Aké materiály sú najlepšie pre bránové ventily používané v ropnom priemysle?

Brána sú základnými komponentmi v ropnom priemysle, ktoré regulujú tok ropy a plynu cez potrubia a strojové zariadenia. Sú navrhnuté tak, aby úplne otvorili alebo úplne uzavreli plynovod, vďaka čomu sú rozhodujúce pre zabezpečenie bezpečnej a efektívnej prepravy ropných výrobkov.
Ropný priemysel často zahŕňa tvrdé podmienky vrátane vysokých tlakov, korozívnych prostredí a extrémnych teplôt. Preto materiály použité pri konštrukcii bránových ventilov musia mať niekoľko kľúčových charakteristík: vysoká pevnosť, odolnosť voči korózii, trvanlivosť a schopnosť odolávať opotrebeniu.
Nerezová oceľ je jedným z najbežnejšie používaných materiálov pre bránové ventily v ropnom priemysle. Obzvlášť sa oceňuje svojou vynikajúcou odolnosťou voči korózii, najmä v prostrediach, kde je častá expozícia vode a chemikálií. Ventily z nehrdzavejúcej ocele sú ideálne pre pobrežné plošiny a podmorské aplikácie, kde vystavenie morskej vode a soli môže v priebehu času spôsobiť významnú koróziu. Známky, ako napríklad 316 a 304, sa bežne používajú na svoj vynikajúci odolnosť proti korózii a pevnosť. Schopnosť z nehrdzavejúcej ocele vydržať vysoké tlaky a extrémne teploty z neho robí vynikajúcu voľbu pre vysokovýkonné ventily v ropnom a plynárenskom sektore.
Okrem nehrdzavejúcej ocele je ďalším populárnym materiálom používaným pri konštrukcii bránových ventilov uhlíková oceľ. Uhlíková oceľ ponúka vysoký pomer pevnosti k hmotnosti a je zvyčajne cenovo dostupnejší ako z nehrdzavejúcej ocele. Všeobecne sa používa v ropnom a plynárenskom priemysle pre aplikácie, ktoré nezahŕňajú vystavenie vysoko korozívnym látkam alebo extrémnym prostredím. Ventily z uhlíkovej ocele sú účinné v situáciách, keď sú prevádzkové podmienky relatívne mierne, takže sú vhodné pre potrubia prepravujúce ropu, zemný plyn a iné nekorozívne látky. Zatiaľ čo uhlíková oceľ je silná a odolná, môže si vyžadovať ďalšie ochranné povlaky alebo ošetrenia, aby sa zabránilo hrdze a degradácii v priebehu času, najmä v agresívnejších prostrediach.
V prípade náročnejších aplikácií, v ktorých sa vyžaduje vysoká odolnosť voči korózii aj opotrebovaniu, sa často používajú zliatiny, ako je duplexná nehrdzavejúca oceľ alebo zliatina 625 (Inconel). Tieto materiály sú navrhnuté tak, aby zvládli extrémne teploty a vysokotlakové prostredie. Najmä duplexná nehrdzavejúca oceľ je uprednostňovaná pre svoju vynikajúcu odolnosť proti praskaniu korózie napätia, čo z nej robí ideálnu voľbu na použitie v vŕtaní hlbokomorských olejov a vysokotlakových potrubných systémoch. Inconel, zliatina niklu-chromium, ponúka pri vysokých teplotách vynikajúcu odolnosť proti pevnosti a oxidácii, vďaka čomu je vhodná pre bránové ventily používané v ropných rafinériách a iných vysokoteplotných aplikáciách.
Ďalším dôležitým materiálom pre bránové ventily v ropnom priemysle je bronz alebo mosadz. Tieto materiály sú obzvlášť prospešné pre komponenty ventilu, ktoré musia odolávať opotrebeniu, zatiaľ čo sú vystavené rôznym tlakom. Aj keď to nie je také odolné voči vysokým teplotám ako z nehrdzavejúcej ocele alebo zliatin, ventily bronzových brán sú vysoko odolné a účinné pre aplikácie s nižším tlakom, vrátane riadiacich systémov a malých operácií v ropných poliach.
Okrem primárnych materiálov pre telo ventilu si vnútorné komponenty, ako je sedadlo a stonka, vyžadujú materiály s vysokým odporom opotrebenia a utesňovacou schopnosťou. Bežné voľby pre tieto komponenty zahŕňajú tvrdené oceľové alebo keramické povlaky, ktoré pomáhajú predchádzať poškodeniu v dôsledku konštantného pohybu a tlaku, ktorý zažívajú počas prevádzky ventilu.