Valurautaisia ja pallografiittivalurautaisia läppäventtiilejä käytetään laajalti virtauksen säätöön eri teollisuudenaloilla, mutta ne eroavat toisistaan materiaalien ominaisuuksien, suorituskyvyn ja sovellusten suhteen. Alla on yksityiskohtainen vertailu, joka auttaa sinua ymmärtämään erot ja valitsemaan tarpeisiisi parhaiten sopivan venttiilin.
1. Materiaalikoostumus
1.1 Valurautainen läppäventtiili:
- Harmaa valurauta, korkean hiilipitoisuuden (2–4 %) omaava rautaseos.
- Mikrorakenteensa vuoksi hiili esiintyy grafiittihiutaleiden muodossa. Tämä rakenne aiheuttaa materiaalin murtumisen jännityksen alaisena grafiittihiutaleiden suuntaisesti, mikä tekee siitä haurasta ja vähemmän joustavaa.
- Käytetään yleisesti matalapaineisissa ja ei-kriittisissä sovelluksissa.
1.2 Pallografiittivalurautainen läppäventtiili:
- Se on valmistettu pallografiittiraudasta (tunnetaan myös nimellä nodulaarinen grafiittivalurauta tai pallografiittivalurauta), ja se sisältää pieniä määriä magnesiumia tai ceriumia, joka jakaa grafiitin pallomaiseen (nodulaariseen) muotoon. Tämä rakenne parantaa merkittävästi materiaalin sitkeyttä ja sitkeyttä.
- Vahvempi, joustavampi ja vähemmän altis haurasmurtumille kuin valurauta.
2. Mekaaniset ominaisuudet
2.1 Harmaa valurauta:
- Lujuus: Alhainen vetolujuus (tyypillisesti 20 000–40 000 psi).
- Sitkeys: Hauras, altis väsymismurtumille rasituksen tai iskun vaikutuksesta.
- Iskunkestävyys: Alhainen, altis murtumiselle äkillisten kuormien tai lämpöshokin aikana.
- Korroosionkestävyys: Kohtalainen, riippuen ympäristöstä ja pinnoitteesta.
2.2 Pallografiittivalurauta:
- Lujuus: Pallomainen grafiitti vähentää jännityskeskittymiä, mikä johtaa suurempaan vetolujuuteen (tyypillisesti 60 000–120 000 psi).
- Sitkeys: Sitkeämpi, mikä mahdollistaa muodonmuutoksen ilman halkeilua.
- Iskunkestävyys: Erinomainen, kestää paremmin iskuja ja tärinää.
- Korroosionkestävyys: Samanlainen kuin valuraudalla, mutta sitä voidaan parantaa pinnoitteilla tai vuorauksilla.
3. Suorituskyky ja kestävyys
3.1 Valurautaiset läppäventtiilit:
- Sopii matalapainesovelluksiin (esim. jopa 150–200 psi, rakenteesta riippuen).
- Korkea sulamispiste (jopa 1150 °C) ja erinomainen lämmönjohtavuus (sopii tärinänvaimennussovelluksiin, kuten jarrujärjestelmiin).
- Heikko dynaamisten rasitusten kestävyys, minkä vuoksi ne eivät sovellu voimakkaasti täriseviin tai syklisiin kuormitusympäristöihin.
- Tyypillisesti painavampi, mikä voi lisätä asennuskustannuksia.
3.2 Pallografiittivalurautaiset läppäventtiilit:
- Kestää korkeampia paineita (esim. jopa 300 psi tai enemmän, rakenteesta riippuen).
- Suuremman lujuutensa ja joustavuutensa ansiosta pallografiittivalurauta murtuu epätodennäköisemmin taivutuksen tai iskun vaikutuksesta, vaan muuttaa muotoaan plastisesti modernin materiaalitieteen "sitkeyssuunnittelun" periaatteen mukaisesti. Tämä tekee siitä sopivamman vaativiin sovelluksiin.
- Kestävämpi ympäristöissä, joissa lämpötilan vaihtelut tai mekaaninen rasitus ovat yleisiä.
4. Sovellusskenaariot
4.1 Valurautaiset läppäventtiilit:
- Yleisesti käytetty LVI-järjestelmissä.
- Käytetään ei-kriittisissä järjestelmissä, joissa kustannukset ovat ensisijainen tekijä. - Sopii matalapaineisille nesteille, kuten vedelle, ilmalle tai ei-syövyttäville kaasuille (kloridi-ioni <200 ppm).
4.2 Pallografiittivalurautaiset läppäventtiilit:
- Soveltuu vesihuoltoon ja jäteveden käsittelyyn neutraaleilla tai heikosti happamilla/emäksisillä väliaineilla (pH 4-10).
- Sopii teollisiin sovelluksiin, kuten öljy- ja kaasuteollisuuteen, kemianteollisuuteen ja korkeapainevesijärjestelmiin.
- Käytetään järjestelmissä, jotka vaativat suurempaa luotettavuutta, kuten palonsuojausjärjestelmissä tai putkissa, joissa on vaihteleva paine.
- Sopii syövyttäville nesteille sopivan vuorauksen (esim. EPDM, PTFE) kanssa käytettynä.
5. Kustannukset
5.1 Valurauta:
Yksinkertaisemman valmistusprosessinsa ja alhaisempien materiaalikustannustensa ansiosta se on yleensä halvempi. Se sopii projekteihin, joissa on rajallinen budjetti ja vähemmän vaativat vaatimukset. Vaikka valurauta on edullista, sen hauraus johtaa useammin vaihdettaviin osiin ja lisääntyneeseen jätteeseen.
5.2 Pallografiittivalurauta:
Seostusprosessin ja erinomaisen suorituskyvyn vuoksi kustannukset ovat korkeammat. Kestävyyttä ja lujuutta vaativissa sovelluksissa korkeammat kustannukset ovat perusteltuja. Pallografiittivalurauta on ympäristöystävällisempää korkean kierrätettävyytensä (>95 %) ansiosta.
6. Standardit ja eritelmät
- Molemmat venttiilit ovat standardien, kuten API 609, AWWA C504 tai ISO 5752, mukaisia, mutta pallografiittivalurautaventtiilit täyttävät tyypillisesti alan korkeammat paine- ja kestävyysvaatimukset.
- Pallografiittivalurautaventtiilejä käytetään yleisemmin sovelluksissa, jotka edellyttävät tiukkojen teollisuusstandardien noudattamista.
7. Korroosio ja huolto
- Molemmat materiaalit ovat alttiita korroosiolle ankarissa olosuhteissa, mutta pallografiittivaluraudan erinomainen lujuus tekee siitä paremman yhdessä suojapinnoitteiden, kuten epoksi- tai nikkelipinnoitteiden, kanssa.
- Valurautaventtiilit saattavat vaatia useammin huoltoa syövyttävissä tai rasittavissa ympäristöissä.
8. Yhteenvetotaulukko
| Ominaisuus | Valurautainen perhosventtiili | Pallografiittivalurautainen perhosventtiili |
| Materiaali | Harmaa valurauta, hauras | Pallografiittivalurauta, sitkeä |
| Vetolujuus | 20 000–40 000 psi | 60 000–120 000 psi |
| Sitkeys | Matala, hauras | Korkea, joustava |
| Paineluokitus | Matala (150–200 psi) | Korkeampi (300 psi tai enemmän) |
| Iskunkestävyys | Huono | Erinomainen |
| Sovellukset | LVI-järjestelmät, vesi, ei-kriittiset järjestelmät | Öljy/kaasu, kemikaalit, palonsuojaus |
| Maksaa | Alentaa | Korkeampi |
| Korroosionkestävyys | Kohtalainen (pinnoitteilla) | Kohtalainen (parempi pinnoitteilla) |
9. Miten valita?
- Valitse valurautainen läppäventtiili, jos:
- Tarvitset kustannustehokkaan ratkaisun matalapaineisiin, ei-kriittisiin sovelluksiin, kuten vesihuoltoon tai LVI-järjestelmiin.
- Järjestelmä toimii vakaassa ympäristössä, jossa rasitus tai tärinä on minimaalinen.
- Valitse pallografiittivalurautainen läppäventtiili, jos:
- Sovellukseen liittyy korkea paine, dynaamisia kuormia tai syövyttäviä nesteitä.
- Kestävyys, iskunkestävyys ja pitkäaikainen luotettavuus ovat ensisijaisia tavoitteita.
- Sovellus vaatii teollisia tai kriittisiä järjestelmiä, kuten palontorjuntaa tai kemiallista käsittelyä.
10. ZFA-venttiilisuositus
ZFA Valve, jolla on vuosien kokemus läppäventtiilien valmistajana, suosittelee pallografiittivalurautaa. Se ei ainoastaan toimi hyvin, vaan se osoittaa myös poikkeuksellista vakautta ja sopeutumiskykyä monimutkaisissa ja muuttuvissa käyttöolosuhteissa, mikä vähentää tehokkaasti huoltotarvetta ja vaihtokustannuksia, mikä johtaa korkeampaan kustannustehokkuuteen pitkällä aikavälillä. Harmaan valuraudan kysynnän laskun vuoksi valurautaisia läppäventtiilejä poistetaan vähitellen markkinoilta. Raaka-aineen näkökulmasta niukkuus on yhä arvokkaampaa.