Definições Básicas e Diferenças no Processo de Fabricação (Diferenças Essenciais)
1. Válvula de esfera forjada
Princípio do processo: Força externa (martelo de forjamento, prensa, etc.) é aplicada a tarugos metálicos (como lingotes de aço, barras redondas), causando deformação plástica em temperaturas altas ou normais, forjando-os gradualmente em uma peça bruta em conformidade com o formato da válvula. O produto acabado é então fabricado por meio de usinagem, tratamento térmico e outros processos. A principal característica é a "formação de deformação plástica", onde os grãos internos do metal são compactados e reconstruídos devido ao forjamento, formando linhas contínuas de fluxo metálico.
Processo típico: Aquecimento de tarugos metálicos → Forjamento/prensagem → Usinagem de desbaste → Tratamento térmico (para melhorar a resistência) → Usinagem de acabamento (superfícies de vedação, roscas, etc.) → Inspeção e aceitação.
2. Válvula de esfera fundida
Princípio do processo: Metal fundido (como ferro fundido, aço fundido, aço inoxidável) é derramado em uma cavidade de molde pré-fabricada. Depois que o metal fundido esfria e solidifica, a peça bruta é removida e processada posteriormente (como retificação, perfuração, corte) para formar a válvula. A principal característica é a “moldagem líquida”, permitindo a fundição de formas complexas em uma única operação. No entanto, é provável que ocorram defeitos internos quando o metal fundido esfria.
Processo típico: Fabricação de moldes (molde de areia, molde de metal, etc.) → Fundição de metal → Fundição → Resfriamento e desmoldagem → Limpeza da peça bruta (remoção de risers e comportas, retificação) → Usinagem → Inspeção e aceitação.
Cenários aplicáveis e diferenças de custos (principais critérios de seleção)
1. Cenários aplicáveis para válvulas de esfera forjadas
Sistemas de alta-pressão/ultra{1}}alta-pressão: como tubulações de alta-pressão em plantas petroquímicas e sistemas de vapor em usinas de energia (pressão de trabalho maior ou igual a 10MPa), exigindo a capacidade de suportar flutuações extremas de pressão e temperatura.
Condições operacionais adversas: ambientes-de baixa temperatura (como transporte de GNL), meios corrosivos (como ácidos e álcalis fortes) e cenários que envolvem trocas frequentes ou cargas de impacto (como válvulas de corte-de alta-pressão e válvulas de segurança).
Válvulas de-diâmetro pequeno: comumente encontradas em válvulas de esfera abaixo de DN50 (a tecnologia de forjamento facilita o controle da densidade de peças brutas de-tamanho pequeno).
2. Cenários aplicáveis para válvulas esfera fundidas
Sistemas de baixa- e média-pressão: como abastecimento e drenagem de água urbana, tubulações de aquecimento e sistemas gerais de água circulante industrial (pressão de trabalho menor ou igual a 6,4 MPa).
Cenários de demanda-de baixo custo: como válvulas de esfera de ferro fundido comuns (baixo custo de material, alta eficiência do processo de fundição, adequadas para produção em massa).
3. Comparação de custos
Válvulas de esfera forjadas: Baixa utilização de matéria-prima (forjamento gera desperdício), mais etapas de processamento, ciclo de produção mais longo e os custos são normalmente 30%-50% maiores do que válvulas fundidas com as mesmas especificações (a diferença de custo é ainda maior para produtos de alta pressão e materiais especiais).
Válvulas esfera fundidas: alta utilização de matéria-prima, formação rápida de blanks, adequadas para produção em massa e menor custo, especialmente para produtos de grande-diâmetro com vantagens de custo significativas.
Critérios Básicos de Seleção
Por classificação de pressão: Para alta pressão (maior ou igual a 10MPa), o forjamento é preferido; para pressão média e baixa (menor ou igual a 6,4 MPa), a fundição é aceitável.
Por grau operacional: o forjamento é preferido para cenários de carga corrosiva, de baixa-temperatura e de{1}}impacto; a conversão é preferida para cenários comuns de-temperatura normal e sem{3}}impacto.
Por Diâmetro da Válvula: O forjamento é superior para diâmetros pequenos (DN50 e inferiores); a fundição é mais econômica para diâmetros grandes (DN300 e superiores).
Por requisitos de inspeção: para cenários que exigem testes não{0}}destrutivos (UT/RT) e zero defeitos, o forjamento é preferível (a fundição é mais difícil de inspecionar quanto a defeitos).
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