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밸브 재질에 따른 특성 및 용도 비교

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작성자 바램
댓글 0건 조회 3,488회 작성일 21-12-28 11:28

본문

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- 밸브를 선정함에 있어서  재질의 선정은 매우 중요합니다. 유체의 화학적 특성 또는 온도에 대한 부식성, 유체의 압력에 대한 내마모성 등을 모두 고려하여 선정 하여야 합니다.
   온도는 부식성에 직접적으로 연관이 되어 있으므로 밸브 재질의 선택에 있어서 매우 중요합니다.



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재질의 선정 자세한 내용(클릭)

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※) 바램 로보콘 밸브의 구조(명칭) 및 재질

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 - 밸브 부속품 중 유체를 통과시키고 기본 뼈대를 구성하는 몸체(BODY)와 커버(BONNET)가 있어, 유체가 흐를 때 밖으로 세어나가지 않게 하며 다른 배관과 연결을 할 수 있고 내부의 구동부(TRIM)가 작동하는 것을 보호하는 역할을 합니다.


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- 일반적으로 몸체(BODY), 커버(BONNET), 중간판(INTERMEDIA PLATE)으로 구성되며, INTERMEDIA PLATE의 경우는 싱글챔버일 경우는 사용되지 않고 더블챔버 구조일 경우에 사용이 됩니다.
  또한 BONNET는 COVER라고도 불리며 밸브 상부에 따로 챔버를 구성하여 밸브의 개도를 제어하는 용도로 사용됩니다.


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- 앞서 언급하였듯이 유체와 직접 접촉하고 내부를 보호하는 역할을 수행하는 특성상 마모와 부식에 대하여 강한 특성을 가져야 하며, 높은 압력을 견뎌야하기 때문에 내구성이 좋아야 하며, 복잡한 구조로 제작할 시 주물제작 및 가공이 용이해야 합니다.

  - 밸브의 압력 제어 범위가 크거나 높은 차압을 제어해야 할 경우 밸브내의 DISC와 SEAT사이의 유속이 매우 빨라져 공동현상(CAVITATION)이 일어나게 되는데, 이 과정에서 유체의 지속적인 충돌로 밸브 내부표면에 침식현상이 일어나는 것을 방지해야 합니다.

- 따라서, 위의 사항들을 고려하여 몸체(BODY), 커버(BONNET)의 재질을 선정해야 합니다.


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- 사용되는 재질은 주철(CAST IRON), 주강(CAST STEEL), 스테인레스강(STAINLESS STEEL), 합금강(ALLOY STEEL)을 주로 사용합니다.



몸체(BODY), 커버(BONNET) 재질 자세한 내용(클릭)


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- 유체와 직접 접촉함과 동시에 밸브의 기능인  유체의 차단, 조절 등 제어하기 위한 기계적 운동을 동시에 수행하는 부품입니다.


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구동부(TRIM)의 구성은 SHAFT, DISC, BODY SEAT 등 유체를 차단, 제어하기 위한 부품들로  구성됩니다.


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- 밸브 몸체(BODY)와 마찬가지로 유체와 직접 접촉함과 동시에 기계적 운동을 수행하는 특성상 마모와 부식에 대하여 강한 특성을 가져야 합니다.

- 또한 밸브의 압력 제어 범위가 크거나 높은 차압을 제어해야 할 경우 밸브내의 DISC와 SEAT사이의 유속이 매우 빨라져 공동현상(CAVITATION)이 일어나게 되는데,
  이 과정에서 유체의 지속적인 충돌로 밸브 내부표면에 침식현상이 일어나는 것을 방지해야 합니다.

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- 일반적으로 스테인레스강을 가장 많이 사용합니다.

- 스테인레스강은 몸체(BODY)에서 사용하는 것과 마찬가지로 자성이 없고 뛰어난 내식성을 가지고 있으며, 충격에 강하고 열처리에 의해 경화되지 않습니다. 또한 표면처리를 하지 않고 고유 표면을 살려 다양한 용도에 사용할 수 있습니다.

- 또한 내마모성이 강하여 SHAFT같이 계속 기계적 운동을 하는 부품에 적합한 재질입니다.

- 가공성이 뛰어나 여러 종류의 형태로 가공이 가능하며 따로 도장을 하지 않아도 됩니다.

- STS 316은 STS 304보다 내식/내산성이 우수하여 화학제품을 사용하는 밸브에 많이 사용되나 강도는 304보다는 약합니다.

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밸브내 유체의 누설을 방지하는 목적으로 한 총칭을 말합니다. 밸브의 정지부는 GASKET을 사용하고 왕복운동이나 회전운동을 하는 면에는 PACKING를 사용합니다.


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- SEAL의 재료는 여러가지가 사용되고 있지만 크게 금속 비금속 2종류로 나누어집니다.

- 금속은 부식에 강한 스테인레스강을 중심으로, 동, 알루미늄, 순철 등 여러 가지가 사용되고 있습니다.

- 비금속으로는 고무, 석면, TEFLON, 흑연 등이 있습니다.

- 금속은 온도나 압력이 높은 곳에 사용하며, 비금속은 온도나 압력이 그다지 높지 않은 곳에 사용됩니다. 일반적으로 현재에는 금속과 비금속을 혼합하여 많이 사용하고 있으며, 석면은 환경 문제로 사용하지 않습니다.


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GASKET 자세한 내용(클릭)


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- 위와 같이 밸브에는 여러 종류의 재질이 사용되며, 같은 부품이라 하더라도 각각의 사용목적에 따라 다른 재질이 사용됩니다.

밸브의 재질을 선정할 때에는 사용목적, 사용 환경, 기타조건 등을 토대로 적절한 재질을 선정하여 밸브를 제작하는 것이 가장 바람직할 것으로 생각됩니다.

- 일반적인 상수도에서 사용하는 밸브는 작은 구경의 밸브는 주철, 대구경의 밸브는 주강을 사용합니다.
  상수도관에서는 비교적 압력이 높지 않고 정수된 물을 사용하기 때문이며, 또한 밸브의 제어배관 등에는 스테인레스 재질을 사용하여 부식을 막습니다.

- 고온, 고압 현장에서는 주로 합금강을 사용하는 이유는 내구성이 좋고 고온에서 발생하는 내식성이 좋기 때문입니다.

- 해수용으로는 주로 스테인레스강과 합금강을 사용합니다. 특히 합금강에는 인코넬과 니알브론즈를 사용하는데 이는 다른 재질에 비해 우수한 내식성을 가지고 있기 때문입니다.

- 위에서 설명한 재질들 이외에도 상황에 따라 다른 재질이 사용되기도 하며, 모든 재질을 전부 설명할 수 없기 때문에 가장 기본적이면서도 가장 많이 사용되는 재질들을 간략하게 설명한 것입니다.

㈜바램에서는 기본 로보콘 밸브의 재질을 주철, 주강, 스테인레스강, 합금강 등
  여러 가지의 재질로 제작이 가능하며 밸브 내부의 작동 및 제어부분, 밸브 외부의
  튜빙 배관 및 액세서리 등 여러 가지 부품을 스테인레스강, 특히 STS316L 재질을 사용하여,

  어떠한 환경에서도 사용이 가능하도록 제작하는 것이 가장 큰 장점
입니다.



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- 밸브의 도장에는 분체 도장과 에폭시 도장을 주로 사용합니다.
 
㈜바램은 분체도장을 사용하여 화재나 중독의 위험없이 안전하게 작업하며,
고성능의 도막으로 두껍게 도장할 수도 있습니다. 
또한 도장 이후 중복 도장 공정이 필요하지 않습니다.



밸브의 도장 자세한 내용(클릭)


※) 출처

- 밸브 일반개론 ( KUMWOO CO., LTD. )

- 고무 재질별 비교 ( ㈜정광 R&I )

- STS 304 STS 316 비교 ( 씨티케이 주식회사 )

- 주강, 주철 자료 ( 영일산업 )

- 분체도장 자료 ( 일신전기 )

- 에폭시 도장 자료 ( 페인트&도장대학 )


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