شیرآلات فولادی ضد زنگ چگونه ساخته می شوند: یک فرآیند ساخت گام به گام

داخل فرآیند ساخت شیرآلات فولادی ضد زنگ

از شیمی مذاب و بازپخت محلول گرفته تا لایه روی صندلی و تست API 598: تصمیماتی که تعیین می‌کنند آیا یک شیر ضد زنگ پس از پنج سال استفاده همچنان آب‌بندی می‌شود یا خیر.

شیر فولاد ضد زنگ به ندرت خراب می شود زیرا نوع شیر اشتباه انتخاب شده است. به دلیل تصمیمی که چهار مرحله زودتر گرفته شده بود شکست می خورد: یک محفظه تخلخل گاز که رادیوگرافی هرگز آن را نگرفت، بدنی که به آرامی در محدوده حساسیت خنک شد، یا یک صندلی دو صدم میلی متری از صافی دور افتاده که تست نیمکتی را پشت سر گذاشت و بعد از دویست سیکل حرارتی در خط گریه کرد.

پس اول نتیجه گیری فرآیند تولید شیرهای فولادی ضد زنگ در چهار نقطه تعیین می‌شود: کنترل مواد و مذاب، مسیر شکل‌گیری (ریخته‌گری یا آهنگری)، عملیات حرارتی و تحمل ماشین‌کاری، و فشار نهایی و تست صندلی. همه چیز دیگر، از نقاشی گرفته تا بسته بندی، در اطراف آن چهار می پیچد.

آنچه در ادامه می‌آید این است که فرآیند واقعاً در یک کارخانه شیر اجرا می‌شود، استانداردهایی که هر مرحله را کنترل می‌کنند و کدام جزئیات ارزش بررسی را قبل از تأیید تأمین‌کننده برای یک پروژه دارند.

فرآیند به ترتیب: پنج مرحله

1. شکل گیری بدن - ذوب، سپس ریخته گری یا آهنگری مرز فشار، با قابلیت ردیابی عدد حرارتی از مرحله اول.
2. عملیات حرارتی - بازپخت محلول برای درجات آستنیتی، نرمال سازی و تمپر برای بدنه های کربن و آلیاژ آهنگری.
3. ماشینکاری - صندلی ها، دیسک یا دروازه، ساقه و اتصال بدنه کلاه به تلورانس های کششی نگه داشته شده اند.
4. مونتاژ و آب بندی - واشر، بسته بندی، گشتاور پیچ و مهره و نصب اپراتور.
5. تست و مستندسازی - آزمایش‌های پوسته و صندلی، آزمایش‌های انتشار در صورت مشخص شدن، و گواهی موادی که با شیر فیزیکی مطابقت دارد.

مرحله دو و مرحله سه جایی هستند که کیفیت یا در آن ایجاد می شود یا بی سر و صدا از بین می رود. هر کسی می تواند یک پخش صدا بخرد. کارخانه های بسیار کمتری می توانند آن را به دریچه ای تبدیل کنند که یک صندلی فلزی را در طول یک دهه دوچرخه سواری نگه می دارد.

مرحله اول: ذوب و تشکیل بدن

هر دریچه ضد زنگ با حرارت فولاد شروع می شود و شیمی مذاب سقف کاری را که دریچه تمام شده می تواند انجام دهد تعیین می کند: کروم برای لایه غیرفعال، مولیبدن برای مقاومت حفره ای در کلریدها، نیکل برای پایداری آستنیت، و کربن به اندازه کافی پایین نگه داشته می شود تا کاربیدها بعداً تشکیل نشوند. برای اجسام آستنیتی ریخته گری، مشخصات مرجع ASTM A351 است، با CF8M و CF3M کم کربن به عنوان گریدهای رایج.

مسیر ریخته گری: CF8M و CF3M

ریخته گری شن و ماسه برای اجسام بالاتر از حدود دو اینچ به عنوان ابزار کار باقی می ماند. چیزی که برای خریدار اهمیت دارد کمتر قالب است و بیشتر اتفاقی که پس از آن رخ می دهد: چگونه رایزرها قرار می گیرند تا انقباض از مرز فشار خارج شود، آیا بخش های بحرانی توسط رادیوگرافی یا آزمایش اولتراسونیک بررسی می شوند، و اینکه آیا هرگونه تعمیر جوش مستند شده و دوباره بررسی می شود. تامین کننده ای که تعمیر جوش را بدون سابقه گزارش می دهد، در مورد سوابق هر چیز دیگری به شما می گوید. محتوای فریت دلتا نیز ارزش پرسیدن دارد، زیرا فولاد ضد زنگ آستنیتی ریخته‌گری معمولاً در یک محدوده کنترل‌شده برای جوش‌پذیری و چقرمگی نگهداری می‌شود.

مسیر فورج: A182 F316 و A182 F304

آهنگری برای بدنه‌های کوچکتر، کلاه‌های پرفشار و ساقه‌ها استفاده می‌شود، جایی که ساختار فرفورژه با جریان دانه پیوسته هزینه اضافی را توجیه می‌کند. ASTM A182 نمرات آستنیتی جعلی را پوشش می‌دهد و پذیرش به جای استنباط از کوره، به معاینه اولتراسونیک به‌علاوه شیمی تأیید شده توسط آسیاب متکی است. عملاً، ریختگی در مقابل آهنگری یک مسئله اندازه، کلاس فشار و پیامد شکست است. یک شیر دروازه ای کلاس 300 چهار اینچی در سرویس آب به خوبی توسط یک ریخته گری صدا ارائه می شود. یک شیر کلاس 2500 دو اینچی روی یک هدر فشار بالا مکانی برای صرفه جویی در شکل دهی نیست.

مرحله دوم: عملیات حرارتی و تهویه خوردگی

این مرحله ای است که اغلب در مکالمه نادیده گرفته می شود و اشتباه کردن بسیار پرهزینه است. فولاد زنگ نزن آستنیتی با عملیات حرارتی سخت نمی شود - استحکام آن از خود آلیاژ، از کار سرد، یا از روکش سخت به دست می آید. کاری که عملیات حرارتی انجام می دهد بازیابی مقاومت در برابر خوردگی است.

بازپخت با محلول، مواد را به حدود 1040 تا 1120 درجه سانتیگراد می رساند و سپس آن را به سرعت در آب یا هوای فشاری سرد می کند، بنابراین کاربیدهای کروم حل می شوند و حل می شوند. در محدوده 425 تا 815 درجه سانتیگراد به آرامی خنک شود و کروم در مرزهای دانه رسوب می کند و مناطق خالی از کروم باقی می ماند که باعث خوردگی بین دانه ای می شود. راستی‌آزمایی کلاسیک، آزمون تمرین E ASTM A262 است و سوابق پشت آن - نمودار کوره، زمان خیساندن، روش خاموش کردن - به اندازه نتیجه قبولی اهمیت دارند.

اگر یک تامین کننده نتواند دمای بازپخت، زمان خیساندن و روش خنک سازی را برای یک عدد حرارت خاص بیان کند، نمی تواند عملکرد خوردگی شیری را که می خرید بیان کند.

بدنه های آهنگری از نظم و انضباط قابل مقایسه با چرخه متفاوت پیروی می کنند: نرمال سازی و تمپر برای گریدهای کربن و کم آلیاژ، بازپخت محلول برای نمونه های آستنیتی. گریدهای مارتنزیتی مانند 410 و 420 استثنا هستند که با کوئنچ و تمپر سخت می شوند، به همین دلیل است که در اجزای تریم که مقاومت در برابر فرسایش از حداکثر مقاومت در برابر خوردگی بیشتر است، ظاهر می شوند.

مرحله سوم: ماشینکاری صندلی، دیسک و ساقه

ماشینکاری جایی است که هدف طراحی به هندسه تبدیل می شود و اعداد کوچک پیامدهای بزرگی دارند. هنگام بررسی یک نقشه یا گزارش بازرسی، چند تلورانس ارزش به خاطر سپردن را دارد:

• پرداخت سطح صندلی. صندلی های فلزی معمولاً تا ناهمواری سطحی در ناحیه Ra 0.4 تا 0.8 میکرومتر بسته می شوند. چهره های ناهموار اولین آزمایش هیدرواستاتیک را نگه می دارند و پس از اینکه انبساط دیفرانسیل دیسک را به حرکت در آورد، نشت می کنند.
• زاویه صندلی و عرض تماس. صندلی مخروطی که کسری از یک درجه فاصله دارد، یا نوار تماسی که خیلی پهن است، گشتاور باز شدن را افزایش می دهد و عمر صندلی را کوتاه می کند. چسباندن به صورت جفت همسان انجام می شود، بنابراین صندلی و دیسک به یکدیگر می پوشند.
• پایان ساقه و فرم نخ. رزوه های ساقه نورد شده جریان دانه و عمر خستگی بهتری نسبت به نخ های بریده دارند و یک ساقه صیقلی با کاهش سایش روی حلقه ها عمر بسته بندی را افزایش می دهد.
• هاردفیسینگ. روکش های مبتنی بر کبالت رسوب داده می شوند، سرد می شوند، دوباره ماشینکاری می شوند و سپس با رنگ نافذ بررسی می شوند. روکشی که پس از ماشینکاری بازرسی نمی شود کمیت ناشناخته است.

هیچ کدام از اینها در بروشور دیده نمی شود. در گزارش بازرسی مقاله اول ظاهر می‌شود و توضیح می‌دهد که چرا دو شیر ضد زنگ با ابعاد رو در رو یکسان و درجه‌بندی فشار یکسان می‌توانند پس از سه سال در یک خط رفتار بسیار متفاوتی از خود نشان دهند.

مرحله چهارم: مونتاژ، آب بندی و کنترل گشتاور

مونتاژ ساده به نظر می رسد و نیست. سطوح ضد زنگ فقط زمانی که تمیز می مانند منفعل می مانند. آهن رایگان، کلریدها و علامت‌های ابزار فولاد کربنی همگی به محل شروع حفره تبدیل می‌شوند. کارخانه های منضبط از ابزار اختصاصی ضد زنگ، حلال های بدون کلرید و قلم های علامت گذاری استفاده می کنند و مرز فشار را بین عملیات پوشانده نگه می دارند.

• واشرهای مارپیچی با پرکننده گرافیت برای سرویس در دمای بالا، واشرهای مبتنی بر PTFE در جایی که دما اجازه می دهد.
• حلقه های بسته بندی گرافیت دارای یک حلقه فانوس و یک غده با بار زنده است، بنابراین بسته بندی در حالت نشستن بار می ماند.
• پیچ و مهره در یک الگوی ستاره ای به یک گشتاور مشخص، با روان کننده مشخص شده سفت می شود، زیرا گشتاور بدون فرض اصطکاک به معنای بسیار کمی است.
• یک پایه ضد انفجار، یک صندلی عقب که طراحی آن را فراهم می کند، و یک پد نصب اپراتور که به جای تطبیق با محرک مطابقت دارد.

مرحله پنجم: تست فشار، صندلی و انتشار

آزمایش آخرین فرصت برای یافتن آنچه در مراحل قبلی از دست رفته است است، و باید حالت‌های خرابی خاص را هدف قرار دهد تا اینکه به عنوان یک تشریفات انجام شود. آزمایش‌های پوسته مرز فشار را ثابت می‌کنند، تست‌های صندلی بسته بودن را ثابت می‌کنند، آزمایش‌های صندلی عقب مهار ساقه ثانویه را ثابت می‌کنند، و آزمایش‌های انتشار و آتش شرایطی را پوشش می‌دهند که یک نیمکت نمی‌تواند مستقیماً بازتولید کند.

دریچه های فلزی در اینجا شایسته توجه هستند. برخلاف طرح‌های نرم، آنها نمی‌توانند به طور واقع بینانه آب‌بندی بدون حباب را در هر اندازه ارائه کنند، به همین دلیل است که مشخصات به جای یک بند نشتی صفر، نرخ پذیرش را بیان می‌کنند. نوشتن "بدون نشتی" در مشخصات فلزی، شیر را بهبود نمی بخشد. به سادگی استدلال را به گزارش بازرسی منتقل می کند.

برای ترش یا دریایی نفت و گاز خدمات، این تست ها دیگر اختیاری نیستند. آنها به بسته صلاحیتی تبدیل می شوند که تصمیم می گیرد آیا شیر اصلاً در محل پذیرفته شود یا خیر.

قبل از تأیید خط شیر ضد زنگ چه چیزی را تأیید کنید

بیشترین ریسک خرید در شیرهای ضد زنگ خطر مستندسازی است. دریچه داخل جعبه ممکن است درست باشد. مشکل این است که هیچ چیز در مدارک به شما اجازه نمی‌دهد که آن را پنج سال بعد، در هنگام قطعی، زمانی که یک نشت توضیح داده شود، ثابت کنید.

• گواهی تست مواد تحت EN 10204 3.1، با اعداد حرارتی مطابق با علامت روی بدنه، کاپوت و تزئینات.
• شناسایی مواد مثبت در بدنه های خدمات حیاتی، یا حداقل در یک نمونه مستند از لات.
• سوابق عملیات حرارتی با عدد حرارتی، شامل نمودار کوره به جای بیانیه یک خطی مرتبط است.
• گزارش های تست فشار و صندلی که در هر شیر یا هر لات، با محیط آزمایش، فشار، مدت زمان و نتیجه صادر می شود.
• اعلامیه تمیزکننده و بسته بندی بدون کلرید، با محافظ انتهایی و خشک کننده برای نگهداری طولانی.
• روش جوش و صلاحیت جوشکار به ASME IX که در آن هاردفیسینگ یا تعمیر ریخته گری تایید شده دخیل است.

اگر به جای تعیین شیرهای جدید، شیرهای موجود را تعویض می کنید، این یادداشت ها را ادامه دهید ملاحظات ارتقاء شیر فولاد ضد زنگ قسمت مقاوم سازی همان سوال را پوشش دهید.

فرآیند تولید شیرهای فولادی ضد زنگ عجیب و غریب نیست. ذوب، شکل‌دهی، بازپخت، ماشین‌کاری، مونتاژ و آزمایش همگی مراحلی هستند که به خوبی درک شده‌اند و استانداردهای منتشر شده پشت آن‌ها وجود دارد. آنچه تامین کنندگان را از هم جدا می کند این است که هر مرحله چقدر کنترل می شود و چقدر کامل ثبت می شود.

خریدارانی که این ترتیب را درک می‌کنند، از مقایسه دریچه‌های ضدزنگ صرفاً بر اساس قیمت خودداری می‌کنند، زیرا می‌توانند ببینند که چه تفاوتی می‌خرند: حرارتی که تأیید شده است، ریخته‌گری که بررسی شده است، آنیل که نمودار شده است، صندلی که در جفت‌های همسان بسته شده است، و گزارش آزمایشی که همچنان می‌تواند در صورت اهمیت تهیه شود..