Чавунні та чавунні дросельні клапани широко використовуються для регулювання потоку в різних галузях промисловості, але вони відрізняються властивостями матеріалу, експлуатаційними характеристиками та застосуванням. Нижче наведено детальне порівняння, яке допоможе вам зрозуміти відмінності та вибрати клапан, який найкраще відповідає вашим потребам.
1. Склад матеріалу
1.1 Чавунний дросельний клапан:
- Сірий чавун, залізний сплав з високим вмістом вуглецю (2-4%).
- Завдяки своїй мікроструктурі вуглець існує у формі лускатого графіту. Ця структура призводить до руйнування матеріалу вздовж лусочок графіту під навантаженням, що робить його крихким та менш гнучким.
- Зазвичай використовується в системах низького тиску та некритичних системах.
1.2 Клапан-метелик з ковкого чавуну:
- Виготовлений з ковкого чавуну (також відомого як чавун з вузлуватим графітом або ковкий чавун), він містить невелику кількість магнію або церію, що розподіляє графіт у сферичній (вузлуватий) формі. Така структура значно покращує пластичність і міцність матеріалу.
- Міцніший, гнучкіший та менш схильний до крихкого руйнування, ніж чавун.
2. Механічні властивості
2.1 Сірий чавун:
- Міцність: Низька міцність на розрив (зазвичай 20 000–40 000 фунтів на квадратний дюйм).
- Пластичність: Крихка, схильна до утомного розтріскування під навантаженням або ударом.
- Ударостійкість: низька, схильність до руйнування під дією раптових навантажень або теплового удару.
- Стійкість до корозії: помірна, залежно від навколишнього середовища та покриття.
2.2 Ковкий чавун:
- Міцність: Сферичний графіт зменшує точки концентрації напружень, що призводить до вищої міцності на розрив (зазвичай 60 000–120 000 фунтів на квадратний дюйм).
- Пластичність: Більш пластична, що дозволяє деформацію без розтріскування.
- Ударостійкість: Відмінна, краще витримує удари та вібрацію.
- Стійкість до корозії: подібна до чавуну, але може бути покращена за допомогою покриттів або футеровки.
3. Продуктивність та довговічність
3.1 Чавунні дросельні клапани:
- Підходить для застосувань низького тиску (наприклад, до 150–200 psi, залежно від конструкції).
- Висока температура плавлення (до 1150°C) та чудова теплопровідність (підходить для застосування в системах гасіння вібрацій, таких як гальмівні системи).
- Погана стійкість до динамічних напружень, що робить їх непридатними для використання в умовах високої вібрації або циклічного навантаження.
- Зазвичай важчі, що може збільшити витрати на встановлення.
3.2 Засувки-метелики з ковкого чавуну:
- Може витримувати вищий тиск (наприклад, до 300 psi або вище, залежно від конструкції).
- Завдяки своїй вищій міцності та гнучкості, ковкий чавун менш схильний до руйнування під час згинання або удару, натомість деформуючись пластично, що відповідає принципу «проектування міцності» сучасного матеріалознавства. Це робить його більш придатним для складних застосувань.
- Більш довговічні в середовищах з коливаннями температури або механічними навантаженнями.
4. Сценарії застосування
4.1 Чавунні дросельні клапани:
- Зазвичай використовується в системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря.
- Використовується в некритичних системах, де вартість є пріоритетом. - Підходить для рідин низького тиску, таких як вода, повітря або неагресивні гази (іони хлориду <200 ppm).
4.2 Засувки-метелики з ковкого чавуну:
- Придатний для водопостачання та очищення стічних вод з нейтральним або слабокислим/лужним середовищем (pH 4-10).
- Підходить для промислового застосування, включаючи нафтогазову промисловість, хімічну переробку та системи водопостачання високого тиску.
- Використовується в системах, що потребують підвищеної надійності, таких як системи протипожежного захисту або трубопроводи з коливаючим тиском.
- Підходить для більш агресивних рідин за умови використання з відповідним покриттям (наприклад, EPDM, PTFE).
5. Вартість
5.1 Чавун:
Завдяки простішому виробничому процесу та нижчим витратам на матеріали, він, як правило, дешевший. Він підходить для проектів з обмеженим бюджетом та менш вимогливими вимогами. Хоча чавун недорогий, його крихкість призводить до частішої заміни та збільшення відходів.
5.2 Ковкий чавун:
Через процес легування та чудові експлуатаційні характеристики вартість вища. Для застосувань, що вимагають довговічності та міцності, вища вартість виправдана. Ковкий чавун є більш екологічним завдяки високій придатності до переробки (>95%).
6. Стандарти та специфікації
- Обидва клапани відповідають таким стандартам, як API 609, AWWA C504 або ISO 5752, але клапани з ковкого чавуну зазвичай відповідають вищим галузевим вимогам щодо тиску та довговічності.
- Клапани з ковкого чавуну частіше використовуються в застосуваннях, що вимагають дотримання суворих галузевих стандартів.
7. Корозія та технічне обслуговування
- Обидва матеріали схильні до корозії в суворих умовах, але чудова міцність ковкого чавуну робить його кращим у поєднанні із захисними покриттями, такими як епоксидні або нікелеві покриття.
- Чавунні клапани можуть потребувати частішого обслуговування в агресивних або високонапружених середовищах.
8. Зведена таблиця
| Функція | Чавунний клапан-метелик | Клапан-метелик з ковкого чавуну |
| Матеріал | Сірий чавун, крихкий | Вуглецевий чавун, ковкий |
| Міцність на розтяг | 20 000–40 000 фунтів на квадратний дюйм | 60 000–120 000 фунтів на квадратний дюйм |
| Пластичність | Низький, крихкий | Високий, гнучкий |
| Номінальний тиск | Низький (150–200 фунтів на квадратний дюйм) | Вищий (300 фунтів на квадратний дюйм або більше) |
| Стійкість до ударів | Бідний | Відмінно |
| Застосування | ОВК, водопостачання, некритичні системи | Нафтогазовий, хімічний, пожежний захист |
| Вартість | Нижня | Вища |
| Стійкість до корозії | Помірний (з покриттями) | Помірний (краще з покриттями) |
9. Як вибрати?
- Оберіть чавунний дросельний клапан, якщо:
- Вам потрібне економічно ефективне рішення для низькотискних, некритичних застосувань, таких як водопостачання або опалення, вентиляція та кондиціонування повітря.
- Система працює в стабільному середовищі з мінімальним навантаженням або вібрацією.
- Оберіть чавунний дросельний клапан, якщо:
- Застосування передбачає високий тиск, динамічні навантаження або агресивні рідини.
- Довговічність, ударостійкість та довгострокова надійність є пріоритетами.
- Застосування вимагає промислових або критично важливих систем, таких як протипожежний захист або хімічна обробка.
10. Рекомендація ZFA щодо клапанів
Як виробник з багаторічним досвідом у виробництві дросельних клапанів, ZFA Valve рекомендує ковкий чавун. Він не тільки добре працює, але й дросельні клапани з ковкого чавуну демонструють виняткову стабільність та адаптивність у складних та мінливих умовах експлуатації, що ефективно знижує частоту технічного обслуговування та витрати на заміну, що призводить до вищої економічної ефективності в довгостроковій перспективі. Через зниження попиту на сірий чавун, чавунні дросельні клапани поступово виводяться з виробництва. З точки зору сировини, дефіцит стає все більш цінним.