Butterflyventiler i støpejern og duktilt jern brukes mye til strømningskontroll i ulike bransjer, men de varierer i materialegenskaper, ytelse og bruksområder. Nedenfor finner du en detaljert sammenligning som hjelper deg med å forstå forskjellene og velge ventilen som passer best til dine behov.
1. Materialsammensetning
1.1 Støpejerns butterflyventil:
- Grått støpejern, en jernlegering med høyt karboninnhold (2–4 %).
- På grunn av mikrostrukturen finnes karbon i form av flakgrafitt. Denne strukturen fører til at materialet brister langs grafittflakene under belastning, noe som gjør det sprøtt og mindre fleksibelt.
- Vanligvis brukt i lavtrykks- og ikke-kritiske applikasjoner.
1.2 Butterflyventil av duktil jern:
- Laget av duktilt jern (også kjent som nodulært grafittstøpejern eller duktilt jern), inneholder det små mengder magnesium eller cerium, som fordeler grafitten i en sfærisk (nodulær) form. Denne strukturen forbedrer materialets duktilitet og seighet betydelig.
- Sterkere, mer fleksibel og mindre utsatt for sprøbrudd enn støpejern.
2. Mekaniske egenskaper
2.1 Grått støpejern:
- Styrke: Lav strekkfasthet (vanligvis 20 000–40 000 psi).
- Duktilitet: Sprø, utsatt for utmattingssprekker under belastning eller støt.
- Slagfasthet: Lav, utsatt for brudd under plutselige belastninger eller termisk sjokk.
- Korrosjonsbestandighet: Moderat, avhengig av miljø og belegg.
2.2 Duktilt jern:
- Styrke: Sfærisk grafitt reduserer spenningskonsentrasjonspunkter, noe som resulterer i høyere strekkfasthet (vanligvis 60 000–120 000 psi).
- Duktilitet: Mer duktil, noe som tillater deformasjon uten sprekkdannelser.
- Slagfasthet: Utmerket, bedre i stand til å motstå støt og vibrasjoner.
- Korrosjonsbestandighet: Ligner på støpejern, men kan forbedres med belegg eller foringer.
3. Ytelse og holdbarhet
3.1 Butterflyventiler i støpejern:
- Egnet for lavtrykksapplikasjoner (f.eks. opptil 150–200 psi, avhengig av design).
- Høyt smeltepunkt (opptil 1150 °C) og utmerket varmeledningsevne (egnet for vibrasjonsdempende applikasjoner, som bremsesystemer).
- Dårlig motstand mot dynamiske belastninger, noe som gjør dem uegnet for miljøer med høy vibrasjon eller syklisk belastning.
- Vanligvis tyngre, noe som kan øke installasjonskostnadene.
3.2 Butterflyventiler av duktilt jern:
- Kan håndtere høyere trykk (f.eks. opptil 300 psi eller høyere, avhengig av design).
– På grunn av sin høyere styrke og fleksibilitet er det mindre sannsynlig at duktilt jern bryter under bøying eller støt, men deformeres i stedet plastisk, noe som samsvarer med prinsippet om «seighetsdesign» i moderne materialvitenskap. Dette gjør det mer egnet for krevende applikasjoner.
- Mer holdbar i miljøer med temperatursvingninger eller mekanisk belastning.
4. Søknadsscenarier
4.1 Butterflyventiler i støpejern:
- Vanligvis brukt i HVAC-systemer.
- Brukes i ikke-kritiske systemer der kostnad er en prioritet. - Egnet for lavtrykksvæsker som vann, luft eller ikke-korrosive gasser (kloridioner <200 ppm).
4.2 Butterflyventiler av duktilt jern:
- Egnet for vannforsyning og avløpsrensing med nøytrale eller svakt sure/alkaliske medier (pH 4–10).
- Egnet for industrielle applikasjoner, inkludert olje og gass, kjemisk prosessering og høytrykksvannsystemer.
- Brukes i systemer som krever høyere pålitelighet, for eksempel brannvernsystemer eller rør med varierende trykk.
- Egnet for mer korrosive væsker når den brukes med et passende foring (f.eks. EPDM, PTFE).
5. Kostnad
5.1 Støpejern:
På grunn av den enklere produksjonsprosessen og lavere materialkostnader er det generelt rimeligere. Det er egnet for prosjekter med begrensede budsjetter og mindre krevende krav. Selv om støpejern er billig, fører sprøheten til hyppigere utskiftinger og økt avfall.
5.2 Duktilt jern:
På grunn av legeringsprosessen og overlegen ytelse er kostnaden høyere. For applikasjoner som krever holdbarhet og styrke, er den høyere kostnaden berettiget. Duktilt jern er mer miljøvennlig på grunn av sin høye resirkulerbarhet (>95 %).
6. Standarder og spesifikasjoner
– Begge ventilene overholder standarder som API 609, AWWA C504 eller ISO 5752, men duktilt jernventiler oppfyller vanligvis høyere industrikrav til trykk og holdbarhet.
- Ventiler av duktilt jern brukes oftere i applikasjoner som krever samsvar med strenge industristandarder.
7. Korrosjon og vedlikehold
– Begge materialene er utsatt for korrosjon i tøffe miljøer, men duktilt jerns overlegne styrke gjør at det yter bedre når det kombineres med beskyttende belegg som epoksy- eller nikkelbelegg.
- Støpejernsventiler kan kreve hyppigere vedlikehold i korrosive eller høybelastningsmiljøer.
8. Sammendragstabell
| Trekk | Støpejerns butterflyventil | Duktil jern butterflyventil |
| Materiale | Grått støpejern, sprøtt | Nodulært jern, duktilt |
| Strekkfasthet | 20 000–40 000 psi | 60 000–120 000 psi |
| Duktilitet | Lav, sprø | Høy, fleksibel |
| Trykkklassifisering | Lav (150–200 psi) | Høyere (300 psi eller mer) |
| Slagmotstand | Fattig | Glimrende |
| Bruksområder | HVAC, vann, ikke-kritiske systemer | Olje/gass, kjemikalier, brannvern |
| Koste | Senke | Høyere |
| Korrosjonsbestandighet | Moderat (med belegg) | Moderat (bedre med belegg) |
9. Hvordan velge?
- Velg en butterflyventil i støpejern hvis:
– Du trenger en kostnadseffektiv løsning for lavtrykks-, ikke-kritiske applikasjoner som vannforsyning eller HVAC.
- Systemet opererer i et stabilt miljø med minimal stress eller vibrasjon.
- Velg en butterflyventil av duktil jern hvis:
- Bruksområdet omfatter høyt trykk, dynamiske belastninger eller korrosive væsker.
- Holdbarhet, slagfasthet og langsiktig pålitelighet er prioritert.
– Bruksområdet krever industrielle eller kritiske systemer som brannvern eller kjemisk prosessering.
10. Anbefaling for ZFA-ventil
Som en produsent med mange års erfaring innen spjeldventiler anbefaler ZFA Valve duktilt jern. Ikke bare yter det bra, men spjeldventiler i duktilt jern viser også eksepsjonell stabilitet og tilpasningsevne under komplekse og skiftende driftsforhold, noe som effektivt reduserer vedlikeholdsfrekvens og utskiftingskostnader, noe som resulterer i høyere kostnadseffektivitet på lang sikt. På grunn av synkende etterspørsel etter grått støpejern fases spjeldventiler i støpejern gradvis ut. Fra et råvareperspektiv blir knapphet stadig mer verdifullt.