Requisiti dei materiali e selezione delle valvole subacquee

Lo sfruttamento in acque profonde di petrolio e gas è la tendenza futura dello sviluppo delle risorse; valvole subacquee are the key components of underwater oil extraction trees and conduttura equipment, and La selezione del materiale è un aspetto importante della progettazione delle valvole subacquee.. The basic requirements for material selection of underwater valves and the characteristics of various types of materials are introduced, and the factors to be considered when selecting materials for underwater valves are summarized according to the provisions of the relevant design specifications and suggestions for material selection of underwater valves are also put forward. The conclusions obtained can provide a basis for designing underwater valves and have a certain guiding effect on the independent research and development of domestic underwater oil and gas extraction equipment.

0. Introduzione

La ricerca e lo sviluppo di attrezzature subacquee marine in Cina sono iniziati relativamente tardi; non esiste una capacità di produzione su scala di dispositivi di testa di pozzo subacquei per il recupero del petrolio o di altri set completi di attrezzature. Le attrezzature marine subacquee per l'estrazione di petrolio e gas in Cina sono principalmente importate da Cameron FMC e da altre aziende straniere. La ricerca e lo sviluppo indipendenti e la produzione di dispositivi di testa di pozzo subacquei e di attrezzature per l'albero del petrolio sono le tappe obbligate dello sviluppo dell'industria offshore del petrolio e del gas in Cina.
Valvole subacquee (principalmente valvole a saracinesca e valvole a sfera) sono i componenti chiave degli alberi subacquei e dei collettori delle condutture e svolgono un ruolo importante nelle apparecchiature di recupero del petrolio sott'acqua. Con lo sviluppo degli alberi di recupero del petrolio in acque profonde, il materiale e le prestazioni delle valvole subacquee presentano requisiti molto elevati. L'autore, in base all'attuale ricerca e sviluppo delle valvole subacquee, introduce il processo di progettazione e sviluppo delle valvole subacquee, con i requisiti e la selezione dei materiali.

1. La selezione dei materiali delle valvole subacquee deve prendere in considerazione i seguenti fattori

L'attrezzatura per l'esplorazione marina e subacquea di petrolio e gas con Selezione del materiale della valvola si basa sui seguenti standard.

• (1) API 17D Progettazione e funzionamento dei sistemi di produzione sottomarini Parte 4: Unità di testa di pozzo sottomarine e attrezzature dell'albero di produzione.
• (2) Attrezzatura per l'installazione di teste di pozzo e alberature API 6A;
• (3) M-001 Selezione del materiale (Specifica NORSOK).
• (4) NACE MR0175 Industria del petrolio e del gas - Materiali utilizzati in ambienti contenenti idrogeno solforato nella produzione di petrolio e gas.
• Le specifiche API 6A e API 17D per le valvole subacquee prevedono requisiti specifici, come la resistenza, l'impatto, i test e i requisiti di controllo qualità. In applicazioni specifiche, è necessario determinare la resistenza del materiale in base al livello di pressione dell'apparecchiatura; ad esempio, per flange e le connessioni terminali, il livello di pressione di 70MPa deve essere utilizzato per il carico di snervamento minimo del materiale di 420MPa, il livello di pressione superiore a 70MPa deve essere utilizzato per il carico di snervamento minimo del materiale di 525MPa. Specifiche Nace MR0175 per l'ambiente contenente idrogeno solforato L'uso di materiali anti-solfuro da stress di corrosione (SSC) e di materiali a bassa lega esposti ad ambienti acidi per fare disposizioni specifiche, come le disposizioni della durezza massima dei materiali a bassa lega non può superare i 22HRC; la frazione massima di massa di nichel non può superare 1%; allo stesso tempo, tutti i tipi di trattamento termico dei materiali (tra cui normalizzazione, normalizzazione + rinvenimento, tempra + rinvenimento), come i requisiti specifici proposti.

La specifica NORSORK M-001 si basa sulle linee guida per il controllo dei rischi della direttiva PED (Pressurized Equipment Directive) e sui requisiti PRE (Pitting Resistance Equivalent), CPT (Critical Pitting Temperature) e CCT (Critical Crevice Corrosion Temperature) e altri parametri della struttura subacquea della selezione dei materiali.
I materiali utilizzati nelle apparecchiature di produzione petrolifera sottomarine devono affrontare tre sfide principali: H₂S corrosione, CO₂ e la corrosione da Cl^- corrosione. Con lo sviluppo della tecnologia di perforazione in acque profonde, le apparecchiature di recupero petrolifero sottomarine devono anche essere in grado di soddisfare i processi di ceratura del pozzo, anti-asfalto, anti-idratazione e anti-calcare e aggiungere una varietà di reagenti chimici causati dalla corrosione; questi reagenti chimici porteranno una varietà di impatti negativi sui materiali metallici e non metallici, una combinazione di vari fattori insieme, i requisiti delle apparecchiature di recupero petrolifero sottomarine con materiali in grado di soddisfare simultaneamente la produzione di fluidi, mezzi anulari e reagenti chimici iniettati. Oltre all'impatto complessivo, occorre considerare anche la protezione catodica causata dall'infragilimento da idrogeno. Sulla base degli aspetti sopra descritti, la selezione dei materiali delle valvole subacquee deve affrontare sfide particolari; nella scelta dei materiali delle valvole subacquee, si devono considerare i seguenti fattori.

• (1) La composizione chimica del fluido di produzione a contatto con le parti interne della valvola.
• (2) Pressione di esercizio e intervallo di temperatura.
• (3) Il ruolo della corrente causata dal contatto di diverse materiali metallici.
• (4) Corrosione interstiziale causata tra la superficie di tenuta e superficie della flangia.
• (5) Temperatura applicabile e resistenza chimica dei materiali non metallici.
• (6) Protezione catodica dei materiali;
• (7) Rivestimenti di superficie;
• (8) Saldabilità e proprietà di sovrapposizione dei materiali;
• (9) Compatibilità del materiale con il mezzo di iniezione;
• (10) Disponibilità e costo del materiale;
• (11) Il movimento reciproco delle parti che devono essere considerate resistenza all'usura del materiale.

2. Vari tipi di proprietà dei materiali

In base ai requisiti di utilizzo delle valvole subacquee e ai vari tipi di proprietà dei materiali, le valvole subacquee utilizzano principalmente i seguenti tipi di materiali: acciaio al carbonio e acciaio basso legato, acciaio inossidabile martensitico, acciaio inossidabile austenitico, acciaio inossidabile duplex, leghe a base di nichel e guarnizioni non metalliche.
2.1 Acciaio al carbonio
L'acciaio al carbonio è molto suscettibile alla corrosione da parte di fluidi interni ed esterni; in acqua libera, CO₂ può corrodere rapidamente l'acciaio al carbonio. La fattibilità dell'utilizzo dell'acciaio al carbonio come materiale per le apparecchiature sottomarine si basa su un controllo rigoroso delle emissioni di CO₂ punto di rugiada e la capacità del materiale di resistere alla deformazione alle temperature di progetto più basse.
La zona interessata dal calore di una saldatura in acciaio al carbonio ha un effetto rischioso sulle proprietà del materiale (ad esempio, durezza e resistenza) e la zona interessata dal calore intorno a una saldatura in acciaio al carbonio può avere una minore resistenza alla CO₂ corrosione, quindi l'acciaio al carbonio non può essere utilizzato nelle apparecchiature subacquee dove la CO₂ è presente la corrosione.
2.2 Acciaio basso legato
I materiali utilizzati per le valvole subacquee in acciaio a bassa lega sono principalmente AISI 4130, AISI 8630, F22 (UNS K21590) o F22V (UNS K31835); questi materiali possono essere temprati mediante trattamento termico per ottenere un alto livello di proprietà meccaniche complete, in genere raggiungono la specifica API 6A dei requisiti di prestazione del materiale 60K e hanno una buona prestazione di impatto a bassa temperatura. Nella zona a bassa emissione di CO₂ ambiente (CO₂ pressione parziale ≤ 0,21MPa), i materiali hanno un certo grado di resistenza alla corrosione. Grazie alla frazione di massa di carbonio non elevata (generalmente 0,35% o meno), possono essere utilizzati come materiale di base delle parti in pressione. Il processo di saldatura TIG a filo caldo nel materiale di base è l'affioramento di materiali in lega resistenti alla corrosione, utilizzati per la produzione di valvole subacquee adatte a un elevato livello di H₂S corrosione, CO₂ e la corrosione da Cl^-ambienti corrosivi.
2.3 Acciaio inox
I materiali in acciaio inossidabile utilizzati per le valvole subacquee sono principalmente l'acciaio inossidabile martensitico (come 410SS, F6NM), l'acciaio inossidabile austenitico della serie 300 (come 304SS, 316SS), l'acciaio inossidabile indurente per precipitazione (come 17-4PH) e l'acciaio inossidabile duplex (come 2205, 2507) e così via. Le proprietà dei vari tipi di materiali in acciaio inossidabile sono le seguenti.
L'acciaio inox 410 nella zona CO₂ ambiente corrosivo ha una buona resistenza alla corrosione al di sotto della minore tenacità nell'ambiente a temperatura -18 ℃, per soddisfare i requisiti di prestazione delle apparecchiature di livello PSL-3 e di impatto a bassa temperatura della specifica API 6A -18 ℃. Quando ci sono requisiti severi per la superficie di tenuta, è necessario sovrapporre la saldatura della lega Inconel-625 sulla superficie.
F6NM e 410SS rispetto a una maggiore resistenza alla corrosione e alla vaiolatura, con una buona saldabilità, resistenza agli urti a bassa temperatura ed elevata temprabilità, per soddisfare i requisiti di impatto a bassa temperatura della specifica API 6A -46 ℃. Lo svantaggio è che il processo di forgiatura non è buono; c'è un'elevata resistenza alla deformazione durante la forgiatura, facile alla formazione di crepe. Quando ci sono requisiti severi per la superficie di tenuta, è necessario sovrapporre la saldatura della lega Inconel-625 sulla superficie.
Il 17-4PH è composto da rame, niobio/columbium, acciaio inossidabile martensitico indurente per precipitazione, con elevata resistenza, durezza, resistenza alla corrosione e altre caratteristiche; dopo il trattamento termico di invecchiamento in soluzione, le proprietà meccaniche del prodotto sono più perfette, possono raggiungere 724MPa in più rispetto alla resistenza allo snervamento per soddisfare la specifica API 6A dei requisiti di impatto a bassa temperatura di -60 ℃, e la sua resistenza alla corrosione raggiunge il livello dell'acciaio inossidabile 304. Secondo le disposizioni di NACE MR0175, il 17-4PH viene utilizzato per gli steli delle valvole e i materiali di sospensione possono essere utilizzati solo per H₂S pressione parziale ≤ 3,5kPa uso dell'ambiente.
L'acciaio inossidabile duplex è utilizzato per le apparecchiature subacquee, principalmente UNS 31803 (2205) e UNS 32750 (2507); questi due tipi di acciaio inossidabile hanno una buona resistenza alla corrosione, possono essere utilizzati per la maggior parte della produzione di fluidi e per un ambiente di corrosione da stress da cloruro superiore a 80 ℃. Gli acciai duplex UNS 31803 e UNS 32750 hanno la capacità di resistere alla cricca indotta dall'idrogeno (HIC), gli acciai duplex UNS 31803 e UNS 32750 hanno la resistenza alla cricca indotta dall'idrogeno (HIC) Gli acciai duplex UNS 31803 e UNS 32750 possono resistere alla cricca indotta dall'idrogeno (HIC), e la temperatura di progetto più bassa del materiale può raggiungere i -50 ℃. Gli acciai inossidabili UNS 31803 hanno buone prestazioni di saldatura, ma la saldabilità di UNS 32750 è scarsa. Grande croce-I pezzi in acciaio inox duplex di sezione dovrebbero essere la soluzione giusta per il trattamento termico di invecchiamento, per ottenere la fase di equilibrio ferrite-austenite richiesta. La resistenza alla vaiolatura equivalente (PRE) dell'acciaio inox duplex deve essere generalmente superiore a 40. Altrimenti, può essere utilizzato solo per la produzione di pezzi a pareti sottili.
2.4 Leghe a base di nichel
Quando l'impiego di valvole subacquee è superiore all'ambiente dell'acciaio al carbonio, l'acciaio inossidabile 13Cr e l'acciaio inossidabile duplex devono essere utilizzati in vari tipi di leghe a base di nichel come valvole e parti del materiale a contatto con i fluidi. Comunemente utilizzati nelle valvole subacquee, i materiali in lega a base di nichel sono l'Inconel-625, l'Inconel-718, l'Inconel-725, l'Inconel-925 e la lega Monel K-500. Le leghe a base di nichel hanno un'eccellente resistenza alla corrosione e possono resistere a diversi fluidi corrosivi; lo svantaggio è rappresentato dalle difficoltà di lavorazione, dal costo, e dallo stato di invecchiamento delle prestazioni di saldatura che potrebbero essere migliori. Quando si sigillano i materiali di superficie, non è necessario saldare altre leghe resistenti alla corrosione. In generale, le leghe a base di nichel sono utilizzate principalmente per produrre le specifiche API 6A e API 17D, in linea con i dispositivi della testa del pozzo di livello HH e le parti dell'albero del petrolio.

3. Disposizioni di vari codici sulla selezione dei materiali.

Per risolvere i vincoli ambientali sul materiale, l'acciaio inossidabile è suddiviso in due livelli:

• ① acciaio inossidabile per l'ambiente dell'H₂La pressione parziale di S è inferiore a 3,5kPa, il pH della fase acquosa ≥ 4,5; 
• ② acciaio inossidabile per l'ambiente dell'H₂S maggiore o uguale a 3,5kPa e inferiore a 10,5kPa, il pH della fase acquosa è ≥ 3,5.

3.1 Specifiche API 6A e API 17D dei requisiti del materiale della valvola

Secondo le specifiche API 6A e API 17D, i materiali delle valvole subacquee si basano principalmente su H₂Pressione parziale di S, CO₂ pressione parziale, acidità e alcalinità media e corrosività e altri fattori, le parti di pressione della valvola subacquea, le parti di controllo della pressione e lo stelo della valvola e altre parti del materiale sono classificate in dettaglio, i requisiti dei materiali a tutti i livelli sono descritti di seguito:

• Materiale di classe AA, il suo H₂Pressione parziale S <0,35kPa, CO₂ pressione parziale <49kPa, ambiente non acido, assenza di condizioni di corrosione, materiali delle parti in pressione per acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, materiali delle parti di controllo della pressione per acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, materiali dello stelo della valvola per acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega.
• Materiali di classe BB, il suo H₂Pressione parziale S <0,35kPa, CO₂ pressione parziale 49-210kPa, ambiente non acido, condizioni leggermente corrosive, materiale delle parti portanti in acciaio inox, materiale delle parti di controllo della pressione in acciaio inox, materiale dello stelo della valvola in acciaio inox.
• Materiale di classe CC, il suo H₂Pressione parziale S <0,35kPa, CO₂ pressione parziale 210-1400kPa, ambiente non acido, condizioni da mediamente ad altamente corrosive, il materiale delle parti portanti della pressione è acciaio inox, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio inox, il materiale dello stelo della valvola è acciaio inox.
• Materiali di classe DD-0.5, H₂Pressione parziale S <3,5kPa, CO₂ pressione parziale <49kPa, ambiente acido, nessuna condizione corrosiva, i materiali delle parti portanti della pressione sono acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, i materiali delle parti di controllo della pressione sono acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, e i materiali degli steli delle valvole sono acciaio inossidabile di tipo ①.
• Materiale di classe DD-1.5, il suo H₂Pressione parziale S <10,5kPa, CO₂ pressione parziale <49kPa, ambiente acido, nessuna condizione di corrosione, il materiale delle parti portanti della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale dello stelo della valvola è acciaio inossidabile di tipo ②.
• Materiale di classe DD-NL, il suo H₂Pressione parziale S>10,5kPa, CO₂ pressione parziale<49kPa, ambiente acido, nessuna condizione di corrosione, il materiale delle parti portanti della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale dello stelo della valvola è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega.
• Materiale di grado EE-0,5, il suo H₂Pressione parziale S <3,5kPa, CO₂ pressione parziale 49-210kPa, ambiente acido, condizioni leggermente corrosive, il materiale delle parti portanti della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio inossidabile ①, il materiale dello stelo della valvola è acciaio inossidabile ①.
• Materiale di classe EE-1.5, il suo H₂Pressione parziale S <10,5kPa, CO₂ pressione parziale 49-210kPa, ambiente acido, condizioni leggermente corrosive, il materiale delle parti portanti della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio inossidabile di tipo ②, il materiale dello stelo della valvola è acciaio inossidabile di tipo ②.
• Il materiale di classe EE-NL, il suo H₂Pressione parziale S>10,5kPa, CO₂ pressione parziale 49-210kPa, ambiente acido, condizioni leggermente corrosive, il materiale delle parti portanti della pressione è acciaio al carbonio e acciaio a bassa lega, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio inossidabile ②, il materiale dello stelo è CRA (lega resistente alla corrosione).
• Materiale di classe FF-0.5, il suo H₂Pressione parziale S <3,5kPa, CO₂ pressione parziale 210-1400kPa, ambiente acido, condizioni da mediamente ad altamente corrosive, il materiale delle parti portanti della pressione è ② acciaio inox, il materiale delle parti di controllo della pressione è ② acciaio inox, il materiale dello stelo della valvola è ① acciaio inox.
• Materiali di classe FF-1.5, H₂Pressione parziale S <10,5kPa, CO₂ pressione parziale 210-1400kPa, ambiente acido, condizioni di lavoro da mediamente ad altamente corrosive, il materiale delle parti portanti della pressione ② acciaio inox, le parti di controllo della pressione ② acciaio inox, il materiale dello stelo della valvola ② acciaio inox.
• Materiale di classe FF-NL, il suo H₂Pressione parziale S>10,5kPa, CO₂ pressione parziale 210-1400kPa, ambiente acido, condizioni di lavoro da mediamente ad altamente corrosive, il materiale delle parti portanti è acciaio inox di tipo ②, il materiale delle parti di controllo della pressione è acciaio inox di tipo ②, il materiale dello stelo della valvola è CRA.
• Per i materiali di classe HH, la pressione parziale di H₂S >10,5kPa, la pressione parziale di CO₂ >1400kPa, ambiente acido, condizioni di lavoro altamente corrosive, i materiali delle parti portanti la pressione, delle parti di controllo della pressione e dello stelo della valvola sono CRA.

3.2 Specifiche NACE MR0175 per i requisiti dei materiali delle valvole

Secondo la specifica NACE MR0175, la selezione del materiale delle valvole deve avvenire in base ai seguenti requisiti:

• L'acciaio a bassa lega utilizzato per l'H₂Pressione parziale di S, Cl^- e il valore di pH dell'ambiente non è limitato, può essere utilizzato per fare qualsiasi parte della valvola, la temperatura massima di 177 ℃, la resistenza allo snervamento del materiale è di 420-490MPa.
• L'acciaio inossidabile austenitico utilizzato nell'H₂S pressione parziale <105kPa, Cl^- e il valore del pH dell'ambiente senza limitazioni (o H₂S pressione parziale <350kPa, Cl^- concentrazione di massa <50mg/L e valore di pH dell'ambiente senza limitazioni) può essere utilizzato per qualsiasi parte della valvola, la temperatura massima di 60 °C, la resistenza allo snervamento del materiale 210-245MPa. L'acciaio inossidabile martensitico utilizzato per l'H₂Pressione parziale di S, Cl^- senza limitazioni (o H₂S pressione parziale <350kPa, Cl^- concentrazione di massa <50mg/L e valore di pH dell'ambiente senza limitazioni), può essere utilizzato per realizzare qualsiasi parte della valvola, temperatura massima di 60 °C, resistenza allo snervamento del materiale di 210-245MPa. Pressione parziale, Cl^-ambienti senza restrizioni e con pH ≥ 3,5, può essere utilizzato per fare parti di pressione e parti di controllo della pressione (o H₂Pressione parziale S <10,5kPa, Cl^-senza restrizioni e ambienti con pH ≥ 3,5, può essere utilizzato per fare lo stelo della valvola), la temperatura massima di 177 °C, la resistenza allo snervamento del materiale è di 420-525MPa.
• L'acciaio inossidabile 17-4PH utilizzato in H₂Pressione parziale S <3,5kPa, Cl^-senza restrizioni, e gli ambienti con pH ≥ 4,5 possono essere utilizzati come stelo di valvola e parti di controllo della pressione, la temperatura massima di 177 ℃, la resistenza allo snervamento del materiale di 630-735MPa.
• L'acciaio inossidabile duplex utilizzato nell'H₂Pressione parziale S <10,5kPa, Cl^- e valore di pH illimitato, può essere utilizzato come qualsiasi parte della valvola, con una temperatura massima di 232 ℃, una resistenza allo snervamento di 420-455MPa.
• L'acciaio inossidabile super duplex utilizzato nell'H₂S pressione parziale <21kPa, Cl^- e il valore di pH dell'ambiente illimitato, può essere utilizzato come qualsiasi parte della valvola, con una temperatura massima di 232 ℃, una resistenza allo snervamento di 525-595MPa.
• L'A286 viene utilizzato nell'ambiente in cui la pressione parziale di H₂S è <105kPa, Cl^- e i valori di pH non sono limitati, può essere utilizzato per qualsiasi parte della valvola, la temperatura massima è di 65℃ e la resistenza allo snervamento del materiale è di 735MPa.
• Inconel-718 e Inconel-925 sono utilizzati in ambienti in cui la pressione parziale di H₂S è <4,2MPa, e dove non c'è limitazione di Cl^- e valori di pH, e può essere utilizzato per realizzare qualsiasi pezzo per valvole, con una temperatura massima di 232℃ e una resistenza alla resa del materiale di 630-945MPa.
• L'Inconel-725 viene utilizzato in ambienti in cui la pressione parziale di H₂S è <4,2MPa, e dove non c'è limitazione di Cl^- e valori di pH, e può essere utilizzato per realizzare qualsiasi parte di valvola, con una temperatura massima di 232°C e un carico di snervamento di 455-525MPa.
• Inconel-625 e Inconel-825, utilizzati in H₂Pressione parziale di S, Cl^- e il valore di pH dell'ambiente senza limitazioni, può essere utilizzato per fare qualsiasi parte della valvola, la temperatura massima di 232 ℃, la resistenza allo snervamento del materiale è di 245-525MPa.
• Le leghe a base di cobalto utilizzate per l'H₂Pressione parziale di S, Cl^- e il valore di pH dell'ambiente senza limitazioni, può essere utilizzato per realizzare qualsiasi parte della valvola, la temperatura massima di 177 ℃ e la resistenza allo snervamento del materiale è di 350-525MPa.

4. Selezione dei materiali per le valvole subacquee

La selezione del materiale delle valvole subacquee, oltre alle caratteristiche dei vari tipi di materiali e alle specifiche API 6A, 17D e NACE MR0175, nell'effettiva progettazione ingegneristica, deve prendere in considerazione anche la resistenza alla trazione del materiale, la resistenza allo snervamento, l'allungamento, il ritiro sezionale, la durezza, la tenacità all'impatto e altre proprietà speciali, come la resistenza all'attrito, la resistenza all'abrasione e la resistenza alla corrosione.
In base alle specifiche API 6A e API 17D delle proprietà dei materiali e dei fattori che li influenzano, l'autore ha combinato l'esperienza pratica di progettazione di diversi livelli tipici di materiali nella progettazione di valvole subacquee per effettuare l'analisi dei test e fornire requisiti di lavorazione dettagliati.
4.1 Materiali di livello DD-NL
Materiale del corpo valvola e del cofano AISI 4130, superficie di tenuta in superficie Inconel-625; materiale dello stelo AISI 4130/AISI 4140, nitrurazione superficiale; materiale della saracinesca e della sede AISI 4130, saldatura superficiale in lega WC-Co-Cr, il carico di snervamento del materiale è di 525MPa; materiale della tenuta metallica Inconel Il materiale della tenuta metallica adotta Inconel-825, e il carico di snervamento del materiale è di 245MPa.
4.2 Materiali di grado EE-NL
Il materiale del corpo e del cofano della valvola è AISI 4130; la superficie di tenuta è saldata in sovrapposizione con Inconel-625; la resistenza alla resa del materiale è di 525MPa; il materiale dello stelo della valvola è AISI 4130/AISI 4140; la superficie è nitrurata, la resistenza alla resa del materiale è di 525MPa; il materiale del cancello e della sede della valvola è AISI 4130, la superficie è saldata in superficie con lega WC-Co-Cr, la resistenza alla resa del materiale è di 525MPa. Resistenza allo snervamento di 525MPa; le guarnizioni metalliche sono realizzate in Inconel-825, con una resistenza allo snervamento di 245MPa.
4.3 Materiali di grado FF-NL
Il materiale del corpo valvola e del cofano è 410SS/F6NM, la superficie di tenuta è saldata in sovrapposizione con Inconel-625 e il carico di snervamento del materiale è di 525MPa; il materiale dello stelo della valvola è Inconel-718 e il carico di snervamento del materiale è di 840MPa; il materiale della piastra della valvola e della sede è 410SS, e la superficie della piastra della valvola e della sede è saldata a spruzzo con la lega WC-Co-Cr, e il carico di snervamento del materiale è 525MPa; il materiale delle guarnizioni metalliche è Inconel-825, e il carico di snervamento del materiale è 245MPa. Il materiale delle guarnizioni metalliche adotta Inconel-825; il carico di snervamento del materiale è di 245MPa.
4.4 Materiale di grado HH
Il materiale del corpo valvola e del cofano è AISI 4130/8630, la cavità interna e la superficie di tenuta sono saldate in sovrapposizione con Inconel-625, e la resistenza allo snervamento del materiale è di 560MPa; il materiale dello stelo della valvola è Inconel-718, e la resistenza allo snervamento del materiale è di 840MPa; il materiale della piastra e della sede della valvola è Inconel-718, e la superficie della piastra e della sede della valvola è saldata a spruzzo con lega WC-Co-Cr, e la resistenza allo snervamento del materiale è di 840MPa. Il materiale della piastra e della sede della valvola è Inconel-718 con lega WC-Co-Cr spruzzata sulla superficie, e il carico di snervamento del materiale è di 840MPa; il materiale della guarnizione metallica è Inconel-825, e il carico di snervamento del materiale è di 245MPa.

5. Conclusione

• (1) Secondo le disposizioni delle norme pertinenti, i fattori di progettazione delle valvole sono maggiormente influenzati dalle valvole subacquee situate in ambienti difficili, corrosivi e gravi; è necessario considerare pienamente la corrosione di H₂S, CO₂e Cl^- e altri fattori sul materiale della valvola.
• (2) In base alle norme pertinenti, analizza sistematicamente l'adattabilità e la lavorabilità dei materiali comunemente utilizzati per le valvole subacquee e, in base ai diversi ambienti di applicazione e ai fattori di influenza, riassume le precauzioni per i diversi materiali nel processo di utilizzo.
• (3) Per le diverse condizioni di lavoro delle valvole subacquee, una varietà di condizioni di lavoro diverse per determinare il programma di selezione dei materiali attraverso i vari tipi di proprietà dei materiali e le specifiche di progettazione sull'analisi della selezione dei materiali, il programma di selezione dei materiali identificato in linea con le specifiche API 17D, API 6A e NACE MR0175, le conclusioni ottenute possono essere utilizzate come base per la progettazione delle valvole subacquee.

L'autore è Li Shulin: Li Shulin