海水バルブの腐食：ボディ、ディスク、シャフト、シートの材質の選択方法
エンジニアリング範囲: このガイドでは、原海水取水口、ポンプ吐出口、冷却水および脱塩前処理システムのバタフライ バルブ、チェック バルブ、ゲート バルブの腐食によって引き起こされる材料の仕様について説明します。バルブのタイプ、設置場所、NPSH、ポンプトリップサージの選択については、最初にお読みください。 海水取水ポンプステーションのバルブ：バタフライ、チェック、ゲートの選択。この記事では、銘板に「ステンレス鋼」と表示されている場合や、本体が完全にコーティングされている場合でも、バルブがどのように故障する可能性があるかに焦点を当てます。
1. マテリアルグレードではなく、露出マップから始める
完全濃度の海水には大量の塩化物が含まれており、電気を通すため、局所的な電解腐食が発生します。同じバルブ設計でも、連続的にフラッシュされる吸気ヘッダー、停滞したスタンバイ分岐、温かい冷却水の戻り、化学処理された前処理スキッドなどでは、非常に異なる条件に直面する可能性があります。
| 入力 | 材料の選択が変わる理由 | 見積依頼の質問 |
|---|---|---|
| 塩化物・塩分 | 局所的な腐食を促進し、合金のスクリーニングに影響を与えます。 | 原海水、汽水、または濃縮塩水?供給分析。 |
| 正常温度/最高温度 | 温度が高くなると、孔食や隙間腐食のリスクが増加する可能性があります | 季節のピークと停止時の温度を含めます。 |
| 流れ、砂、シルト | ディスクエッジやバルブスロートのコーティングや保護フィルムを除去できます | 速度、固体荷重、動作周波数を指定します。 |
| 停滞と堆積 | 隙間や堆積物の不足状態は、流水よりも深刻になる可能性があります | バルブはどのくらいの時間、閉じた状態またはアイドル状態を維持できますか? |
| 塩素処理・洗浄 | 酸化処理や化学洗浄により材料の適合性が変化する可能性があります | 化学物質の正体、濃度、期間、投与場所を入力します。 |
| 没入感と外部の雰囲気 | 水没した車体、飛沫ゾーンのハードウェア、屋内アクチュエーターは異なる暴露を受ける | どのコンポーネントが恒久的に濡れているか、外部に露出していますか? |
また、圧力、設計寿命、メンテナンス間隔、および陰極防食も指定します。 「海水に適している」などの一般的な記述は、適切な材料仕様ではありません。
2. 本体: コーティングされたダクタイル鋳鉄または耐食性合金?
被覆ダクタイル鋳鉄または炭素鋼
所有者が承認した低圧吸気システムの場合は、認定された内部ライニングと外部海洋コーティングを備えたダクタイル鋳鉄が経済的である可能性があります。むき出しの鉄ではなく、裏地が海水を遮断します。表面処理、最小および最大乾燥膜厚、指定されている場合の休日テスト、エッジ保護、ポートおよびフランジ周囲のコーティングの連続性、修理手順、およびシートおよびパイプライニングとの適合性を確認します。コーティングの損傷により基材が露出し、局所的な攻撃が開始される可能性があります。
関連する構成については、Vcore のを参照してください。 ゴムライニングフランジ型バタフライバルブ そして ゴムライニングバタフライバルブ。標準的な材料オプションが出発点です。プロジェクトでは、実際の海水の内張りと露出したトリムを承認する必要があります。
ニッケルアルミニウム青銅、二相および超二相
汚染水または硫化物を含む水、流速、異種金属界面を検討して、厳選された船舶用バルブ本体および内部構造としてニッケルアルミニウム青銅 (NAB) を検討できます。腐食研究でより高い耐塩化物性と強度が必要な場合は、二相 2205 および UNS S32750/S32760 などの超二相グレードを検討できます。依然として、グレード固有の製造、溶接、隙間制御要件が必要です。単一の合金が、あらゆる温度、塩素処理、または停滞海水の負荷に対して自動的に承認されることはありません。
調達の区別: 「ステンレスボディ」は未完成です。正確な鍛造または鋳造グレード、製品規格、熱処理、溶接要件、およびどの接液部に合金が使用されているかを記載します。
3. ディスク: 露出した表面がバルブの寿命を制御する可能性がある
弾性シートを備えたバタフライ バルブでは、多くの場合、ディスクが最も直接露出した金属になります。シートは、ディスクの面と端を海水と接触させたままにして、体の大部分を保護することができます。逆止弁の場合、ディスクやフラップも局所的な乱流、繰り返しの動き、衝撃を受ける可能性があります。
| ディスクオプション | それが当てはまりそうなところ | 主要なリスク/承認チェック |
|---|---|---|
| 被覆ダクタイル鋳鉄 | オーナー承認の低圧システム | エッジの損傷、コーティングの摩耗、衝撃および修復性 |
| 316/CF8Mステンレス | 特定の腐食評価で許可された場合のみ | 完全海水または停滞海水での孔食および隙間腐食 |
| 二重またはスーパー二重 | より高い耐塩化物性要件 | 正確なグレード、熱処理、溶接品質、シート接触形状 |
| ニッケルアルミニウム青銅 | 厳選されたマリンデザイン | 水質汚染、浸食、ガルバニックペアリングおよび鋳造品質 |
| 完全にカプセル化/裏地付きディスク | 互換性のある低圧ライニングシステム | シールの完全性、ピンホール、摩耗、圧力/温度制限 |
「SS316 ディスク」と記載されている淡水バタフライバルブ仕様をレビューせずに取水プロジェクトにコピーしないでください。 Vコアの 水処理用EPDMライニングバタフライバルブ はいくつかのディスクのオプションを特定し、塩化物を多く含むサービスには追加のディスクとシャフトの評価が必要であると指摘しています。
4. シャフトとステム: 隠れた隙間が重要
シャフトはシートによって部分的に保護されていますが、ベアリング、パッキン、シール、保持ピン、およびディスク接続部では露出している場合があります。これらの狭い空間に閉じ込められた塩化物が豊富な水は、目に見える円盤が健全に見えても、深刻な局所的な攻撃を引き起こす可能性があります。
を指定します ディスクから独立したシャフト材質。他のバルブサービスで使用される一般的な 410/420 マルテンサイト ステンレス グレードは、デフォルトでは直接海水にさらすことは認められません。 316 シャフトも同様にサービス固有の評価が必要です。二重、スーパー二重、または適切に設計された絶縁配置が必要になる場合があります。シャフトとディスクの接続、キー/ピンの材質、ベアリングとブッシュの互換性、シールの完全性、および交換のアクセスを確認します。
5. シート: EPDM は多くの場合役立ちますが、腐食を治すものではありません
EPDM は、互換性のある海水および水処理サービス、特に弾性シートのバタフライ バルブや逆止弁としてよく検討されています。正確な化合物は、動作温度、圧力、塩素化、オゾン/洗浄への曝露、膨潤、圧縮永久歪み、およびサイクルに関して認定されている必要があります。一部の油を含むサービスではNBRを選択する場合がありますが、実際の海水処理薬品との適合性を確認する必要があります。プロジェクトの化学的性質や温度が必要な場合は、PTFE またはその他のシート システムを検討できます。
ゴム製シートは そうではない あらゆる金属表面を保護します。ライナーが本体を完全に隔離しているかどうか、シャフトの貫通部が濡れたままになっているかどうか、ディスクのエッジと留め具が海水に接触しているかどうかを確認します。より広範な材料のトレードオフについては、以下を参照してください。 化学処理用耐食バルブ材料.
6. アセンブリレベルの 3 つの例
| 義務 | イラスト素材戦略 | 見逃さないでください |
|---|---|---|
| 低圧原海水隔離バタフライバルブ | 承認済みのライニング/コーティングされたダクタイル鋳鉄ボディ。認定された海水ディスクとシャフト。互換性のあるEPDMシート | ディスクエッジ露出、ライナーホリデー、フランジ寸法、外部コーティング |
| ポンプ吐出逆止弁 | 所有者が承認したボディ保護に加え、腐食認定済みの閉鎖部材、ヒンジ/ピン、シート | ヒンジの隙間、スラム荷重、固体および過渡解析 |
| 臨界または高圧海水の隔離 | 腐食研究で承認された合金ボディ/トリムまたは設計されたライニング構造 | 正確なグレード、圧力定格、ガルバニックカップリング、溶接および検査 |
これらは RFQ スクリーニングの例であり、固定の部品表ではありません。ポンプの吐出位置と逆流制御については、を参照してください。 ポンプ吐出用逆止弁 そして ゴムライニングスイングチェックバルブ 製品ページ。バルブのタイプと閉鎖力学は、腐食材料とは別に選択する必要があります。
7. 検査と文書化: アセンブリ全体を検証します。
- 材料のトレーサビリティ: ボディ、ディスク、シャフト、ピン、およびその他の指定された圧力がかかる金属部品または接液金属部品用の MTR。必要に応じて、確実な材料識別。
- 合金製造: プロジェクトの仕様で必要な場合は、グレード固有の熱処理、溶接手順、表面洗浄、および追加の腐食試験を行います。
- コーティングとライニング: 承認された手順、表面処理、乾燥膜の厚さ、指定されている場合の休日検査、接着/修復基準およびアクセスできない表面の記録。
- エラストマー: 承認された化合物、バッチトレーサビリティ、海水および処理化学物質に対する適合性の文書化。
- 機能チェック: シェルとシートのテスト、アクチュエータの動作、ディスク/シャフトの動き、適用されるバルブ設計とテスト規格に対するトルクと寸法の検証。
- インターフェイスのレビュー: 合わせフランジ、ガスケット材料、外部ファスナー、パイプ材料、および陰極防食構造。
プロジェクト固有のテスト仕様を使用します。水圧試験が成功しても、長期的な海水耐食性は実証されません。 Vcore を参照 バルブ圧力試験方法 圧力試験とサービス認定の区別のため。
8. RFQ テンプレート: 「海水グレード」だけでなく各コンポーネントを指定する
見積書とともにコンポーネントごとの材料スケジュールをリクエストしてください。サプライヤーが代替品を提案する場合は、不適格な「同等の材料」の記述ではなく、顕著な逸脱リストを要求してください。
9. 海水バルブを承認する前の 5 つの質問
- バルブが開いているとき、閉じているとき、アイドル状態のときに海水と接触するのは、正確にはどの金属表面ですか?
- 提案されているボディ保護は、ボア、フランジエッジ、シャフト貫通部を通して連続していますか?
- ディスク、シャフト、ピン、ヒンジ、およびファスナーは、塩化物および隙間の条件に対して個別に適合していますか?
- エラストマーは塩素化、洗浄剤、サイクリングに対して検査されていますか?
- 材料証明書、コーティングレポート、および組み立てテストは見積もられた構成と一致していますか?
結論: 海水用バルブの場合、正しい質問は「ボディはステンレスですか？」ではありません。しかし、「すべての接液コンポーネント、シール、インターフェースはこの特定の海水への曝露に適していますか?」アプリケーションレベルの選択については、に戻ります。 海水取水ポンプ所のバルブ;プロジェクトの見積もりと図面ベースの構成については、 Vコアバルブにお問い合わせください 完了した RFQ データを使用します。
よくある質問
SS316は海水用バタフライバルブのディスクやシャフトに適していますか？
包括的な仕様ではありません。 316/CF8M は、海水中で、特に停滞または温暖な条件で孔食や隙間腐食が発生する可能性があります。実際の形状と露出については、サービス固有の腐食承認を取得してください。
コーティングされたダクタイル鋳鉄製のバルブ本体は海水で使用できますか?
内部ライニング、外部コーティング、露出トリム、および検査計画が適切な場合、所有者が承認した用途で使用できます。裸のダクタイル鋳鉄は、本質的に耐海水性があるものとして扱うべきではありません。
EPDMシートを使用するとバルブは耐食性になりますか?
いいえ、EPDM は指定された流体に適している可能性がありますが、ディスク、シャフト、ボディエッジ、ピン、およびその他の接液金属部品には依然として独立した腐食保護または合金の選択が必要です。
すべての海水バルブはスーパーデュプレックスを使用する必要がありますか?
いいえ。材料の選択は、温度、化学的性質、隙間の形状、圧力、設計寿命、製造、ガルバニック適合性、プロジェクト要件によって異なります。用途によっては、認定されたライニング構造または海洋用銅合金が適している場合があります。
