Material de la válvula F51 frente a F53 es una comparación importante para válvulas industriales forjadas dúplex y súper dúplex. Ambos materiales se utilizan para cuerpos de válvulas, bonetes, tapas de extremo, vástagos, bolas, discos, piezas de ajuste y otros componentes húmedos o que contienen presión resistentes a la corrosión.
F51 y F53 se analizan a menudo en agua de mar, costa afuera, desalinización, agua de proceso que contiene cloruro, procesamiento químico y servicios industriales corrosivos. Ambas son opciones más resistentes a la corrosión que muchos materiales de acero inoxidable comunes, pero no se seleccionan para el mismo nivel de severidad.
Este artículo se centra en Materiales de válvulas forjadas ASTM A182 F51 y ASTM A182 F53. Para obtener una descripción general más amplia del material forjado, lea nuestra Guía de materiales de válvulas forjadas. Para la selección general de válvulas dúplex, lea nuestra Válvulas dúplex de acero inoxidable para agua de mar y servicios corrosivos.
¿Qué es el material de la válvula ASTM A182 F51?
ASTM A182 F51 es un material de acero inoxidable dúplex forjado comúnmente utilizado para piezas y componentes de presión de válvulas. A menudo se asocia con grados de acero inoxidable dúplex como UNS S31803 o UNS S32205, según las especificaciones del proyecto y el material suministrado.
Se selecciona F51 cuando el acero inoxidable 304 o 316 puede no proporcionar suficiente resistencia a la corrosión, especialmente en entornos que contienen cloruro. También ofrece mayor resistencia que muchos aceros inoxidables austeníticos comunes, lo que puede resultar útil para cuerpos de válvulas forjados y piezas que contienen presión.
Las aplicaciones típicas de la válvula F51 incluyen:
- Servicio de agua de mar
- Agua que contiene cloruro
- Sistemas de petróleo y gas marinos
- Plantas desaladoras
- Tuberías de servicios marinos
- Sistemas de agua industriales corrosivos.
- Procesamiento químico con riesgo de corrosión por cloruros.
- Válvulas de bola dúplex, válvulas de compuerta, válvulas de globo y válvulas de retención forjadas
¿Qué es el material de la válvula ASTM A182 F53?
ASTM A182 F53 es un material de acero inoxidable súper dúplex forjado que se utiliza para aplicaciones de válvulas resistentes a la corrosión más severas. A menudo se asocia con acero inoxidable súper dúplex grado UNS S32750.
Se selecciona F53 cuando un material dúplex estándar como F51 puede no proporcionar suficiente resistencia a la corrosión severa por cloruro, picaduras, corrosión por grietas o servicios agresivos relacionados con el agua de mar. Se utiliza comúnmente en sistemas industriales marinos, químicos y con alto contenido de cloruro en alta mar, desalinización.
Las aplicaciones típicas de la válvula F53 incluyen:
- Servicio severo de agua de mar
- Sistemas de proceso con alto contenido de cloruro
- Ingeniería marina y offshore
- Servicio de salmuera desalinizadora
- Procesamiento químico más agresivo
- Componentes críticos de válvulas forjadas que requieren material súper dúplex
- Aplicaciones en las que F51 puede no proporcionar suficiente resistencia a la corrosión
F51 vs F53: diferencia principal
| Artículo | ASTM A182 F51 | ASTM A182 F53 |
|---|---|---|
| Familia de materiales | Acero inoxidable dúplex forjado | Acero inoxidable súper dúplex forjado |
| Referencia de grado común | Dúplex, a menudo UNS S31803/S32205 según la especificación | Súper dúplex, a menudo UNS S32750 según la especificación |
| Propósito principal | Servicio de válvula forjada resistente a la corrosión | Servicio de válvulas forjadas resistentes a la corrosión más severa |
| Resistencia al cloruro | Mejor que muchos aceros inoxidables comunes | Generalmente más fuerte que F51 en condiciones severas de cloruro. |
| Servicio común | Agua de mar, costa afuera, desalinización, agua clorada, servicio químico | Agua de mar severa, salmuera, alta mar, alto contenido de cloruro y servicio corrosivo agresivo |
| Costo | Generalmente inferior a F53 | Generalmente superior a F51 |
| Principal riesgo del comprador | Puede ser insuficiente para servicios severos de cloruro o salmuera. | Puede estar sobreespecificado si F51 ya cumple la condición |
F51 y F53 son materiales dúplex forjados
F51 y F53 son calidades de materiales forjados. Se utilizan comúnmente para cuerpos de válvulas, bonetes, tapas de extremo, vástagos, bolas, discos, tapones, anillos de asiento y otros componentes forjados, según el diseño de la válvula y los requisitos del proyecto.
Esto es diferente de los materiales dúplex fundidos. Los compradores no deben utilizar nombres de materiales forjados y fundidos indistintamente en órdenes de compra, hojas de datos o revisiones de MTC.
| Materiales | Formulario de fabricación | Uso típico de la válvula |
|---|---|---|
| F51 | Acero inoxidable dúplex forjado | Piezas de presión de válvula dúplex forjadas y componentes húmedos |
| F53 | Acero inoxidable súper dúplex forjado | Piezas de presión y componentes húmedos forjados de válvula súper dúplex |
F51 frente a F53 para servicio de agua de mar
El agua de mar es una de las principales razones por las que los compradores comparan el F51 y el F53. El agua de mar contiene cloruros y puede crear corrosión por picaduras, corrosión por grietas y riesgo de corrosión por tensión para materiales de acero inoxidable inadecuados.
F51 puede ser adecuado para muchos servicios públicos de agua de mar y costa afuera cuando el nivel de cloruro, la temperatura, la condición del flujo y las especificaciones del proyecto lo permitan. F53 generalmente se revisa cuando el servicio de agua de mar es más severo, cuando las áreas estancadas o el riesgo de corrosión en grietas son importantes, o cuando la especificación del proyecto requiere material súper dúplex.
Para el servicio de agua de mar, los compradores deben confirmar:
- nivel de cloruro
- Temperatura de funcionamiento
- Velocidad del flujo
- Si el agua de mar está estancada o fluye
- Riesgo de corrosión en grietas
- Contenido de oxígeno y riesgo de contaminación.
- Tipo de válvula y diseño de zona muerta.
- Materiales de asiento, junta, resorte y pernos.
F51 frente a F53 para aplicaciones costa afuera
Los sistemas marinos a menudo requieren materiales más resistentes a la corrosión porque las válvulas pueden enfrentar exposición al agua de mar, niebla salina, alta humedad, fluidos que contienen cloruro y estrictos requisitos de documentación del proyecto.
Se puede seleccionar F51 para muchas aplicaciones de procesos y servicios públicos en alta mar. F53 se revisa cuando el servicio es más severo, cuando el margen de corrosión es limitado o cuando las especificaciones del proyecto requieren material súper dúplex para componentes críticos.
Los compradores de válvulas marinas deben verificar:
- Si la válvula está mojada internamente por agua de mar o expuesta externamente a la atmósfera marina
- Ya sea que la válvula se utilice en procesos, servicios públicos, agua contra incendios, enfriamiento de agua de mar o servicio de inyección de químicos.
- Si se requiere inspección NACE, PMI o de terceros
- Si el paquete completo de material húmedo coincide con la hoja de datos del proyecto
- Si los tornillos y accesorios también son resistentes a la corrosión
F51 vs F53 para servicio de desalinización y salmuera
Los sistemas de desalinización pueden implicar la ingesta de agua de mar, agua de proceso con alto contenido de cloruro, descarga de salmuera y entornos operativos corrosivos. F51 puede ser adecuado para servicios de desalinización seleccionados, mientras que F53 a menudo se revisa para condiciones de salmuera más agresiva o alto contenido de cloruro.
Para las válvulas de desalinización, los compradores no deben elegir el material únicamente según el grado del cuerpo de la válvula. Los materiales de bola, disco, vástago, asiento, junta, empaquetadura, resorte y pernos también deben ser compatibles con el mismo servicio de cloruro.
¿Cuándo debería elegir las válvulas F51?
Las válvulas dúplex forjadas F51 son adecuadas para muchas aplicaciones donde el acero inoxidable estándar puede no ser suficiente, pero no se requiere material súper dúplex.
Elija F51 cuando:
- El proyecto requiere material de acero inoxidable dúplex forjado.
- Es posible que el acero inoxidable 316 no proporcione suficiente resistencia al cloruro
- El medio es agua de mar, agua clorada o agua industrial corrosiva.
- La aplicación es offshore, marina, desalinización o servicio químico.
- La condición de corrosión es exigente pero no lo suficientemente grave para F53.
- La especificación del proyecto permite ASTM A182 F51
- El control de costos es importante y no se requiere F53
¿Cuándo debería elegir las válvulas F53?
Las válvulas súper dúplex forjadas F53 deben revisarse cuando la condición de corrosión es más severa y es posible que F51 no proporcione suficiente margen de seguridad.
Elija F53 cuando:
- La especificación del proyecto requiere ASTM A182 F53.
- El servicio involucra agua de mar o salmuera severa.
- Hay una alta concentración de cloruro
- La corrosión en grietas y la resistencia a las picaduras son fundamentales
- La válvula se utiliza en servicios críticos marinos o de desalinización.
- Se requiere material súper dúplex para piezas mojadas o que contienen presión.
- El costo de falla es alto y se justifica una mayor resistencia a la corrosión.
¿Puede F51 reemplazar a F53?
F51 no debe reemplazar a F53 cuando la especificación del proyecto, la hoja de datos o la orden de compra requieran F53. Aunque ambos materiales pertenecen a la familia del acero inoxidable dúplex, el F53 es un material súper dúplex que se utiliza para condiciones de corrosión más severas.
Si el servicio real es un servicio de cloruro moderado y F51 cumple con los requisitos del proyecto, F51 puede ser aceptable. Pero si se especifica F53, la sustitución del material sólo debe realizarse con la aprobación formal del comprador o del ingeniero.
¿Puede F53 reemplazar a F51?
En ocasiones, F53 puede ser técnicamente aceptable cuando se utiliza F51, pero generalmente cuesta más y puede requerir un control más estricto de adquisiciones y documentación. Los compradores no deberían seleccionar F53 sólo porque suena más fuerte.
Si F51 cumple con las condiciones de servicio y las especificaciones del proyecto, F53 solo puede aumentar el costo sin beneficio práctico. El material correcto debe coincidir con la gravedad de la corrosión, la temperatura, la presión, el diseño de la válvula y la documentación del proyecto.
F51 vs F53 por tipo de válvula
Válvulas de bola forjadas
Las válvulas de bola forjadas F51 y F53 se pueden seleccionar para servicios de agua de mar, costa afuera, desalinización, productos químicos y que contienen cloruro. Los compradores deben verificar el material del cuerpo, el material de la bola, el material del vástago, el material del asiento, la junta, el embalaje, los requisitos de seguridad contra incendios y el diseño antiestático.
Válvulas de bola para soldadura por zócalo
Las válvulas forjadas con soldadura de encaje pueden usar F51 o F53 cuando se requiere una construcción compacta con extremos soldados en servicio corrosivo. El procedimiento de soldadura, la compatibilidad del material de la tubería, el material del asiento y los requisitos de MTC deben confirmarse antes de realizar el pedido.
Válvulas de compuerta forjadas
Se pueden utilizar válvulas de compuerta forjadas F51 y F53 para servicios de aislamiento resistentes a la corrosión. El material de la cuña, el material del vástago, el anillo del asiento, los pernos y las juntas deben seleccionarse junto con el material del cuerpo.
Válvulas de globo forjadas
Las válvulas de globo forjadas pueden exponer las piezas internas a estrangulamiento, velocidad y caída de presión. Si se selecciona F51 o F53 para la carrocería, el material de moldura y el revestimiento duro también se deben revisar según el riesgo de erosión y corrosión.
Válvulas de retención forjadas
Las válvulas de retención forjadas para servicio en agua de mar o en alta mar requieren una revisión cuidadosa del disco, el resorte, el pasador de la bisagra, el anillo del asiento y el material del cuerpo. El material del resorte es especialmente importante porque un material de resorte incorrecto puede fallar antes que el cuerpo.
Válvulas de tubería API 6D
Para válvulas de tubería API 6D, se puede revisar F51 o F53 cuando el servicio de tubería involucra corrosión por cloruro, exposición costa afuera o material dúplex especificado por el proyecto. Se deben confirmar la clase de presión, temperatura, servicio amargo, diseño del asiento y documentos de inspección.
Los materiales de asiento, sello, junta y pernos siguen siendo importantes
La elección del material del cuerpo F51 o F53 no hace que la válvula completa sea automáticamente adecuada para agua de mar o servicio químico. Todo el sistema de material mojado debe ser compatible.
Los compradores deben comprobar:
- Material de bola, disco, compuerta, tapón o cuña
- Material del tallo
- Material del asiento: PTFE, RPTFE, PEEK, PCTFE o asiento metálico
- Material de la junta: PTFE, grafito, junta enrollada en espiral o junta especificada por el proyecto
- Material de empaque: PTFE, grafito o empaquetadura de bajas emisiones
- Material de resorte en válvulas de retención.
- Material de pernos y resistencia a la corrosión externa.
- Si todas las piezas húmedas requieren F51, F53 o material equivalente
Para seleccionar el material de sellado, lea nuestra Guía de materiales para asientos de válvula. Para la selección de componentes internos, lea nuestra Guía de materiales para accesorios de válvulas.
Certificado de Materiales, PMI y Requisitos de Trazabilidad
Para los pedidos de válvulas F51 y F53, los documentos de materiales son muy importantes. Los compradores deben confirmar el grado exacto del material, el estándar aplicable, la trazabilidad del número de calor, la composición química, las propiedades mecánicas y los requisitos de PMI antes de la producción.
Para certificados de material F51, consulte:
- Grado del material: ASTM A182 F51 o equivalente aprobado
- Grado UNS si lo requiere el proyecto
- Trazabilidad del número de calor
- Composición química
- Propiedades mecánicas
- Información sobre el tratamiento térmico si es necesario.
- Alcance del componente: cuerpo, capó, bola, vástago, disco, moldura o pernos
- Si se requiere PMI
Para certificados de material F53, consulte:
- Grado del material: ASTM A182 F53 o equivalente aprobado
- Referencia de grado súper dúplex si lo requiere el proyecto
- Trazabilidad del número de calor
- Composición química y propiedades mecánicas.
- Requisito del PMI
- Alcance de los componentes y requisitos de las piezas húmedas
- Requisito de inspección de terceros, si corresponde
- Coherencia con la orden de compra, la hoja de datos y la especificación del proyecto.
Para requisitos de documentación más amplios, lea nuestra Guía de certificados de válvulas y documentos de calidad.
Errores comunes al seleccionar válvulas F51 o F53
Error 1: tratar F51 y F53 como el mismo material dúplex
F51 y F53 no son el mismo grado. F51 es acero inoxidable dúplex, mientras que F53 es acero inoxidable súper dúplex para servicios de corrosión más severos.
Error 2: usar F51 donde se especifica F53
Si la especificación del proyecto requiere F53, F51 no debe sustituirse sin la aprobación formal de ingeniería.
Error 3: elegir F53 cuando F51 es suficiente
F53 puede aumentar los costos y la complejidad de las adquisiciones. Si F51 cumple con las condiciones de servicio y los requisitos del proyecto, es posible que F53 no sea necesario.
Error 4: Ignorar los materiales del asiento y del resorte
Un cuerpo dúplex aún puede fallar si el material del asiento, la junta, la empaquetadura, el resorte o los pernos no es adecuado para servicio con agua de mar o cloruro.
Error 5: no verificar los requisitos del PMI
F51 y F53 son materiales resistentes a la corrosión de alto valor. A menudo se requiere PMI para la verificación del proyecto y debe confirmarse antes de la producción.
Error 6: seleccionar solo por nombre del material
“Duplex” y “super duplex” no son suficientes para pedidos de proyectos. Los compradores deben especificar el grado exacto del material ASTM, UNS o del proyecto.
Cómo elegir entre F51 y F53
| Pregunta | Elija F51 si | Elija F53 si |
|---|---|---|
| ¿El servicio contiene cloruro? | Sí, pero la condición es moderada y se permite F51. | Sí, y el servicio es severo o con alto contenido de cloro. |
| ¿Está involucrada agua de mar? | Muchos servicios de agua de mar donde el dúplex es suficiente | Agua de mar severa, salmuera o servicio crítico |
| ¿Qué requiere la especificación del proyecto? | Se especifica o permite ASTM A182 F51 | Se especifica ASTM A182 F53 |
| ¿Es el costo una preocupación importante? | Generalmente más económico que el F53. | Mayor costo pero mayor resistencia a la corrosión. |
| ¿Es alto el riesgo de fracaso? | Adecuado cuando se controla la gravedad del servicio | Preferido cuando se requiere un margen de corrosión más fuerte |
Información que los compradores deben proporcionar antes de la cotización
- Tipo de válvula: bola, compuerta, globo, retención, tapón o válvula de control
- Tamaño de válvula y clase de presión.
- Material requerido: F51, F53 o calidad dúplex especificada por el proyecto
- Si se requiere F51 / F53 solo para el cuerpo o para todas las partes mojadas
- Nombre medio y composición química.
- Contenido de cloruro si se conoce
- Presión de operación y presión de diseño.
- Temperatura de funcionamiento y temperatura máxima.
- Velocidad del flujo y si existe servicio estancado
- Ya sea que se trate de servicios de agua de mar, salmuera, alta mar o desalinización.
- Materiales necesarios para asiento, junta, empaquetadura, resorte y pernos
- Si se requiere inspección de PMI, MTC o de terceros
- Especificación del proyecto o hoja de datos aprobada, si está disponible.
Guías de materiales de válvulas relacionadas
- Guía de materiales de válvulas forjadas — cubo principal para materiales de válvulas forjadas A105, LF2, F304, F316, F51, F53, F11 y F22.
- Válvulas dúplex de acero inoxidable — guía de válvula dúplex y súper dúplex más amplia para agua de mar y servicios corrosivos.
- Válvulas de acero inoxidable 304 frente a 316 — explica la selección de materiales de acero inoxidable, CF8 y CF8M.
- Guía de materiales para asientos de válvula — explica la selección de asientos de EPDM, NBR, FKM, PTFE, PEEK, grafito y metal.
- Certificados de válvulas y documentos de calidad — explica MTC, PMI, informes de pruebas de presión y documentación del proyecto.
Recomendaciones finales para compradores industriales
F51 y F53 son materiales forjados de válvulas dúplex, pero no deben seleccionarse de la misma manera. F51 es adecuado para muchos servicios de agua de mar, cloro, costa afuera, desalinización y corrosivos donde el rendimiento del acero inoxidable dúplex es suficiente. F53 se selecciona para aplicaciones más severas de cloruro, salmuera, costa afuera y corrosivas donde se requiere material súper dúplex.
Para servicio moderado de cloruro, F51 puede proporcionar un buen equilibrio entre resistencia a la corrosión y costo. Para agua de mar severa, salmuera con alto contenido de cloruro, servicios costa afuera críticos o aplicaciones súper dúplex especificadas por el proyecto, se debe revisar F53.
Si necesita ayuda para seleccionar válvulas F51, F53, F304, F316, A105, LF2, Monel, Inconel, Hastelloy, titanio, revestidas de PTFE o de caucho, Válvula Vcore Puede revisar su medio, nivel de cloruro, presión, temperatura, tipo de válvula y requisitos de documentación.
Preguntas frecuentes
1. ¿Qué es el material de la válvula ASTM A182 F51?
ASTM A182 F51 es un material de acero inoxidable dúplex forjado que se utiliza para cuerpos de válvulas, bonetes, vástagos, bolas, discos, piezas de ajuste y componentes que contienen presión resistentes a la corrosión.
2. ¿Qué es el material de la válvula ASTM A182 F53?
ASTM A182 F53 es un material de acero inoxidable súper dúplex forjado que se utiliza para aplicaciones más severas de cloruro, agua de mar, alta mar, salmuera y servicios corrosivos.
3. ¿Cuál es la principal diferencia entre F51 y F53?
La principal diferencia es el nivel de resistencia a la corrosión. F51 es un material de acero inoxidable dúplex, mientras que F53 es un material de acero inoxidable súper dúplex para servicios corrosivos más severos.
4. ¿Puede F51 reemplazar a F53?
F51 no debe reemplazar a F53 cuando la especificación del proyecto requiera F53 o cuando la condición de servicio necesite resistencia a la corrosión súper dúplex. Cualquier sustitución debe ser aprobada por el comprador o el ingeniero del proyecto.
5. ¿Es F53 mejor que F51?
El F53 generalmente proporciona una mayor resistencia a la corrosión que el F51 en condiciones severas relacionadas con el cloruro y el agua de mar, pero es más costoso y no siempre es necesario.
6. ¿Las válvulas F51 y F53 necesitan PMI?
A menudo se requiere PMI para pedidos de válvulas F51 y F53, especialmente para válvulas de proyectos, válvulas costa afuera, válvulas de agua de mar y servicios críticos resistentes a la corrosión. Los compradores deben confirmar los requisitos de PMI y MTC antes de la producción.
