Dalam lingkungan suhu tinggi, katup yang dirancang khusus perlu dipilih sesuai dengan kisaran suhu tertentu. Berikut ini adalah poin utama dan solusi adaptasi untuk pemilihan katup suhu tinggi:
1. Pemilihan material menurut kisaran suhu
- Di bawah 425 derajat
Katup baja karbon (Bahan WCB/WCC): Cocok untuk pipa uap, minyak dan gas, dengan ketahanan suhu maksimum 425 derajat.
Optimalisasi Seal: Segel PTFE terbatas pada kurang dari atau sama dengan 200 derajat dan perlu ditingkatkan ke segel PPL (seperti katup bola Q41PPL) untuk mendukung kurang dari atau sama dengan kondisi kerja 350 derajat.
- 425 derajat -600 derajat
Katup baja paduan rendah: Bahan baja kromium-molybdenum (seperti 1.25cr-0.5mo, 2.25cr-1mo) lebih disukai, dengan ketahanan creep yang kuat dan batasan atas suhu 600 derajat.
Model Tipikal: WC6 (hingga 550 derajat), WC9 (hingga 570 derajat) Katup gerbang/katup berhenti.
- 600 derajat -980 derajat
Valves katup paduan suhu tinggi:
Paduan berbasis Nickel (seperti seri Inconel): Tahan terhadap 980 derajat, ketahanan oksidasi yang kuat, cocok untuk retak tungku dan sistem pembuangan dirgantara;
Paduan Berbasis COBALT: Resistensi yang sangat baik terhadap kelelahan termal, cocok untuk gas buang suhu tinggi yang mengandung erosi partikel (seperti kiln metalurgi).
2. Jenis katup dan desain struktural
- Tipe yang disukai:
Stop Valve: Kemampuan kompensasi ekspansi termal terbaik, mengurangi risiko stagnasi suhu tinggi;
Gate Valve: Struktur gerbang elastis (ekspansi anti-termal dan jamming) diperlukan.
- Struktur penyegelan khusus:
Seal Metal Hard: Chromium carbide disemprotkan pada permukaan penyegelan (kekerasan lebih besar dari atau sama dengan HRC60), tahan terhadap 980 derajat suhu tinggi;
Desain Kompensasi Elastic: Ekstensi Batang Katup + Struktur Pegas Disc, Menyerap tegangan deformasi termal.
- Tipe yang Diprogrlah:
Ketika suhu creep dari bahan baut terlampaui (biasanya lebih besar dari atau sama dengan 425 derajat), katup kupu-kupu tipe wafer dilarang.
3. Solusi untuk kondisi kerja yang ekstrem
- Suhu ultra-tinggi di atas 1000 derajat:
Katup keramik: Katup keramik diskonnya tahan terhadap suhu tinggi dan erosi partikel tekanan tinggi, cocok untuk pembangkit listrik tenaga batu bara dan reaktor kimia;
Struktur Komposit: Beton Baja Baja Karbon + Lapisan Beton Refraktori (seperti katup kupu-kupu gas buang suhu tinggi).
- Media suhu tinggi korosif:
Stainless Steel Austenitic (316L): Tahan asam, cocok untuk minyak dan gas yang mengandung sulfur di bawah 600 derajat;
Lined Valve: Lapisan tahan panas non-logam (seperti lapisan keramik) isolat media korosif.
4. Pertimbangan Seleksi
- Koneksi pengelasan lebih disukai: Ketika suhu lebih besar dari 425 derajat dan tekanan lebih besar dari atau sama dengan PN100, koneksi flensa rentan terhadap kegagalan, dan pengelasan tubuh katup direkomendasikan.
- Pengaturan bypass: Katup pipa uap suhu tinggi perlu dilengkapi dengan pipa bypass untuk menghindari kerusakan guncangan termal.
- Persyaratan Pengujian: Katup suhu tinggi harus lulus uji siklus termal (suhu operasi maksimum ± 10%) dan 2.000 tes kehidupan pembukaan dan penutupan.