チタンまたはステンレス製ボールバルブ（海洋用途）

海洋用チタンまたはステンレス鋼ボールバルブ

海水中のボールバルブは、ボディの消耗が均一であるため、めったに故障しません。隙間で故障します。ボディガスケットの下、シートリングの後ろ、ボールとステムの間の隙間、またはボンネットボルトのねじ山です。ステンレス鋼バルブが故障する場所であり、チタンがその価格に見合う価値を発揮する場所であり、比較が腐食耐性に関する一般的な主張ではなく、隙間の挙動とシート温度で行われなければならない理由です。

バルブデータ

腐食比較

孔食耐性、PREN孔食なし適用外約25塩化物中の臨界孔食温度100度以上、孔食なし約20～25度隙間腐食しきい値約70～80度、中性塩化物20度未満、停滞した海水で降伏強度275 MPa170 MPa密度4.51 g/cm38.00 g/cm3熱膨張8.6マイクロメートル/m K16マイクロメートル/m K流動海水中の挙動受動膜、消耗なし孔食と隙間腐食

PRENはチタンには引用されず、ステンレス鋼に引用されます。チタンは孔食しないためです。傷がついたときに瞬時に再形成される10ナノメートルの酸化膜に依存し、その膜はバルブが見るあらゆる温度の塩化物で安定しています。実用的な数値は隙間のしきい値であり、中性塩化物で約70～80℃です。これを超えるとチタンはタイトなガスケットラインで隙間を形成する可能性があり、少量のパラジウムが添加されたGr7はより安全なボディです。ステンレス316Lは、閉じたバルブ内の状態である停滞した隙間で、周囲の海水温度で独自のしきい値を超えます。

ステンレス鋼が依然として有効な場合

ステンレス鋼はどこでも間違った答えではありません。温度制御された連続流動のろ過海水システムでは、316Lバルブは数年間のサービスを提供し、チタンのわずかな割合のコストです。デュプレックス2205は安全範囲を拡張し、チタンボディが鋳造問題となる大型バルブの妥協点となることがよくあります。決定は3つの質問にかかっています。ラインは長期間静止していますか、水は塩素化されていますか、そしてバルブは暖かいラインで閉じられることがありますか。2つの「はい」の答えは、ライフサイクルコストでチタンを上位にし、3つの「いいえ」の答えはステンレス鋼を競争力のあるものにします。

シートと温度上限

チタンボディはチタンバルブではありません。シートは通常PTFEで約200℃、RPTFEはそれよりわずかに高く、PEEKは約250℃、PCTFEはそれより低いですが、透過抵抗は良好で、ボディははるかに高温で動作する可能性があります。海洋システムでは、シートは砂や貝殻の破片が引っかかってボールを傷つける場所でもあるため、スラリーまたは蒸気用に金属シートを備えたフルポートバルブが選択され、きれいな水でタイトな遮断用にソフトシートが選択されます。ステムシールは2番目の弱点です。グラファイトパッキンは熱に耐え、エラストマーシールはずれに耐え、どちらも高速でのドライストロークには耐えられません。

ガルバニックカップリングとファスナー

チタンは鋼、アルミニウム、およびほとんどのステンレス鋼に対して陰極であるため、混合接合部の鋼部分は腐食する方です。鋼製スタッドで鋼製フランジにボルト締めされたチタンバルブは、ボディに影響が出るずっと前にスタッドに消耗を示し、チタンボディのステンレス製ステムは、両者が濡れて電気的に連続している間だけ安全です。通常の答えは、絶縁ガスケットとワッシャー、コーティングまたはデュプレックスファスナー、およびサービスが許容する限りボディと同じファミリーのステムです。チタンのねじ込みジョイントもガリングするため、組み立て時には媒体で承認された潤滑剤が使用されます。

ラインの寿命にわたるコスト

チタンクラス150ボールバルブは、同じサイズの316Lバルブの数倍のコストがかかり、最初の注文ではその差を正当化するのは困難です。バルブがバラストライン、スクラバー回路、オフショア冷却システム、または淡水化トレインにある場合、ステンレス鋼バルブは2～4年ごとに交換が必要になる可能性があり、各交換はシャットダウン、ラインの排水、および新しいガスケットセットを意味するため、比較が変わります。10年間で、チタンバルブは通常安価なアイテムであり、船ではダウンタイムがコストの大部分を占めます。

海洋ボールバルブの仕様

ボディとボールのグレード、圧力クラスとフェーシング、ポート、シート材質、ステム、アクチュエーションを指定し、水を名前で指定します。塩素化されているか否か、温度、流量、バルブが長時間閉じたままになるかどうか。チタンバルブの場合は、試験圧力、証明書、マーキングを追加し、ボディが酸洗されるか研磨されるかを指定します。研磨されたボアは清掃が容易で、漏れ経路を早く示すためです。サービスが暖かく停滞している場合は、Gr2ではなくGr7を指定し、図面に記載してください。

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