เหตุใดส่วนประกอบวาล์วหล่อจึงเป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าสำหรับระบบแรงดันสูง

เทคนิคการหล่อขั้นสูงสำหรับเรขาคณิตวาล์ววิกฤต

การหล่อยังคงเป็นวิธีการผลิตที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบวาล์ว เนื่องจากความสามารถในการสร้างโพรงภายในที่ซับซ้อนและเส้นทางการไหลที่โค้งงอ ซึ่งแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำสำเร็จด้วยการตัดเฉือนเพียงอย่างเดียว สำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูง ความสมบูรณ์ของการหล่อจะเป็นตัวกำหนดความสามารถของวาล์วในการต้านทานการเสียรูปและความล้า โรงหล่อสมัยใหม่ใช้การหล่อแบบลงทุนสำหรับส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กและมีความแม่นยำสูง เช่น ขอบและที่นั่ง ในขณะที่การหล่อด้วยทรายใช้สำหรับตัวถังและฝากระโปรงขนาดใหญ่ การเลือกเทคนิคการหล่อมีผลโดยตรงต่อโครงสร้างเกรนของโลหะ ซึ่งจะกำหนดคุณสมบัติทางกลของส่วนประกอบภายใต้ความเครียดจากความร้อน

การได้ "รูปร่างที่ใกล้เคียงตาข่าย" ผ่านการหล่อจะช่วยลดความจำเป็นในการตัดเฉือนขั้นที่สองอย่างกว้างขวาง ซึ่งช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของวัสดุ ด้วยการใช้แม่พิมพ์ทรายหรือเปลือกเซรามิกที่พิมพ์แบบ 3 มิติ ขณะนี้ผู้ผลิตสามารถบรรลุพิกัดความเผื่อที่เข้มงวดมากขึ้นใน "โซนวิกฤต" ของวาล์ว เช่น กล่องบรรจุและใบหน้าหน้าแปลน ความแม่นยำนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการประกอบขั้นสุดท้ายจะรักษาการปิดผนึกที่แน่นหนา แม้ว่าจะอยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนตามแบบฉบับของโรงงานแปรรูปน้ำมัน ก๊าซ และเคมีก็ตาม

การเลือกใช้วัสดุและสมบัติทางโลหะวิทยา

ประสิทธิภาพของก ส่วนประกอบวาล์วหล่อ ขึ้นอยู่กับโลหะผสมที่เลือกอย่างมาก สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันจำเป็นต้องมีโปรไฟล์ทางโลหะวิทยาเฉพาะเพื่อป้องกันความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร ด้านล่างนี้คือการเปรียบเทียบวัสดุทั่วไปที่ใช้ในการหล่อวาล์ว:

การควบคุมคุณภาพและโปรโตคอล NDT สำหรับการหล่อ

วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT)

เนื่องจากการหล่อเป็นกระบวนการแข็งตัว ข้อบกพร่องภายใน เช่น การหดตัว ความพรุน หรือการรวมตัวจึงสามารถเกิดขึ้นได้ โปรโตคอล NDT ที่เข้มงวดถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าตัววาล์วสามารถทนต่อแรงดันที่กำหนดได้โดยไม่รั่วไหล การทดสอบเหล่านี้มักได้รับคำสั่งจากมาตรฐานสากล เช่น ASME B16.34

• การทดสอบด้วยรังสี (RT): ใช้รังสีเอกซ์เพื่อตรวจจับช่องว่างหรือรอยแตกภายในผนังหล่อ
• การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI): ระบุความไม่ต่อเนื่องของพื้นผิวและพื้นผิวใกล้ในวัสดุที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้า
• การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (UT): คลื่นเสียงความถี่สูงจะวัดความหนาของผนังและตรวจจับข้อบกพร่องที่ฝังลึก
• การตรวจสอบสีย้อมทะลุทะลวง (DPI): วิธีการต้นทุนต่ำในการเปิดเผยรอยแตกบนพื้นผิวหรือรูพรุนที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ Gating และ Riser

ความสำเร็จของส่วนประกอบวาล์วหล่อเริ่มต้นจากการออกแบบแม่พิมพ์ ระบบเกตซึ่งเป็นเครือข่ายของช่องที่ส่งโลหะหลอมเหลวไปยังโพรงแม่พิมพ์ จะต้องได้รับการออกแบบเพื่อลดความปั่นป่วนให้เหลือน้อยที่สุด การไหลเชี่ยวสามารถนำอากาศและสิ่งสกปรกเข้าไป ทำให้เกิด "รูก๊าซ" ในตัววาล์วที่เสร็จแล้ว วิศวกรใช้ซอฟต์แวร์จำลองการแข็งตัวเพื่อคาดการณ์ว่าโลหะจะเย็นตัวลงอย่างไร เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนที่หนักของวาล์ว เช่น หน้าแปลน จะถูกป้อนด้วยวัสดุหลอมเหลวเพียงพอเพื่อป้องกันการหดตัว

ตัวยกทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บโลหะหลอมเหลวที่ "ป้อน" การหล่อในขณะที่หดตัวระหว่างการทำความเย็น ในการผลิตวาล์ว การวางไรเซอร์อย่างมีกลยุทธ์เหนือส่วนที่หนาที่สุดถือเป็นสิ่งสำคัญ หากการออกแบบไรเซอร์มีข้อบกพร่อง วาล์วอาจผ่านการทดสอบด้วยสายตา แต่ไม่ผ่านการทดสอบแรงดันอุทกสถิตเนื่องจากทางเดินภายในด้วยกล้องจุลทรรศน์ การจัดการระบายความร้อนที่เหมาะสมในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นทำให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างเกรนจะสม่ำเสมอ ซึ่งมีความสำคัญต่อการเชื่อมในระยะยาวและความสามารถในการซ่อมแซมของวาล์วในภาคสนาม

การอบชุบด้วยความร้อนหลังการหล่อ

การบรรเทาความเครียดและการหลอมสารละลาย

เมื่อถอดส่วนประกอบออกจากแม่พิมพ์แล้ว มักจะผ่านการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติ สำหรับการหล่อเหล็กสแตนเลส การหลอมสารละลายจะใช้เพื่อละลายคาร์ไบด์กลับเข้าไปในเมทริกซ์โลหะ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้สูงสุด สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน การทำให้เป็นมาตรฐานหรือการแบ่งเบาบรรเทาจะใช้เพื่อให้ได้สมดุลที่ต้องการระหว่างความแข็งและความเหนียว ขั้นตอนนี้ไม่สามารถต่อรองได้สำหรับวาล์วที่มีไว้สำหรับอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ (บริการแช่แข็ง) หรือการใช้งานไอน้ำรอบสูงซึ่งการเปลี่ยนแปลงจากความร้อนเป็นภัยคุกคามอยู่ตลอดเวลา