Quelle vanne est utilisée pour les hautes températures ?
Généralement, 425 ℃ est appelé vanne haute température, mais la vanne la plus couramment utilisée est le robinet-vanne, le robinet à soupape, le clapet anti-retour, le robinet à bille et le robinet papillon. Les vannes haute température sont utilisées dans les industries pétrochimiques, des engrais chimiques, de l’énergie électrique et de la métallurgie.
Qu'est-ce qui définit un Vanne haute température?
Lors du choix d'une conception de vanne et de la sélection des matériaux, la température de fonctionnement de la vanne doit être compatible avec les matériaux du corps de vanne et des éléments internes. Les vannes haute température se trouvent dans les industries pétrochimiques, chimiques, des engrais, de l’énergie électrique et de la métallurgie. Les propriétés des matériaux des nuances d'aciers non ferreux, d'acier au carbone et d'alliages sont spécifiées en fonction des limites du matériau. Le bronze, par exemple, ne peut pas dépasser 550 degrés Fahrenheit et n’est donc pas considéré comme une température élevée. Les qualités haute température sont :
Sous-haute température
Les vannes à basse température font référence à la température de fonctionnement de la vanne entre 625f et 800f degrés.
WCB, WCC, A105, WC6 et WC9 sont principalement utilisés pour les services corrosifs dans cette gamme : C5, CF8, CF3, CF8M et CF3M sont utilisés
Niveau haute température I
Le niveau haute température I est la température de fonctionnement de la vanne comprise entre 800 °F et 1 025 °F.
Les matériaux de cette gamme sont à base d'acier inoxydable CF8 de la famille ASTM A351.
Haute température niveau II et niveau III
Les niveaux haute température II et III se situent dans les températures de fonctionnement de la vanne comprises entre 1025f et 1350 degrés.
Les matériaux de cette gamme sont à base d'acier inoxydable CF8 de la famille ASTM A351.
Pour les températures supérieures à 1 350 °F, la température de fonctionnement de la vanne est classée dans les classes hautes températures IV et V. Cela nécessite des recommandations spécifiques à l'application et ne peut pas être cité systématiquement car le niveau pression-température peut provoquer une déformation plastique.
Matrice pression/température
Les vannes en acier moulé ou en acier forgé peuvent être fabriquées en acier au carbone ou en alliages d'acier inoxydable et les garnitures sont capables de supporter des températures de 1 000 degrés F jusqu'à 10 000 psi. Ces vannes sont fabriquées avec des sièges à surface dure métal sur métal, ou avec divers alliages chrome-molybdène et matériaux exotiques comme le Monel 400, l'Hastelloy C276, l'Inconel 600 et l'Inconel 625.
Robinet à bille haute température
Température de conception de 121° à 200°C (249,8° à 392°F)
Les robinets à tournant sphérique pour cette plage de température peuvent avoir une construction à siège souple avec des inserts thermoplastiques (Devlon V, Nylon, RPTFE, PEEK) et des joints toriques en élastomère (FKM, FFKM, HNBR, EPDM, FEPM) ; la construction des matériaux ne nécessite aucun soin particulier : les corps et fermetures en acier au carbone et en acier inoxydable sont acceptables, s'ils sont adaptés à d'autres conditions de service et pressions nominales. Pour éviter le grippage du substrat, le PMSS (Primary Metal Secondaire Soft) est une construction possible fournie par ENP ou un revêtement métallique sur la bille pour maintenir une dureté différentielle entre la bille elle-même et l'anneau de siège.
Température de conception de 201° à 350°C (393,8° à 662°F)
Les robinets à bille pour cette plage de température doivent avoir une construction à siège métallique avec un revêtement en carbure de tungstène ou de chrome (de 150 µm à 400 µm) sur les surfaces d'étanchéité de la bille et du siège avec une garniture en graphite et une extension de tige appropriée ; l'utilisation de composés thermoplastiques et élastomères comme le PEEK et le FFKM doit être limitée à une température inférieure à 250°C et à de faibles pressions ; des matériaux en acier au carbone et en acier inoxydable, spécifiques aux conditions de haute température, doivent être sélectionnés pour les pièces contenant et contrôlant la pression ; des matériaux avec de bonnes propriétés de résistance comme le 17-4PH, le XM19 ou dans certains cas l'Inconel 625 et 718 pour la bille, les bagues de siège et la tige, sont recommandés en cas de combinaison avec d'autres conditions de service comme les applications haute pression et corrosives et sales.
Température de conception de 351° à 550°C (663,8° à 1022°F)
Les robinets à tournant sphérique pour cette plage de température doivent avoir une construction à siège métallique avec un revêtement en carbure de chrome (de 150 µm à 400 µm) ou un revêtement en Stellite sur les surfaces d'étanchéité de la bille et des sièges avec une garniture en graphite et une extension de tige appropriée ; la différence entre la dureté du siège et celle de la bille est nécessaire pour éviter le grippage ; l'acier inoxydable (spécifique aux conditions de haute température) pour le corps et les fermetures et l'Inconel 625 ou l'Inconel 718 comme garniture ou au moins comme matériau de tige sont strictement recommandés pour une construction de vanne appropriée.
Température de conception de 551° à 1100°C (1023,8° à 2012°F)
Les robinets à tournant sphérique pour cette plage de températures extrêmes doivent avoir une construction spéciale à siège métallique avec revêtement Stellite, garniture en graphite et extension de tige appropriée ; des alliages spécifiques pour les conditions de haute température doivent être sélectionnés pour une construction de vanne appropriée.
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