Επιλογή Υλικών για Κρυογενείς Βαλβίδες

Επιλογή Υλικών για Κρυογενείς Βαλβίδες

Τα ρευστά εργασίας των κρυογενών βαλβίδων δεν είναι μόνο κρύα, αλλά συχνά και τοξικά, εύφλεκτα ή εκρηκτικά, καθώς και εξαιρετικά διαπερατά. Αυτό υπαγορεύει πολλές ειδικές απαιτήσεις για τα υλικά των βαλβίδων. Οι μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα σε κρυογενείς θερμοκρασίες διαφέρουν από αυτές σε θερμοκρασία δωματίου. Εκτός από την αντοχή, το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό απόδοσης του κρυογενή χάλυβα είναι η ανθεκτικότητά του σε κρούση σε χαμηλή θερμοκρασία. Αυτή η ανθεκτικότητα σε κρούση σε χαμηλή θερμοκρασία σχετίζεται με τη θερμοκρασία μετάβασης του υλικού σε εύθραυστο. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία μετάβασης σε εύθραυστο, τόσο καλύτερη είναι η ανθεκτικότητα σε κρούση σε χαμηλή θερμοκρασία. Τα μέταλλα με κρυσταλλικό πλέγμα σώματος κεντραρισμένο κύβο, όπως ο ανθρακούχος χάλυβας, παρουσιάζουν ευθραυστότητα σε χαμηλή θερμοκρασία, ενώ η ανθεκτικότητα σε κρούση των μετάλλων με κρυσταλλικό πλέγμα όψης κεντραρισμένο κύβο, όπως ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, δεν επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τις χαμηλές θερμοκρασίες.

Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τα εξαρτήματα ανθεκτικά στην πίεση, όπως το σώμα και το καπάκι των κρυογενών βαλβίδων, χρησιμοποιούν συνήθως σκληρά υλικά με καλή αντοχή σε χαμηλή θερμοκρασία. Πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη παράγοντες όπως η συγκολλησιμότητα, η μηχανική κατεργασία, η σταθερότητα και η οικονομική αποδοτικότητα. Οι μηχανικές εταιρείες σχεδιάζουν συνήθως για βαθμούς χαμηλής θερμοκρασίας -46°C, -101°C και -196°C. Ο ανθρακούχος χάλυβας χαμηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιείται γενικά για τον βαθμό χαμηλής θερμοκρασίας -46°C, ενώ ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας σειράς 300 χρησιμοποιείται γενικά για τους βαθμούς χαμηλής θερμοκρασίας -101°C και -196°C. Αυτός ο τύπος ανοξείδωτου χάλυβα έχει μέτρια αντοχή, καλή σκληρότητα και καλές ιδιότητες επεξεργασίας. Σύμφωνα με το ASMEB31.3, η χαμηλότερη εφαρμόσιμη θερμοκρασία των συνήθως χρησιμοποιούμενων υλικών για βαλβίδες χαμηλής θερμοκρασίας.