Dans le système de transport de fluides, leVanne haute températureLa vanne est un composant de contrôle indispensable, assurant principalement les fonctions de régulation, de dérivation, d'anti-retour, de coupure et de shunt. Elle est largement utilisée dans les secteurs industriel et civil. La vanne haute température est un type de vanne couramment utilisé. Ses propriétés spécifiques sont les suivantes : bonne résistance à la trempe, y compris la trempe profonde ; bonne soudabilité ; bonne absorption des chocs, ce qui la rend difficile à endommager par des chocs violents ; faible fragilité au revenu, etc. Il existe de nombreux types de vannes haute température. Les plus courantes sont les vannes haute température…vannes papillon, haute températurevannes à bille, filtres haute température et haute températurevannes à guillotine.
Quels sont les types de vannes haute température ?
Les vannes haute température comprennent les vannes à guillotine haute température, les vannes d'arrêt haute température, les clapets anti-retour haute température, les vannes à boisseau sphérique haute température, les vannes papillon haute température, les vannes à pointeau haute température, les vannes d'étranglement haute température et les détendeurs haute température. Parmi elles, les plus couramment utilisées sont les vannes à guillotine, les vannes à soupape, les clapets anti-retour, les vannes à boisseau sphérique et les vannes papillon.
Quelles sont les conditions de fonctionnement des vannes haute température ?
Les conditions de travail à haute température comprennent principalement les températures sub-élevées, les températures élevées I, II, III, IV et V, qui seront présentées séparément ci-dessous.
température inférieure à haute
Une température intermédiaire signifie que la température de fonctionnement de la vanne se situe entre 325 et 425 °C. Pour l'eau et la vapeur, on utilise principalement les vannes WCB, WCC, A105, WC6 et WC9. Pour les huiles soufrées, on privilégie les vannes C5, CF8, CF3, CF8M et CF3M, résistantes à la corrosion par les sulfures. Elles sont principalement utilisées dans les détendeurs atmosphériques et les réducteurs de pression, ainsi que dans les unités de cokéfaction différée des raffineries. Les vannes en CF8, CF8M, CF3 et CF3M ne sont pas conçues pour résister à la corrosion par les solutions acides, mais sont destinées aux produits pétroliers soufrés et aux oléoducs et gazoducs. Dans ce cas, leur température de fonctionnement maximale est de 450 °C.
Haute température I
Lorsque la température de service d'une vanne est comprise entre 425 et 550 °C, elle est de classe haute température I (classe PI). Le matériau principal des vannes de classe PI est un acier résistant à la chaleur de haute qualité, de classe I, au carbone, chrome, nickel, terres rares et titane, de type CF8, conformément à la norme ASTM A351. La classe PI étant une appellation spécifique, elle englobe également les aciers inoxydables haute température (classe P). Par conséquent, si le fluide de service est de l'eau ou de la vapeur, bien que l'acier haute température WC6 (t ≤ 540 °C) ou WC9 (t ≤ 570 °C) puisse être utilisé, et que l'acier haute température C5 (ZG1Cr5Mo) puisse convenir aux produits pétroliers soufrés, ces aciers ne sont pas classés PI.
Haute température II
La température de fonctionnement de la vanne est de 550 à 650 °C, et elle est classée haute température II (désignée P II). Les vannes haute température de classe P II sont principalement utilisées dans les unités de craquage catalytique des huiles lourdes en raffinerie. Elles comprennent une vanne à guillotine à revêtement haute température résistant à l'usure, utilisée notamment dans les buses à trois rotations. Le matériau principal des vannes de classe P II est un acier résistant à la chaleur, renforcé par un alliage de carbone moyen, de chrome, de nickel, de terres rares, de titane et de tantale, de classe II, de forme CF8 selon la norme ASTM A351.
Haute température III
La température de fonctionnement de la vanne est de 650 à 730 °C ; elle est classée haute température III (désignée PIII). Les vannes haute température de classe PIII sont principalement utilisées dans les grandes unités de craquage catalytique de pétrole lourd des raffineries. Le matériau principal de ces vannes est le CF8M, conforme à la norme ASTM A351.
Haute température IV
La température de service de la vanne est de 730 à 816 °C et elle est classée haute température IV (PIV). La limite supérieure de température de service d'une vanne PIV est de 816 °C, car la norme ASME B16134 relative à la classe de pression-température retenue pour sa conception est de 816 °C (1500 V). De plus, au-delà de 816 °C, l'acier approche de sa température de forgeage. À ce stade, le métal se trouve dans sa zone de déformation plastique et, bien que présentant une bonne plasticité, il lui est difficile de résister à une pression de service et à des forces d'impact élevées sans se déformer. Le matériau principal de la vanne PIV est l'acier CF8M, conforme à la norme ASTM A351, dont la forme de base est « acier résistant à la chaleur, moyennement résistant au carbone, au chrome, au nickel, au molybdène, aux terres rares, au titane et au tantale, renforcé par un alliage résistant à la chaleur pour hautes températures de classe IV ». CK-20 et norme ASTMA182 F310 (y compris la teneur en C ≥01050%) et acier inoxydable résistant à la chaleur F310H.
Haute température V
La température de fonctionnement de la vanne est supérieure à 816 °C. Les vannes haute température de classe PⅤ (vannes d'arrêt, à l'exclusion des vannes papillon de régulation) nécessitent des méthodes de conception spécifiques, telles qu'un revêtement isolant ou un refroidissement par eau ou gaz, afin de garantir leur bon fonctionnement. Par conséquent, la limite supérieure de la température de fonctionnement des vannes haute température de classe PⅤ n'est pas spécifiée, car celle-ci dépend non seulement du matériau, mais aussi des méthodes de conception spécifiques, dont le principe de base reste le même. Les vannes haute température de classe PⅤ peuvent être fabriquées avec des matériaux adaptés au fluide et à la pression de service, ainsi qu'à des méthodes de conception spécifiques. Pour les vannes haute température de classe PⅤ, les clapets ou les papillons sont généralement fabriqués à partir d'alliages haute température HK-30 et HK-40 conformes à la norme ASTM A297. Ces alliages sont résistants à la corrosion, mais ne supportent pas les chocs ni les charges de haute pression.
Date de publication : 21 juin 2021