Válvula de Esfera de Titânio ou Aço Inoxidável para Uso Marítimo

Válvula de Esfera de Titânio ou Aço Inoxidável para Serviço Marítimo

Uma válvula de esfera em água do mar raramente falha porque o desgaste do corpo era uniforme. Ela falha na fenda: sob a junta do corpo, atrás do anel de sede, na folga entre a esfera e a haste, ou na rosca de um parafuso da tampa. Esse é o lugar onde uma válvula de aço inoxidável cede e o lugar onde o titânio justifica seu preço, e é a razão pela qual a comparação deve ser feita no comportamento em fenda e na temperatura da sede, em vez de uma alegação geral sobre resistência à corrosão.

Dados da Válvula

Corrosão Comparada

Resistência à picada, PRENNão aplicável, sem picadaCerca de 25Temperatura crítica de picada em cloretoAcima de 100 graus, sem picadaCerca de 20 a 25 grausLimiar de corrosão em fendaCerca de 70 a 80 graus, cloreto neutroAbaixo de 20 graus em água do mar estagnadaResistência ao escoamento275 MPa170 MPaDensidade4,51 g/cm³8,00 g/cm³Expansão térmica8,6 micrômetros por m K16 micrômetros por m KComportamento em água do mar correnteFilme passivo, sem desgastePicada e ataque em fenda

PREN é citado para aços inoxidáveis e não para titânio, porque o titânio não pica: ele depende de um filme de óxido de dez nanômetros que se reforma instantaneamente quando arranhado, e esse filme é estável em cloreto em qualquer temperatura que uma válvula possa encontrar. O número prático é o limiar de fenda, cerca de 70 a 80 graus Celsius em cloreto neutro, acima do qual o titânio pode criar fenda em uma linha de junta apertada e o Gr7 com sua pequena adição de paládio é o corpo mais seguro. O aço inoxidável 316L cruza seu próprio limiar na temperatura ambiente da água do mar em uma fenda estagnada, que é exatamente a condição dentro de uma válvula fechada.

Onde o Aço Inoxidável Ainda Faz Sentido

O aço inoxidável não é a resposta errada em todos os lugares. Em um sistema de água do mar com temperatura controlada, fluxo contínuo e filtrado, as válvulas 316L oferecem vários anos de serviço e custam uma fração do titânio. O Duplex 2205 estende a faixa segura e é frequentemente o compromisso em válvulas maiores onde um corpo de titânio seria um problema de fundição. A decisão se resume a três perguntas: a linha fica parada por longos períodos, a água é clorada e a válvula fica fechada em uma linha quente. Duas respostas afirmativas colocam o titânio à frente no custo do ciclo de vida; três respostas negativas deixam o aço inoxidável competitivo.

Sedes e o Teto de Temperatura

Um corpo de titânio não faz uma válvula de titânio. A sede é geralmente PTFE para cerca de 200 graus Celsius, RPTFE ligeiramente mais alto, PEEK para cerca de 250 e PCTFE mais baixo, mas com melhor resistência à permeação, enquanto o corpo poderia operar muito mais quente. Em um sistema marítimo, a sede também é o lugar onde fragmentos de areia e conchas se alojam e riscam a esfera, então uma válvula de passagem plena com sede metálica é escolhida para lama ou para vapor e uma sede macia para fechamento hermético em água limpa. A vedação da haste é o segundo ponto fraco: uma gaxeta de grafite tolera calor, uma vedação de elastômero tolera desalinhamento e nenhuma tolera um curso seco em velocidade.

Acoplamento Galvânico e Fixadores

O titânio é catódico em relação ao aço, ao alumínio e à maioria dos aços inoxidáveis, portanto, a parte de aço de uma junta mista é a que corrói. Uma válvula de titânio aparafusada a uma flange de aço com prisioneiros de aço mostrará desgaste nos prisioneiros muito antes que o corpo seja afetado, e uma haste de aço inoxidável em um corpo de titânio é segura apenas enquanto os dois permanecerem molhados e eletricamente contínuos. As respostas usuais são juntas e arruelas isolantes, fixadores revestidos ou duplex, e uma haste na mesma família do corpo sempre que o serviço permitir. As juntas roscadas em titânio também agarram, portanto, um lubrificante aprovado para o fluido é usado na montagem.

Custo ao Longo da Vida Útil da Linha

Uma válvula de esfera de titânio Classe 150 custa várias vezes uma válvula 316L do mesmo tamanho, e em um primeiro pedido essa diferença é difícil de justificar. A comparação muda quando a válvula está em uma linha de lastro, um circuito de lavagem, um sistema de refrigeração offshore ou um trem de dessalinização, onde uma válvula de aço inoxidável pode precisar ser substituída a cada dois a quatro anos e cada substituição significa um desligamento, uma linha drenada e um novo conjunto de juntas. Ao longo de dez anos, a válvula de titânio é geralmente o item mais barato, e em um navio, o tempo de inatividade é a maior parte do custo.

Especificando uma Válvula de Esfera Marítima

Declare o grau do corpo e da esfera, a classe de pressão e o tipo de faceamento, a passagem, o material da sede, a haste e a atuação, e nomeie a água: clorada ou não, temperatura, fluxo e se a válvula ficará fechada por longos períodos. Para uma válvula de titânio, adicione a pressão de teste, o certificado e a marcação, e diga se o corpo será decapado ou polido, pois um furo polido é mais fácil de limpar e mostra um caminho de vazamento mais cedo. Onde o serviço é quente e estagnado, especifique Gr7 em vez de Gr2 e indique isso no desenho.

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