中文简体
Giới thiệu
Van là thành phần quan trọng trong hệ thống đường ống, chịu trách nhiệm kiểm soát dòng chất lỏng và khí trong môi trường công nghiệp, thương mại và sinh hoạt. Trong số các vật liệu khác nhau được sử dụng để chế tạo van, gang và thép đúc là hai loại phổ biến nhất. Mặc dù chúng có thể trông giống nhau nhưng những vật liệu này khác nhau đáng kể về thành phần, tính chất cơ học và sự phù hợp cho các ứng dụng khác nhau. Việc lựa chọn giữa van gang và thép đúc đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng về những khác biệt này để đảm bảo độ tin cậy, an toàn lâu dài và tiết kiệm chi phí.
Thành phần vật liệu và luyện kim
Gang là hợp kim sắt-cacbon có hàm lượng cacbon thường trên 2%. Nó chứa một lượng đáng kể than chì ở dạng mảnh (gang xám) hoặc nốt sần (gang dẻo), ảnh hưởng lớn đến tính chất của nó. Nó cũng có thể chứa silicon, mangan và các nguyên tố vi lượng. Hàm lượng carbon cao của gang làm cho nó tương đối giòn nhưng dễ đúc thành các hình dạng phức tạp.
Mặt khác, thép đúc là hợp kim sắt-cacbon có hàm lượng cacbon thường dưới 2%. Về cơ bản nó là thép cacbon hoặc thép hợp kim đã được đúc thành hình dạng mong muốn. Hàm lượng carbon thấp hơn và không có than chì mang lại độ dẻo, độ dẻo dai và khả năng hàn tốt hơn so với gang. Thép đúc cũng có thể được hợp kim với crom, molypden hoặc niken để cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn.
Tính chất cơ học
Khi nói đến hiệu suất cơ học, thép đúc vượt trội hơn gang ở hầu hết mọi khía cạnh. Thép đúc thể hiện độ bền kéo, khả năng chống va đập và độ dẻo dai cao hơn. Những đặc tính này làm cho nó rất phù hợp với môi trường áp suất và nhiệt độ cao, cũng như các ứng dụng chịu sốc và rung cơ học.
Gang, do có hàm lượng than chì, có cường độ nén tuyệt vời và khả năng gia công tốt, nhưng nó giòn và dễ bị nứt dưới ứng suất kéo hoặc va đập. Tuy nhiên, khả năng giảm rung của nó vượt trội hơn, mang lại lợi ích trong một số ứng dụng tĩnh nhất định.
Ứng dụng và trường hợp sử dụng
Van gang thường được sử dụng trong:
Hệ thống xử lý nước và nước thải
Mạng lưới đường ống đô thị
Hệ thống HVAC (Sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí)
Đường ống chữa cháy
Các ứng dụng áp suất thấp có mục đích chung
Van thép đúc phù hợp hơn cho:
Công nghiệp dầu khí
Nhà máy phát điện
Đường ống dẫn hơi nước và hóa chất áp suất cao
Nhà máy lọc hóa dầu
Công nghiệp khai thác và chế biến
Do độ bền và độ dẻo dai của chúng, van thép đúc thường được tìm thấy trong các ứng dụng quan trọng trong đó việc hỏng van có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng, chẳng hạn như nổ, rò rỉ hoặc thời gian ngừng hoạt động tốn kém.
Cân nhắc chi phí
Chi phí thường là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn van. Van gang thường tiết kiệm hơn, cả về nguyên liệu thô và chi phí sản xuất. Chúng dễ dàng đúc, gia công và sản xuất hàng loạt hơn. Đối với các ứng dụng áp suất thấp, không quan trọng, gang thường là lựa chọn ưu tiên do giá cả phải chăng.
Van thép đúc đắt hơn do giá thép, vật liệu hợp kim cao hơn và quy trình xử lý nhiệt phức tạp hơn. Tuy nhiên, chi phí trả trước cao hơn thường được chứng minh bằng tuổi thọ dài hơn và hiệu suất vượt trội trong các điều kiện khắt khe.
Chống ăn mòn và bảo trì
Mặc dù gang dễ bị ăn mòn nếu không được phủ hoặc bảo vệ, nhưng một số loại như gang dẻo có thể mang lại khả năng chống chịu được cải thiện. Các lớp phủ như epoxy, men hoặc mạ điện thường được áp dụng để tăng cường độ bền.
Thép đúc, đặc biệt là khi được hợp kim với crom (chẳng hạn như thép không gỉ), mang lại khả năng chống ăn mòn tốt hơn nhiều. Điều này làm cho van thép đúc phù hợp hơn với môi trường ăn mòn, chẳng hạn như nhà máy hóa chất hoặc ứng dụng hàng hải. Yêu cầu bảo trì đối với van thép đúc thường thấp hơn, nhưng chúng vẫn phải được kiểm tra thường xuyên về độ mòn, đặc biệt là trong các hệ thống mài mòn hoặc ăn mòn.
Tiêu chuẩn và cấp độ
Cả van gang và van thép đúc đều được sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế nghiêm ngặt như:
ASTM A126, A48, A536 – dành cho van gang và gang dẻo
ASTM A216, A217, A351 – cho van thép đúc và thép không gỉ
Các tiêu chuẩn này xác định thành phần hóa học, tính chất cơ học và các yêu cầu thử nghiệm đối với van, đảm bảo tính nhất quán và an toàn giữa các ngành công nghiệp.
