カスタム鋳造ステンレス鋼ストレーナーバルブ

1. 導入

ストレーナーバルブは原理的にはシンプルですが、実際には非常に重要です: ポンプに破片が入らないようにします, 制御バルブ, 熱交換器と計器類.

バルブ本体とボンネットをステンレス鋼でカスタム鋳造することで、OEM は珍しいポーティングを統合できるようになります, 大きなクリーンアウトアクセスと堅牢なフランジにより、攻撃的な媒体での耐食性を実現 (海水, プロセス流体, 塩水).

この記事ではデザイン方法について説明します, カスタム鋳造ステンレス鋼ストレーナ バルブを指定および認定することで、産業全体で信頼性の高い性能を発揮します。, 海洋およびプロセス環境.

2. ステンレス鋳鋼ストレーナバルブとは?

あ 鋳造ステンレス鋼ストレーナー バルブ パイプライン装置であり、その主な機能は、流れる流体から固体粒子を除去すると同時に、圧力を含む接続を提供することです。, 必要に応じて, 絶縁またはブローダウン機能.

加工または溶接されたボディとは異なります, 鋳造ストレーナの保圧部分 - 本体, ボンネット/カバー、場合によってはバスケット チャンバーや内部ボスも、単一または少数の鋳物として製造されます。, 通常、耐食性を考慮して選ばれたステンレスグレードが使用されます。 (例: CF3M/CF8M または二相合金).

コアの定義と役割

• 意味: 取り外し可能な濾過エレメントを収容する耐圧鋳造体からなるパイプラインコンポーネント (バスケット, スクリーンまたはメッシュ) 入口用のポートを提供します, 出口, ドレン/ブローダウンとクリーニングのためのアクセス.
• 主な役割: 下流の機器を保護する (パンプス, バルブ, 熱交換器, 楽器) 破片を取り除くことで損傷や詰まりを防ぐ, 溶接スケール, 腐食生成物や異物.
• 二次的な役割: 検査/清掃に便利なアクセスポイントを提供し、, いくつかのデザインでは, システムをオンラインに保つためにブローダウンまたは二重化操作を可能にする.

一般的なストレーナーの種類 (幾何学による & 手術)

• バスケット (列をなして) ストレーナー: 円筒形または先細のバスケットを通る軸方向の流れ; 大きな開口面積と低い圧力損失 - 粒子負荷が高い場合、または長い洗浄間隔が必要な場合に推奨.
• Y型ストレーナー: コンパクトなボディに斜めのポケットが付いています。; 高速ラインと中程度の破片負荷に適しています; ポケットは水平または垂直にすることができます.
• T型 / デュプレックス (平行) ストレーナー: オンライン洗浄を可能にするバルブ付きの 2 つの並列チャンバー (1 つのチャンバーが稼働している間、もう 1 つのチャンバーは清掃されています). 重要な連続システムに最適.
• ブローダウン / 自動洗浄ストレーナー: バスケットを取り外さずに蓄積した固形物を洗い流すためのブローダウンまたはパージバルブが含まれています. 大規模なパイプラインや摩耗性の負荷に便利.
• 一体型ストレーナバルブアセンブリ: コンパクトなシステム向けに、同じ鋳物に隔離バルブまたは制御バルブを組み込んだ鋳造本体.

主要コンポーネント

• 鋳造ボディ & ボンネット/カバー: 圧力容器と要素の取り外しのためのアクセス; 仕様に応じたフランジ付きまたはネジ付きの端.
• 取り外し可能な要素 (バスケット/スクリーン): フィルターメディア - 多孔板, 織られた/編まれた金網, 焼結金属; 粒子サイズと流れ/浸食を考慮して選択.
• シート & シーリングサーフェス: ボンネットとボディの間の機械加工されたシール面, およびフランジ付きの表面 - 漏れ防止に重要.
• ブローダウン・ドレンポート & バルブ: 固形物のパージまたはチャンバーの排水用.
• ガスケット & ファスナー: ガスケットの種類 (金属, エラストマー, 螺旋状の傷) 圧力/温度/化学によって選択; フランジクラスに合わせたボルトサイズ.

3. カスタムキャストを選ぶ理由 バルブ ボディ?

カスタムキャスト ステンレス鋼 バルブボディは、アプリケーション要件またはシステムレイアウトにより標準の製造部品が不適切な場合に選択されます。.

形状の自由度 & 統合

• 鋳物には大きなバスケットを組み込むことができます, 複雑な内部流路, 一体型排水管/人道, 複数のポートとボスを 1 つの部品にまとめて部品数を削減, 溶接部と潜在的な漏れ経路.
• コンパクトまたは特殊なポート レイアウトが可能 (オフセットフランジ, 角度のついた入口, 内部バッフル) それは高価になるか、製造では不可能です.

油圧 & 機能の最適化

• 大きなオープンエリアのバスケットと最適化された内部通路により、圧力損失が低減されます。 (Δp) 掃除の間隔を長くする.
• 内部機能 (サイトポート, 計器タップ, ブローダウンチャンネル) 追加のアセンブリを必要とせずに、必要な場所に正確に配置できます.

腐食 & マテリアルパフォーマンス

• 鋳造により耐食性の高いステンレスグレードの使用が可能 (CF8M/CF3M, デュプレックス) または耐薬品性と耐圧性が必要なニッケル基合金.
• 溶接継手の数が少ないということは、正しく製造された場合、冶金的不連続性が少なく、溶接関連の腐食を受けやすい箇所が少ないことを意味します。.

構造強度 & 圧力評価

• 適切に設計された鋳造セクションは ANSI/ASME 圧力クラスに適合します (150 → 1500+) 同等の定格の溶接構造よりも大きな内部キャビティをサポートしながら.

組み立てと現場作業の削減

• 一体型ボディにより、複数のフランジ付きジョイントや溶接が不要になります, 設置を簡素化し、組み立て漏れのリスクと現場での労働力を軽減します。.

適切なスケールでのコストとリードタイム

• 中量→大量の場合、または複雑な形状により下流の機械加工/溶接が減少する場合, カスタム鋳造部品は、工具が償却されると溶接加​​工よりも経済的になる可能性があります.

4. 材料 & 合金選択

合金の選択は流体化学によって決まります, 温度, そしてプレッシャー.

一般的な鋳造ステンレス候補

• CF8 / CF8M (キャスト 304 / 316 同等品): 汎用. CF8M (モー) より優れた耐塩化物性を提供します. 海水や多くの化学サービスにはCF8Mを使用してください.
• CF3M (キャスト316L風, 低c): 溶接と低感度化が必要な場合に推奨.
• 二相ステンレス (例えば, キャスト 2205/LDX 類似品): より高い強度と優れた耐塩化物/耐SCC性が必要な場合.
  デュプレックスは、同じ圧力クラスでより高い歩留まり/UTS とより薄い壁厚を提供しますが、経験豊富な鋳造工場が必要です.
• ニッケル基合金 (インコネル, ハステロイ): 非常に攻撃的な化学薬品または高温の場合 - コストがかかり、一般的なストレーナのサービスには過剰な場合が多い.

実用的なデータポイント (エンジニアリング範囲)

• 密度: ステンレス〜 ~7.9 g・cm⁻³.
• 一般的な使用温度範囲: 多くのステンレスグレードは、数百℃までの極低温使用でも確実に動作します。; 二相合金とニッケル基合金により、高温能力が拡張されます.
• 圧力能力: 鋳造ステンレス バルブ ボディは、ANSI クラス向けに製造されています。 150 → 1500 (より高い); 実際の能力は設計と厚さによって異なります.

5. ステンレス鋼ストレーナバルブ — 鋳造プロセス

ステンレス鋼ストレーナバルブの正しい鋳造ルートの選択は重要な決定事項です: バルブ本体は耐圧性でなければなりません, 耐食性があり、バスケットを収容するための複雑な内部空洞が含まれることが多い, ブローダウンポートとマンウェイ.

迅速な意思決定マトリックス — プロセスと. 優先度

投資 (失われたワックス) 鋳造

いつ使用するか: 複雑な内部流れを持つ小型→中型のボディ, 細かい外観のディテール, 薄肉または高精度のフランジにより、高い表面仕上げが機械加工の削減に役立ちます.

精密バスケットに最適, 社内の上司と部下.

主要パラメータ

• 溶ける / 一時的に (ステンレス): 通常 1 450–1 550 ℃ (合金であることを確認する).
• シェルの予熱:400–800°C 投資の相性次第.
• 投資: リン酸塩/ジルコン/アルミナでオーステナイト系ステンレスの埋没物を強化し、金属埋没反応​​に抵抗します。.

利点

• 優れた寸法精度と表面仕上げ.
• セラミックコアにより微細な内部特徴を再現可能.

リスク & 緩和策

• 金属投資反応: ジルコン/アルミナウォッシュまたはバリアコーティングを適用します; 注ぐ温度を制御する.
• ガス気孔率: 燃えて溶ける (アルゴン), 可能であれば真空注湯を適用する, セラミックフィルターを使用.
• コアの完全性: 高品質のセラミックコアと堅牢なチャプレットを使用.

キャスト後のニーズ

• ショットブラスト, トリム, シール面の加工, 不動態化/酸洗い.

シェル型鋳造

いつ使用するか: 中程度の複雑さの物体。砂よりも高い精度が必要だが、投資コストが過度にかかる場合. コアを使用した中程度の実行と中程度の内部機能に適しています.

主要パラメータ

• 金型温度: 200–350 °C 予熱（標準）; バインダーに依存する.
• バインダー: ステンレスの注湯温度に合わせて調整されたフェノールウレタンまたは樹脂シェルシステム.

利点

• 投資よりも低いコストで良好な寸法制御が可能.
• 中量の場合は投資よりも速い.

リスク & 緩和策

• コアシフト: 丈夫なコアプリントとチャプレット.
• 表面反応: 注入温度が高い場合はバリア洗浄剤を使用する.

樹脂 / 緑の砂鋳造 (シェル & レジンサンド)

いつ使用するか: 大きな体, 低から中程度の複雑さ, 低コストのボリュームまたは詳細が必要な非常に大きなバスケット & 仕上がりは二の次. 大型プロセスバルブに共通.

主要パラメータ

• 金型予熱: 一般的に低い; 湿気を注意深く管理する.
• バインダー & コーティング: ステンレスには耐火性洗浄剤を使用してください.

利点

• 大型部品の工具コストが低い. 後期の設計変更にも柔軟に対応.

リスク & 緩和策

• 表面仕上げ粗さと高い気孔率 — シール面でより大きな機械加工が必要になります; 圧力ゾーンの NDT を指定する.
• コア内の水分 → ガス気孔率 — 乾燥を制御する & コアベーキング.

失われた燃料キャスティング

いつ使用するか: コアのない複雑な内部形状; ツールのコストを制御する必要がある中程度の複雑さと中規模のボリュームに役立ちます.

主要パラメータ

• パターンの完全性 & コーティング 表面仕上げとガス発生を決定する.
• 注ぐ温度制御 過剰な発泡/反応を避けるため.

利点

• 多くの複雑な内部通路のコアを排除.
• 優れた幾何学的自由度.

リスク & 緩和策

• 泡状分解ガス → 堅牢なシェルの透過性と通気性が必要.
• 寸法精度 パターンとコーティングの制御に依存します.

遠心 & 重力鋳造

いつ使用するか: 軸対称コンポーネント (袖, 円筒形ハウジング), または大きな単純な物体. 遠心鋳造により緻密な鋳造が可能, 低気孔率の壁セクション.

利点

• 優れた密度と半径方向の気孔率の低さ.
• パイプ状ストレーナーに最適, 円筒形ハウジング.

制限事項

• マルチポートや非常に複雑な形状には適していません.

6. ストレーナーエレメントの設計: バスケット, Y型, メッシュ & 洗浄性

要素設計によりパフォーマンスとメンテナンス間隔が定義される.

要素の種類

• 穴あきバスケット / シリンダー: 屈強, 目詰まりしにくい; 粗い濾しに使用.
• 織金網: 数十ミクロンまでの精密ろ過 - 機器の保護に使用されます.
• 焼結金属要素: 高温/高圧サービス向けのより高い精度と強度.
• 多段階要素: 粗い外側 + 寿命を延ばし、掃除を容易にする細かいインナー.

主要パラメータ

• オープンエリア (OA): 目標 OA を公称パイプ面積の倍数として — OA が増える = Δp が小さくなる.
• 気孔率 / メッシュ評価: 粒度分布で選ぶ (PSD) 入ってくる液体の; 典型的な産業範囲は～ ～50μm (大丈夫) に >2 mm (粗い).
• エレメント逆洗 / ブローダウン: 継続的なサービスのために二重化またはブローダウン構成を検討する.
• アクセス & クリーニング: バスケットはボルト締めされたボンネットまたはクイックリリースカバーを通して取り外し可能である必要があります; リフティング機能とガスケットシートを提供します.

7. 接合, 機械加工, 封印 & 表面仕上げ

鋳造後の作業により、機能的なシール面と接続が生成されます.

CNC加工

• 機械フランジ面, エレメントシート, ボルトボスと座面の最終公差への適合. 治具/CMM を使用してパイプ接続の同心性を確保します.

シーリング

• 標準に準拠したフランジ付き端部 (ANSI/ASME) またはカスタムフランジ; 仕上げと平坦度がガスケットの選択を満たしていることを確認します.
• ボンネットカバーシール: 螺旋巻きを使用する, 温度/圧力に応じてリングジョイントまたはエラストマージョイント. 高温または攻撃的な化学薬品の場合は、金属間シールまたはグラファイトシールを使用してください。.

溶接 & 結合します

• コンポーネントの場合 (ノズル, 排水) 溶接されている, 低カーボン鋳造グレードを指定する (CF3M) または耐食性が重要な場合は溶接後の溶体化焼きなまし.

表面仕上げ

• 酸洗い & 不動態化 (硝酸またはcitric) 遊離鉄を除去し、不動態層を復元します.
• 電解研磨 衛生環境または高腐食環境用.
• コーティング (エポキシ, e-coat, ポリマーライニング) 追加の腐食保護が必要な場合.

8. よくある欠陥, 根本原因 & トラブルシューティング

典型的な問題と実際的な解決策:

• シール領域の気孔 →根本原因: 閉じ込められたガス, 脱気不良, 不十分なライザー. 治療: 燃える溶け物, セラミック濾過を使用, ライザー/フィードを再設計する, 真空溶解.
• ノズル付近のキャビティを縮小 →原因: 不適切なゲート/不十分なフィード. 治療: ライザー/チルドを追加する, ゲートを変更する.
• 内包物 / スラグ →原因: 汚れた充電または不十分なスキミング. 治療: 充電制御を改善する, 濾過.
• コアシフト →原因: コアサポート/ハンドリングが弱い. 治療: より強力なコアサポート, チャプレットの再設計.
• ガスケットの故障 →原因: 凹凸のあるフランジ面, 仕上がりが悪い. 治療: 機械のフランジ面, 仕上げ・平坦度の向上.

9. ステンレス鋳鋼ストレーナバルブの用途

鋳造ステンレス鋼ストレーナバルブは、以下の分野で広く使用されています。 流体処理システム どちらも 汚染物質の除去 そして 耐食性 重要です.

カスタム鋳造により流路を最適化できるため, 高圧キャビティ, 耐久性のあるメッシュ/バスケットインターフェイス, これらのバルブは、過酷な媒体を使用する業界で好まれています。, 衛生要件, または信頼性への期待を要求する.

化学処理 & 石油化学プラント

• プロセスケミカルのろ過, 溶剤, モノマー, 酸, と苛性.
• ポンプの保護, コンプレッサー, フローメーター, および制御バルブを粒子汚染から守る.
• CF8M/CF3M 鋳造ストレーナは、塩化物含有流体で優れた耐孔食性が要求される場合に好まれます.

油 & ガス (上流, 中流, 下流)

• 砂, 規模, 原油中のデブリ除去, 生産された水, およびガスパイプライン.
• 分離器の上流で使用されるストレーナ, 多様体, およびLACTユニット.
• 高圧鋳造ステンレスボディは、厳しい圧力サイクルや酸っぱい液体や塩分を含む液体による腐食に耐えます。.

水処理, 淡水化 & 地方公共団体

• 海水中の取水スクリーニングと微粒子ろ過, 汽水, および処理された廃水.
• ステンレスグレードは長寿命を実現します。. 高塩分濃度または塩素環境での炭素鋼.
• カスタム鋳造により、大容量流用の大口径 Y 型ストレーナおよびバスケット ストレーナが可能.

食べ物, 飲み物 & 製薬産業

• 原料ライン内の粒子の除去, CIPシステム, および精製水ループ.
• 鋳造ステンレスにより衛生的な表面を確保, 低気孔率, 不動態化および電解研磨への適合性.
• 乳製品によくある, 醸造, 発酵, 汚染管理が厳しい医薬品製造や.

発電 (スチーム, 冷却, タービンシステム)

• ボイラー給水ポンプの保護, 凝縮水システム, およびタービン冷却回路.
• 高温水中の微粒子のろ過に使用されます。, 凝縮性, または補助燃料システム.
• ステンレス鋳造ボディは熱サイクル下でも機械的完全性を維持します.

海洋 & オフショアプラットフォーム

• 海水を濾過して冷却, バラスト, および消火システム.
• 塩化物に対する高い耐食性, バイオフーリング, そして海洋の雰囲気.
• カスタムキャストハウジングにより、船舶やリグ上の限られたスペースに最適なコンパクトな設計が可能になります.

空調設備, 地区暖房 & 産業用公益事業

• 錆の除去, 規模, 堆積物, 冷水/加熱水システムからの溶接破片.
• グリコール混合物または軽度の腐食性流体が存在する施設ではステンレス鋳物が推奨されます.

パルプ & 紙加工

• プロセス水およびアルカリ性漂白液中の繊維状物質および微粒子の濾過.
• ステンレス合金は次亜塩素酸ナトリウムや二酸化塩素などの化学物質による腐食に耐性があります。.

マイニング, 鉱物処理 & スラリーライン

• 研磨スラリーや腐食性の鉱山水を扱うポンプの上流に設置されたストレーナ.
• 鋳造ステンレスはダクタイル鋳鉄と比較して摩耗と腐食の性能を向上させます.

医薬品, バイオテクノロジー & 高純度薬品の分配

• 精密注入ポンプの保護, クロマトグラフィーシステム, 超クリーンな流体回路.
• CF3M/低炭素鋳物は感作と粒子の脱落を回避します.

自動車, 産業機器 & 製造工場

• 潤滑剤のインラインろ過, 冷却剤, 作動油, およびプロセスケミカル.
• 鋳造ステンレスストレーナは、清潔さと長寿命でダウンタイムを短縮する必要がある領域で使用されます。.

10. 結論

カスタム鋳造ステンレス鋼ストレーナバルブは、システムが大容量の濾過を必要とする場合の強力なソリューションです, 異常な形状または耐食性.

この技術は、合金の選択時に優れた運用パフォーマンスを実現します。, 鋳造工場の制御, 要素の設計と QA/テストはすべて厳密に指定され、強制されます.

安全のために- サービスクリティカルなインストール, 厳密な溶融制御を要求する, シーリングエリアのNDT, 静水圧試験と準備された予備/メンテナンス計画.

 

よくある質問

CF8M または CF3M — 海水用?

CF8M (316 同等) 多くの海水用途に適しています; CF3M (低c) 激しい溶接が予想される場合は推奨されます. 長期にわたる温海水および高塩素濃度用, 考慮する デュプレックス.

Δp を低く抑えるためにバスケットのサイズを設定するにはどうすればよいですか?

オープンエリアを増やす (OA) パイプ面積に対して; パイプ断面の数倍の OA を目指し、仕様段階で Cv 対 Δp 曲線を検証します。.

鋳物の検査にはX線よりもCTの方が優れていますか?

CT 3D 空隙率マッピングを提供し、複雑な空洞に優れています; 多くの受け入れワークフローでは X 線の方が高速かつ安価です.

工業用ストレーナーの代表的なメッシュ範囲?

産業慣行は広範囲にわたる - 粗い (mmスケールの穴) バルクデブリから細かいデブリまで (数十～数百ミクロン) 機器保護用. 粒度分布に基づいて選択する (PSD).