Valves forgées ou coulées ?

- Sep 20, 2020-

La bonne nouvelle est que les deux types de valves devraient être en mesure de vous fournir des performances acceptables, bien qu’il existe une perception que les valves forgées sont supérieures aux valves moulées. Cependant, si les valves moulées sont faites correctement, elles peuvent et ont fonctionné aussi bien dans une variété de services et habituellement à un coût beaucoup plus faible que les valves forgées. En outre, la croyance que les composants forgés sont infaillibles n’est pas vraie. Examinons un exemple de tige de valve forgée de 4 pouces de diamètre dans le N07718 (figure 1). Un défaut de crack a été vu à l’extrémité de la tige, de sorte que la partie a été coupée en deux, et la grande cavité de rétrécissement que vous voyez ici a été découvert. Cela montre que le matériel forgé n’est pas sans ses propres problèmes. Mais examinons comment les valves moulées et forgées sont faites et comment nous pouvons nous assurer que nous obtenons une bonne valve.

Ce que la plupart des gens ne réalisent pas, c’est que les valves moulées et forgées commencent de la même façon — le métal fondu est versé dans un moule ou un lingot. Par conséquent, les deux types peuvent avoir des défauts tels que le rétrécissement dans la barre N07718 mentionnée ci-dessus. D’autres défauts associés aux forges sont les inclusions, les tours, les coutures, les fermetures à froid et les fissures. Les défauts avec les moulages communs sont des inclusions, porosité, misrun et larmes chaudes. Comme vous pouvez le voir, les deux ont leurs problèmes potentiels.

Un problème avec les forges souvent négligés est que les forges et les produits forgés auront des propriétés mécaniques non uniformes. C’est parce qu’ils sont travaillés ou formés plus dans une direction que dans une autre. Par conséquent, les grains seront allongés plus dans une direction que dans l’autre, ce qui a un effet direct sur les propriétés mécaniques, en particulier la force d’impact. En conséquence, la conception des forges doit tenir compte de ces propriétés anisotropes alors que les moulages ont des propriétés uniformes, quelle que soit l’orientation des coupons d’essai.

Un autre avantage des vannes moulées est qu’elles peuvent être produites dans des conceptions plus complexes que les valves forgées. Certaines conceptions de valve telles qu’une valve de globe sont tout simplement difficiles ou impossibles à produire comme forges. Cette flexibilité de conception dans les vannes moulées leur permet d’être plus efficaces dans le contrôle du débit qu’une valve également forgée.

Quelque chose d’autre à considérer avec les valves forgées est qu’ils sont généralement fabriqués en deux, en particulier les grandes tailles. Cela signifie qu’il ya soit une connexion flanged supplémentaire qui peut être un chemin de fuite potentiel ou les moitiés sont soudées ensemble. Le soudage, cependant, est un autre processus pour le métal coulé qui peut avoir son propre ensemble de problèmes.

La réputation douteuse que les castings ont est de deux sources. Tout d’abord, la plupart des spécifications de fonte ASTM sont indulgentes dans les exigences en matière de composition, de traitement thermique et d’inspection. Deuxièmement, certaines fonderies utilisent cette latitude à leur avantage ou n’en savent tout simplement pas assez pour mettre en œuvre des contrôles plus stricts en cas de besoin sur la chimie ou le traitement thermique. Cette préoccupation au sujet des moulages a fait en sorte que l’équipement produit à la section VIII de l’ASME a un facteur de qualité sur les coulées de 80 % des valeurs de stress admissibles pour un composant forgé. Toutefois, ce facteur de qualité peut être porté à 100 % si l’on effectue une NDE suffisante (évaluation non destructive) par annexe 7.

Les acheteurs de moulage doivent comprendre que, dans la plupart des spécifications ASTM, ces exigences supplémentaires en matière d’ESN ne sont pas obligatoires. Ils sont simplement énumérés comme exigences supplémentaires à la fin des spécifications du produit et ne sont invoqués que s’ils sont inclus dans la commande d’achat. La spécification d’une radiographie supplémentaire semblable à la NDE ou d’une inspection de pénétration de teinture est un moyen d’aider à assurer la qualité des vannes achetées. Cependant, un moyen plus rentable est de traiter avec les fournisseurs de valves qui contrôlent déjà la qualité des produits qu’ils produisent et ont une longue et fructueuse expérience. Dans les deux cas, la décision d’aller avec des valves moulées ou forgées dépend de plusieurs facteurs, et le coût est généralement le déterminant.