شیر زیرکونیومی

سایز: ۲ تا ۲۴ اینچ | فشار: کلاس ۱۵۰ تا ۹۰۰ | استاندارد: ASME B16.34، API 6D، API 600

توضیحات | مشخصات فنی | دانلودها

درباره شیر زیرکونیومی

چرا زیرکونیوم در برابر اسید نیتریک مانند هیچ فلز دیگری مقاومت میکند

در فلزات مقاوم به خوردگی سلسلهمراتبی وجود دارد و زیرکونیوم در رده بالای آن قرار دارد — فقط پس از تانتالوم در مقاومت اسیدی خام، اما با هزینهای کسری از تانتالوم. در سرویس اسید نیتریک غلیظ (مواد بالای ۶۵٪ که در دماهای بالا فولاد ضدزنگ، مونل و حتی تیتانیوم را از بین میبرد)، زیرکونیوم انتخاب عملی است.

مکانیزم آن ساده است: زیرکونیوم یک لایه اکسید بسیار پایدار و متراکم (ZrO2) تشکیل میدهد که با انرژی پیوندی که بیشتر لایههای اکسیدی دیگر نمیتوانند با آن رقابت کنند، به سطح فلز میچسبد. این اکسید در هیچ غلظت یا دمای تجاری مرتبطی در اسید نیتریک حل نمیشود. در اسید نیتریک جوشان ۹۸٪، نرخ خوردگی زیرکونیوم کمتر از ۰.۰۲۵ میلیمتر در سال است. فولاد ضدزنگ 304L در همان شرایط؟ میتوانید کاهش وزن را بر حسب گرم در روز اندازهگیری کنید.

به همین دلیل است که کارخانههای تغلیظ اسید نیتریک — مراحل نهایی که اسید از ۶۵٪ به ۹۸٪ میرسد — زیرکونیوم را برای موقعیتهای حیاتی شیر مشخص میکنند. فرآیند در دمای ۸۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد در غلظتهای اسیدی که فلزات دیگر را متلاشی میکند، اجرا میشود. شیرهای زیرکونیومی در آن مدارها بیش از ۱۰ سال با افت مواد ناچیز دوام میآورند.

زیرکونیوم همچنین در فرآوری اسیدهای آلی میدرخشد. اسید استیک در دماها و غلظتهای تولید، فولاد ضدزنگ را با نرخی خورده میکند که تعویض سالانه شیر را الزامی میکند. زیرکونیوم در همان سرویس؟ خوردگی تقریباً غیرقابل اندازهگیری. صنعت سنتز اوره از شیرهای زیرکونیومی در سرویس کاربامات فشار بالا استفاده میکند، جایی که ترکیب آمونیاک، CO2 و آب در دمای ۲۰۰ درجه سانتیگراد یک ترکیب خورنده ایجاد میکند که بیشتر گزینههای جایگزین را شکست میدهد.

نقاط ضعف زیرکونیوم (دانش حیاتی برای بقا)

یونهای فلوراید. این نقطه آشیل زیرکونیوم است و کاملاً قطعی است. حتی فلوراید ردیابی (۰.۰۵ مولار NaF در اسید نیتریک) باعث حل شدن لایه ZrO2 میشود و فلز خام را در معرض حمله سریع قرار میدهد. اگر جریان فرآیند شما حاوی هرگونه فلوراید باشد — از آب خام، از آلودگی فسفاته، از هر منبعی — زیرکونیوم خورده میشود. هیچ بحثی، هیچ راهحلی، هیچ «مقدار کم قابل تحمل» وجود ندارد. Hastelloy C276 جایگزین برای جریانهای حاوی فلوراید است.

ساختار هزینه. مواد خام زیرکونیوم تقریباً ۶ تا ۸ برابر قیمت فولاد ضدزنگ هزینه دارد. هزینه بدنه شیر بالا است، اما درد واقعی بودجه از ساخت و تولید ناشی میشود — زیرکونیوم در دماهای آهنگری بسیار واکنشپذیر است و باید در اتمسفر بیاثر کار شود. بیشتر کارگاهها برای این کار تجهیزات ندارند. تأمینکنندگان شیر که پیکربندیهای زیرکونیومی را موجود دارند نادرند و سفارشهای سفارشی بیش از ۲۰ هفته طول میکشد.

جوشکاری نیاز به کنترل خلوص مطلق دارد. زیرکونیوم اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن را از اتمسفر در طول جوشکاری جذب میکند. این گازهای حلشده ناحیه جوش را به طور دائمی شکننده میکنند — هیچ عملیات پس از جوش آن را معکوس نمیکند. جوشکاری باید تحت پوشش کامل گاز بیاثر (آرگون، با پاکسازی سهگانه) انجام شود و رنگ حرارتی در سمت پشت جوش باید نقرهای تا کاهی باشد. تغییر رنگ آبی یا خاکستری به معنای آلودگی اکسیژن است و آن اتصال به خطر افتاده است. من دیدهام که جوشهای زیرکونیومی فقط بر اساس بازرسی بصری رد میشوند — نیازی به رادیوگرافی نیست، رنگ داستان را روایت میکند.

استحکام مکانیکی. استحکام کششی زیرکونیوم 702 (حداقل ۳۸۰ مگاپاسکال) در مقایسه با فولاد ضدزنگ (۴۸۵+ مگاپاسکال برای 304) متوسط است. برای بدنه شیرهای کلاس ۱۵۰ تا ۳۰۰ کافی است، اما زیرکونیوم را در پیکربندیهای آهنگری فشار قوی کلاس 600 پیدا نخواهید کرد. Zr 705 (با ۲ تا ۳٪ نیوبیم) استحکام کششی را به حدود ۴۸۰ مگاپاسکال میرساند — وقتی به رتبههای فشار بالاتر نیاز دارید از آن استفاده کنید، اما تأیید کنید که افزودن نیوبیم بر مقاومت به خوردگی در محیط خاص شما تأثیر نمیگذارد.

مشخص کردن شیرهای زیرکونیومی بدون اشتباهات پرهزینه

برای اسید نیتریک غلیظ (۶۵ تا ۹۸٪): زیرکونیوم 702، کلاس ۱۵۰ یا ۳۰۰، پیکربندی گلوب یا گیت. عدم وجود فلوراید در جریان فرآیند را تأیید کنید — آزمایش کنید، فرض نکنید. یک رویداد آلودگی فلوراید و بدنه شیر ضایعات میشود.

برای سنتز اسید استیک در دمای تولید: شیر دیافراگمی یا توپی Zr 702. نشیمنگاه PTFE. این کاربرد به خوبی اثبات شده است و هزینه زیرکونیوم در عرض ۲ تا ۳ سال در مقایسه با چرخههای تعویض فولاد ضدزنگ بازپرداخت میشود.

برای سرویس کاربامات فشار بالا اوره: Zr 705 (تقویتشده با نیوبیم) برای نیازهای مکانیکی بالاتر. حداقل کلاس 300. تأیید کنید که تأمینکننده شیر شما مراجع واقعی کارخانه اوره دارد — نه فقط دادههای آزمایشگاهی.

پاسخ: در بسیاری از سرویسهای اسیدی، بله. زیرکونیوم مقاومت به خوردگی معادل تانتالوم در اسیدهای نیتریک، سولفوریک و آلی با تقریباً ۱/۳ تا ۱/۴ هزینه ارائه میدهد. استثنا: هرگونه حضور فلوراید. تانتالوم در برابر فلوراید مقاومت میکند؛ زیرکونیوم نمیکند. اگر فرآیند شما حتی فلوراید ردیابی دارد، زیرکونیوم رد صلاحیت میشود.

پاسخ: به طور منظم آزمایش کنید — فلوراید با غلظت ۱ ppm در محیط فرآیند برای به خطر انداختن زیرکونیوم کافی است. فقط به مشخصات مواد خام تکیه نکنید. اختلالات فرآیند، باقیماندههای مواد شیمیایی تمیزکننده و آلودگی خوراک میتوانند فلورایدی را وارد کنند که در اساس طراحی نبود.

پاسخ: بله، تا حدود غلظت ۷۰٪ در دماهای متوسط (زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد). بالای ۷۰٪ و در دماهای بالاتر، نرخ خوردگی افزایش مییابد. برای اسید سولفوریک غلیظ در دمای بالا، Hastelloy B2 انتخاب بهتری است.

پاسخ: زیرکونیوم 702 سطح مقطع جذب نوترون بسیار پایینی دارد، به همین دلیل در تجهیزات بازفرآوری سوخت هستهای استفاده میشود. Zr 702 با درجه شیر استاندارد برای بیشتر کاربردهای بازفرآوری الزامات خلوص هستهای را برآورده میکند. برای اجزای داخلی هسته راکتور، درجههای خلوص بالاتر (محتوای هافنیوم مشخصشده زیر ۰.۰۲٪) مورد نیاز است — Zr 702 استاندارد تا ۴.۵٪ Hf را مجاز میداند.

| محدوده سایز | ۲ تا ۲۴ اینچ

| کلاس فشار | کلاس ۱۵۰ تا ۹۰۰

| استاندارد طراحی | ASME B16.34، API 6D، API 600

| مواد بدنه | C95400، C95500، C95800

| استانداردهای پایه | ASME B16.34، NACE MR0175

| محدوده سایز پایه | ۲ تا ۲۴ اینچ

| کلاس فشار پایه | کلاس ۱۵۰ تا ۱۵۰۰

کاتالوگها و برگههای داده محصول

[تصویر: شیر زیرکونیومی]

| محدوده سایز | ۲ تا ۲۴ اینچ

| کلاس فشار | کلاس ۱۵۰ تا ۹۰۰

| استاندارد طراحی | ASME B16.34، API 6D، API 600

| مواد بدنه | C95400، C95500، C95800

برای قیمتگذاری و پشتیبانی فنی در مورد شیر زیرکونیومی با تیم مهندسی ما تماس بگیرید.

ASME B16.34، API 6D گواهیشده و منطبق

API 600 گواهیشده و منطبق

ASME B16.34 گواهیشده و منطبق

NACE MR0175 گواهیشده و منطبق

به دنبال راهحلهای بیشتر هستید؟

طیف محصولات ما را که برای چالشهای صنعت شما ساخته شدهاند، کشف کنید.

FLOWKS شیر توپی شناور، شیر توپی ترونیون و شیر توپی ورودی از بالا را برای نفت و گاز، پتروشیمی و تولید برق ارائه میدهد. طراحی شده بر اساس API 6D، API 608 و ASME B16.34.

شیرهای Double Block & Bleed (DBB) فلوكس با جداسازی دوگانه و تأیید تخلیه در یک بدنه فشرده واحد، جایگزین نصبهای سنتی چند شیری میشوند. شیرهای DBB فلوكس وزن، فضا و مسیرهای نشتی بالقوه را کاهش میدهند. موجود در طرحهای بونیت پیچی، تمامجوش و گیت انبساطی بر اساس API 6D و API 607.

شیرهای گیت فلوكس برای سرویس جداسازی در سیستمهای لولهکشی. طرحهای گوه انعطافپذیر، گوه جامد، اسلب و گیت انبساطی بر اساس API 600، API 602 و ASME B16.34.

شیرهای گلوب فلوكس برای تنظیم جریان و جداسازی. پیکربندیهای استاندارد، زاویهای، الگوی Y و بلوز سیل بر اساس API 602 و BS 1868.