희토류 티타늄 고품질 내열강"입니다. PI급은 특수 명칭이므로 고온 스테인리스강(P)의 개념도 포함됩니다. 따라서 작동 유체가 물이나 증기인 경우 고온강 WC6(t≤540℃) 또는 WC9(t≤570℃)를 사용할 수 있고, 황 함유 석유 제품의 경우 고온강 C5(ZG1Cr5Mo)를 사용할 수 있지만, 이들은 PI급으로 분류할 수 없습니다. 

고온 II

밸브의 작동 온도는 550~650℃이며, 고온 Ⅱ급(PⅡ급)으로 분류됩니다. PⅡ급 고온 밸브는 주로 정유 공장의 중질유 촉매 분해 장치에 사용되며, 3회전 노즐 등에 사용되는 고온 내마모성 게이트 밸브를 포함합니다. PⅡ급 밸브의 주 재질은 ASTMA351 표준의 CF8을 기본 형상으로 하는 "고온 Ⅱ급 중탄소 크롬 니켈 희토류 티타늄 탄탈륨 강화 내열강"입니다. 

고온 III

밸브의 작동 온도는 650~730℃이며, 고온용 3등급(PⅢ)으로 분류됩니다. PⅢ급 고온 밸브는 주로 정유 공장의 대형 중질유 촉매 분해 장치에 사용됩니다. PⅢ급 고온 밸브의 주 재질은 ASTMA351을 기반으로 하는 CF8M입니다. 

고온 Ⅳ

밸브의 작동 온도는 730~816℃이며, 고온 IV(약칭 PIV) 등급입니다. PIV 밸브의 작동 온도 상한이 816℃인 이유는 밸브 설계에 사용된 ASMEB16134 압력-온도 등급 표준에서 제시하는 최고 온도가 816℃(1500μm)이기 때문입니다. 또한, 작동 온도가 816℃를 초과하면 강재가 단조 온도 영역에 가까워집니다. 이때 금속은 소성 변형 영역에 있게 되며, 가소성이 좋아 고압 및 충격력을 견디고 변형을 방지하기가 어렵습니다. PIV 밸브의 주 재질은 ASTMA351 표준의 기본 형상인 "고온 IV 중탄소 크롬 니켈 몰리브덴 희토류 티타늄 탄탈륨 강화 내열강"의 CF8M입니다. CK-20 및 ASTMA182 표준 F310(탄소 함량 ≥0.1050%) 및 F310H 내열 스테인리스강. 

고온 Ⅴ

밸브의 작동 온도가 816℃ 이상인 경우를 PⅤ 등급으로 분류합니다. PⅤ 고온 밸브(차단 밸브용이며, 조절 버터플라이 밸브는 제외)는 단열 라이닝이나 물 또는 가스 냉각과 같은 특수 설계 방식을 적용해야 밸브의 정상 작동을 보장할 수 있습니다. 따라서 PⅤ급 고온 밸브의 작동 온도 상한은 명시되어 있지 않습니다. 제어 밸브의 작동 온도는 재질뿐만 아니라 특수 설계 방식에 의해서도 결정되며, 설계 방식의 기본 원리는 동일하기 때문입니다. PⅤ급 고온 밸브는 작동 유체, 작동 압력 및 특수 설계 방식을 고려하여 밸브에 적합한 재질을 선택할 수 있습니다. PⅤ급 고온 밸브에서 연도 플래퍼 밸브 또는 버터플라이 밸브의 플래퍼 밸브는 일반적으로 ASTMA297 표준의 HK-30 및 HK-40 고온 합금으로 만들어집니다. 이 재질은 내식성이 우수하지만 충격 및 고압 하중을 견디지는 못합니다.


게시 시간: 2021년 6월 21일