Материалы корпуса трубопроводной арматуры

Трубопроводная арматура включает широкий спектр устройств, предназначенных для перекрытия и управления потоками газов и жидкостей в ряде гидравлических систем. Используемые в их изготовлении материалы подбираются исходя из условий эксплуатации этой продукции. В частности, они зависят от давлений в контуре, температурных режимов, химической агрессивности и вязкости рабочей среды и других параметров.

Вся номенклатура материалов трубопроводной арматуры классифицируется по следующим группам:

• Корпусные сплавы;
• Уплотнители;
• Прокладочные;
• Герметизирующие;
• Смазочные материалы.

К каждой группе перечисленных материалов предъявляются свои требования, детальнее о которых можно узнать из отдельных материалов. Сейчас же остановимся исключительно на сплавах, из которых выполнены арматурные корпуса.

Выбор далее перечисленных сплавов, из которых выполнены корпуса этой продукции, продиктован следующими основными факторами:

• Механическая прочность. Так как шаровые краны, задвижки, заслонки и прочие изделия работают в условиях довольно высокого давления и при этом являются несущей платформой для остальных узлов и конструктивных элементов, они не должны допускать повреждения и потери герметичности;
• Технологичность. За счет того, что большинство этого оснащения гидравлических систем изготавливается методом литья, выбор сплава для него должны учитывать и этот фактор;
• Устойчивость к коррозии;
• Устойчивость к химическому составу транспортируемых сред, на взаимодействие с которыми рассчитан узел;
• Устойчивость к взаимному воздействию при соприкосновении деталей из материалов с разными электрохимическими потенциалами в коррозионно-активных средах;
• Минимальные изменения линейных размеров под влиянием высоких и низких температур;
• Способность поглощать ударные нагрузки (внешние и внутренние – например, гидравлические) без разрушения структуры;
• Способность не деформироваться под влиянием монтажных усилий или перемещений подвижных элементов конструкции.

Углеродистые стали в трубопроводной арматуре в качестве материала корпуса используется нередко. Причинами такого выбора являются высокая технологичность, пластичность, низкая хрупкость (в отличие от чугуна) и высокая прочностью этой группы сплавов. Стальной корпус даже без дополнительных защитных покрытий может контактировать с различными газами при отсутствии в них кислорода, вызывающие коррозионные процессы, либо с водой при ее невысоких температурах. В последнем случае антикоррозионное покрытие все-таки желательно – это существенно повысит срок службы узла и исключить появление ржавчины в качестве отложений в контуре.

Легированная сталь за счет особых свойств добавок в сплаве позволяет получить еще более ярко выраженные достоинства этих материалов. Легирующие элементы дают возможность расширить температурный эксплуатации (что актуально, например, для применения в условиях Крайнего Севера) и прочность корпуса.

Конструкционные чугуны представляют собой сплав железа с углеродом в большей пропорции последнего, чем в углеродистых сталях. Он дешевле в производстве, обладает лучшими литейными свойствами, но большей хрупкостью при статических и ударных нагрузках, а также растяжении.

Чугунная трубопроводная арматура может быть изготовлена из следующих разновидностей этого сплава:

• Серый чугун (СЧ). Главным преимуществом его является высокая технологичность при литье, недостатком – хрупкость;
• Ковкий чугун (КЧ). Более прочная и вязкая версия это сплава с улучшенными в сравнении с СЧ показателями;
• Высокопрочный чугун (ВЧ). Графитовые включения в нем оптимизируют предел прочности сплава при сжатии и растяжении.

Чугунная трубопроводная арматура применяется в гидросистемах с небольшим давлением. Для оптимизации коррозионной стойкости элементы корпуса, контактирующие со средой, нередко покрывают защитным слоем из полимера, резины либо эмали.

Латунь и бронза представляют собой сплавы цинка и меди с дополнительными металлическими компонентами.

Латунь отличается хорошей пластичностью и технологичностью при различных видах обработки. За счет этого легко достигается высокая гладкость поверхности металла, что снижает вероятность осадка. Кроме того, оба сплава не подвергаются коррозионным процессам с разрушением структуры металлического изделия. Уплотнения седла выполняются прямо на корпусе арматуры, тем самым исключая необходимость дополнительной обработки.

Эксплуатационные свойства бронзы схожи со свойствами латуни. Только при механической обработке этот сплав крошится, а не сходит стружкой, но качество поверхности также высокое.

К числу достоинств трубопроводной арматуры с корпусом из латуни и бронзы относятся высокая коррозионная стойкость и эстетичный внешний вид. Кроме того, они могут применяться при температурах рабочей среды свыше +250ºС. Но ввиду высокой стоимости такие изделия выполняются только на линиях с малым диаметром проходного сечения.

Алюминий отличает высокая технологичность и малый вес конструкций из сплавов этого металла. Изделия из металла не подвержены коррозионным процессам благодаря образованию оксидной пленки на поверхности. Но при этом его низкий порог прочности ощутимо ограничивает сферы его применения. Соответственно, этот сплав применяется для изготовления корпусов трубопроводной арматуры небольших размеров, которые работают с температурой рабочей среды до +100ºС.

Материалы корпуса арматуры на основе никелевых сплавов востребованы прежде всего для перекачки морской воды. Кроме того, они отлично функционируют в широком температурном диапазоне (−271ºС… +600ºС). Соответственно, нередко криогенная трубопроводная арматура нередко имеет именно никелевые корпуса.

Титан как легкий металл с высокой температурой плавления используется в изготовлении корпусов арматуры, используемой в химическом производстве. Для подобной продукции общепромышленного назначения он не подходит ввиду высокой стоимости материала.

Низкая прочность и температура плавления этой группы материалов допускает узкое применение такой продукции. Изготавливать из них можно арматуру для систем с низким давлением. За счет низкой стоимости и химической агрессивности они используются в системах химического производства.

Выбор оптимального материала стоит производить не только исходя из вышеизложенных требований, но также с учетом материалов трубопроводов. В противном случае при температурном воздействии за счет разных коэффициентов линейного расширения металлов может иметь место разрыв резьбового соединения.

Трубопроводная арматура с корпусами из всех перечисленных материалов (кроме пластмассы) широко представлена в ассортименте соответствующей продукции, реализуемой нашей компанией. Подобрать ее можно исходя из типа и фильтров, доступных пользователям сайта. При наличии вопросов менеджеры компании будут рады ответить на них в удобной пользователям форме.