Kritik Valf Geometrisi için Gelişmiş Döküm Teknikleri
Döküm, tek başına işlemeyle elde edilmesi neredeyse imkansız olan karmaşık iç boşluklar ve konturlu akış yolları oluşturma kabiliyeti nedeniyle valf bileşenleri için tercih edilen üretim yöntemi olmaya devam ediyor. Yüksek basınçlı uygulamalarda dökümün bütünlüğü, valfin deformasyona ve yorulmaya karşı dayanıklılığını belirler. Modern dökümhaneler, trim ve yuvalar gibi daha küçük, yüksek hassasiyetli bileşenler için hassas dökümden yararlanırken, büyük ölçekli gövdeler ve kaportalar için kum dökümden yararlanılır. Döküm tekniğinin seçimi metalin tane yapısını doğrudan etkiler ve bu da bileşenin termal stres altındaki mekanik özelliklerini belirler.
Döküm yoluyla "neredeyse bir şekle" ulaşmak, malzemenin yapısal bütünlüğünü koruyan kapsamlı ikincil işleme ihtiyacını azaltır. Üreticiler artık 3D baskılı kum kalıpları veya seramik kabukları kullanarak, salmastra kutusu ve flanş yüzleri gibi valfin "kritik bölgelerinde" daha sıkı toleranslar elde edebiliyorlar. Bu hassasiyet, son montajın, petrol, gaz ve kimyasal işleme tesislerine özgü aşındırıcı ortamlara maruz kaldığında bile sıkı bir sızdırmazlık sağlamasını sağlar.
Malzeme Seçimi ve Metalurjik Özellikler
Bir performansı Döküm Vana Bileşenleri büyük ölçüde seçilen alaşıma bağlıdır. Farklı ortamlar, erken arızayı önlemek için özel metalurjik profiller gerektirir. Aşağıda valf dökümünde kullanılan yaygın malzemelerin bir karşılaştırması bulunmaktadır:
| Malzeme Sınıfı | Ortak Uygulamalar | Temel Avantaj |
| WCB Karbon Çelik | Genel Endüstriyel Kullanım | Uygun maliyetli ve Esnek |
| CF8M Paslanmaz Çelik | Kimyasal ve Aşındırıcı Medya | Yüksek Korozyon Direnci |
| Hastelloy/Inconel | Aşırı Sıcaklık/Basınç | Oksidasyon Direnci |
| Dubleks Çelik | Tuzdan Arındırma ve Denizcilik | Yüksek Akma Dayanımı |
Dökümler için Kalite Kontrol ve NDT Protokolleri
Tahribatsız Muayene (NDT) Yöntemleri
Döküm bir katılaşma süreci olduğundan büzülme, gözeneklilik veya kalıntılar gibi iç kusurlar meydana gelebilir. Valf gövdesinin sızıntı olmadan nominal basınçlara dayanabilmesini sağlamak için sıkı NDT protokolleri gereklidir. Bu testler genellikle ASME B16.34 gibi uluslararası standartlar tarafından zorunlu kılınmaktadır.
- Radyografik Test (RT): Döküm duvar içindeki iç boşlukları veya çatlakları tespit etmek için X ışınlarını kullanır.
- Manyetik Parçacık Denetimi (MPI): Ferromanyetik malzemelerdeki yüzey ve yüzeye yakın süreksizlikleri tanımlar.
- Ultrasonik Test (UT): Yüksek frekanslı ses dalgaları duvar kalınlığını ölçer ve derin kusurları tespit eder.
- Boya Penetrant Muayenesi (DPI): Çıplak gözle görülemeyen yüzey çatlaklarını veya gözenekliliği ortaya çıkarmak için düşük maliyetli bir yöntem.
Geçit ve Yükseltici Tasarımını Optimize Etme
Döküm vana bileşeninin başarısı kalıp tasarımıyla başlar. Erimiş metali kalıp boşluğuna ileten kanal ağı olan geçit sistemi, türbülansı en aza indirecek şekilde tasarlanmalıdır. Türbülanslı akış, hava ve yabancı maddelerin girmesine neden olarak bitmiş valf gövdesinde "gaz deliklerine" yol açabilir. Mühendisler, metalin nasıl soğuyacağını tahmin etmek için katılaşma simülasyon yazılımı kullanıyor ve vananın flanşlar gibi ağır bölümlerinin büzülmeyi önlemek için yeterli miktarda erimiş malzemeyle beslenmesini sağlıyor.
Yükselticiler, soğutma sırasında büzülürken dökümü "besleyen" erimiş metal rezervuarları görevi görür. Valf imalatında yükselticilerin en kalın bölümlerin üzerine stratejik olarak yerleştirilmesi kritik öneme sahiptir. Yükseltici tasarımında kusur varsa, valf görsel incelemeyi geçebilir ancak mikroskobik iç yollar nedeniyle hidrostatik basınç testinde başarısız olabilir. Soğutma aşamasında uygun termal yönetim, vananın sahada uzun vadeli kaynaklanabilirliği ve onarılabilirliği için hayati önem taşıyan tekdüze bir tane yapısı sağlar.
Isıl İşlem Sonrası Döküm
Gerilim Giderme ve Çözelti Tavlama
Bileşen kalıptan çıkarıldıktan sonra, özelliklerini iyileştirmek için sıklıkla ısıl işleme tabi tutulur. Paslanmaz çelik dökümlerde, karbürleri metal matrikse geri çözmek için çözelti tavlaması kullanılır, bu da korozyon direncini maksimuma çıkarır. Karbon çeliği için sertlik ve tokluk arasında istenen dengeyi elde etmek için normalleştirme veya temperleme kullanılır. Bu adım, sıfırın altındaki sıcaklıklara (kriyojenik servis) veya termal şokun sürekli bir tehdit oluşturduğu yüksek çevrimli buhar uygulamalarına yönelik vanalar için tartışılamaz.
