Armatura VAG z żeliwa sferoidalnego rozwiązania dla przemysłu Paweł Paszta Kierownik Projektów - Przemysł 1
VAG : Tradycja i nowoczesność High-Tech VAG to ponad 140 lat doświadczenia w projektowaniu i produkcji najwyższej jakości armatury 2 2
Grupa VAG to ciągły rozwój oraz globalna obecność 1.600 pracowników, w tym 295 inżynierów sprzedaży pracujących w całej Grupie VAG. VAG jest częścią Corporation 21 17 18 19 16 1 11 5 2 6 12 8 13 4 10 15 7 20 9 3 14 1. 1 GERMANY 5. 5 CZECH. REP. JMA 9. 9 MALAYSIA 13. RUSSIA 17. USA 20. 21 CANADA (Fontaine) 2. 2 AUSTRIA 6. 6 HUNGARY 10. MEXICO 14. SOUTH AFRICA 18. USA GA Industries 3. 3 CHILE 7. 7 INDIA 11. POLAND 15. UAE 19. USA Rodney Hunt, Fontaine 4. 4 CHINA 8. 8 ITALY 12. ROMANIA 16. UK 20. VIETNAM Fabryki Organizacje handlowe 3 3
Dostarczamy odpowiednie zawory ZAKRESY ZASTOSOWAŃ I GRUPY PRODUKTÓW 4
Obszary zastosowań Zapory i elektrownie wodne Uzdatnianie wody Dystrybucja wody pitnej Zarządzanie cisnieniem Energetyka Przemysł Ścieki Gaz 5 5
Grupy produktów Zawory Zasuwy klinowe Przepustnice regulacyjne Powietrzne Zawory zwrotne Hausanschlüsse Zasuwy nożowe i zastawki Hydranty Przyłacza domowe Akcesoria 6 6
31 gotowych przepustnic VAG EKN DN 2600 Wyprodukowano w rekordowym czasie 3 miesięcy dla projektu realizowanego w Kuwejcie 7 7
Odlewnia żeliwa w fabryce VAG w Hodoninie (Czechy) Odlewy z żeliwa szarego i sferoidalnego są produkowane w jednej z najnowocześniejszych odlewni w Europie Wytapialnia: 6 elektrycznych pieców indukcyjnych ABB o wydajności 4 t każdy; piece sterowane komputerem. Automatyczna maszyna formująca BMD i GFD; Technologia zielonego piasku. 8 8
Sposoby odlewania Żeliwo stop żelaza z węglem, zawierający jako składnik podstawowy co najmniej 2-4% C w postaci cementytu lub grafitu oraz inne pierwiastki stopowe (Si,S,Mn,Mo,P,Cr,Cu) polepszające własności wytrzymałościowe. Wyróżniamy wiele rodzajów żeliw. Do produkcji armatury przeważnie stosuje się żeliwo szare oraz sferoidalne. 9 9
10 10 Proces odlewania żeliwa 5000 lat temu
Proces odlewania żeliwa 5000 lat temu i dziś Żeliwo wytwarzane z surówki hutniczej, oraz złomu stali i żeliwa. Dawniej produkowane w piecu kopułowym, dziś w bardziej nowoczesnych urządzeniach w temp. ok 1550 st C 11 11
Proces odlewania żeliwa materiały do odlewu Wsad do pieca uzyskuje się z elementów poprodukcyjnych, sortowanego złomu, surówki hutniczej oraz materiałów stopowych, które dostosowują skład chemiczny; 12 12
Proces odlewania żeliwa obecnie 3D Modele Modele drukowane Modele gotowe eprzygotowane d Odlew finalny Wypełnianie formy Model w formie Całkowicie nowy odlew możliwy do opracowania i wykonania finalnego produktu w ciągu 10 dni! 13 13
Rodzaje żeliw postać grafitu Żeliwo szare(gg) żeliwo zawierające grafit w postaci płatków. Dzięki obecności grafitu przełom żeliwa jest szary stąd nazwa. Niskie koszty produkcji (złom stali i żelaza) Stosowane w produkcji korpusów maszyn, silników, rur i armatury, grzejników Grafit w postaci płatków 14 14
Rodzaje żeliw postać grafitu Żeliwo sferoidalne (GGG) żeliwo, zawierające grafit w postaci kulek. Uzyskuje się je po wprowadzeniu dodatku sferoidyzującego w postaci magnezu, ceru, lantanu, wapnia itp. Wyższe koszty produkcji (surówka hutnicza, złom żeliwa, złom stali, stop Fe-C) Odlewy z wyższymi wymaganiami wytrzymałości na rozciąganie i ciągliwości ~ GG + Mg GGG Nodular graphite 15 15
Rodzaje żeliwa sferoidalnego GGG 40 & GGG 50 GGG 40 (EN-GJS-400-15) struktura w 90-98% jest kompozycją ferrytyczną. Pozostały procent stanowi struktura perlityczna, dzięki której żeliwo zyskuje na twardości. Min wytrzymałość na rozciąganie 400MPa, min. wydłużenie 15% odlewy obciążone dynamicznie wyższe wymagania dotyczące czystości procesu metalurgicznego Ferryt Perlit Grafit 16 16
Rodzaje żeliwa sferoidalnego GGG 40 & GGG 50 GGG 50 (EN-GJS-500-7) struktura w 70-90% jest kompozycją ferrytyczną. Pozostały procent stanowi struktura perlityczna, zwiększająca twardość i wytrzymałość na rozciąganie, ale redukująca plastyczność żeliwa o 50%. Min wytrzymałość na rozciąganie 500MPa, wydłużenie min. 7%. Silnie obciążone odlewy Niższe wymagania dotyczące czystości procesu metalurgicznego niższe koszty produkcji Ferryt Perlit Grafit 17 17
Rodzaje żeliwa sferoidalnego GGG 40.3 GGG 40.3 (EN-GJS-400-18-LT) struktura w 98% i więcej - ferrytyczna Minimalna wytrzymałość na rozciąganie 400 MPa, wydłużenie >18%. odlewy mocno i dynamicznie obciążone, temperatura pracy poniżej 0 st. C wysokie wymagania dotyczące klarowności procesu metalurgicznego, niezbędnego do osiągnięcia wąskiego zakresu składu chemicznego Ferrite Pearlite 18 18 Graphite
Żeliwo zestawienie składu chemicznego Parametry techniczne Żeliwo szare GG25 (EN-GJL-200) Żeliwo sfero GGG40.3 (EN-GJS-400-18-LT) Żeliwo sfero GGG40 (EN-GJS-400-15) Żeliwo sfero GGG50 (EN-GJS-500-7) Właściwości mechaniczne Wytrz. na rozciąganie (standard) min. 250MPa min. 400MPa min. 400MPa min. 500MPa Wytrz. na rozciąganie (w JMA) 250-350MPa (on average 270MPa) 400-420MPa (średnio 408MPa) 420-500MPa (średnio 440MPa) 500-620MPa (średnio 530MPa) granica plast. (standard) X min. 250MPa min. 250MPa min. 300MPa granica plast. (in JMA) X 270-290MPa (średnio 280MPa) 290-340MPa (średnio 320MPa) 320-450MPa (średnio 380MPa) Wydłużenie (standard) X min. 18% min. 15% min. 7% Wydłużenie (in JMA) X 18-15% (średnio 20%) 15-23% (średnio 17,5%) 7-15% (średnio 12,5%) Twardość Brinell (in JMA) 170-220HB (on average 220HB) 120-155HB (średnio 14HB) 140-170HB (średnio 150HB) 160-220HN (średnio 180HB) Udarność -20 C (standard) X min. 14J nie podano nie podano Udarność -20 C (in JMA) X 14-17J (średnio 15J) 5-12J (średnio 7J) X Udarność +20 C (in JMA) X 16-19J (średnio 17J) 10-18J (średnio 12J) X Skład chemiczny C (węgiel) 3,2-3,45% 3,5-3,8% 3,5-3,8% 3,5-3,8% Si (Krzem) 1,9-2,4% 2,0-2,3% 2,2-2,8% 2,2-2,8% Mn (Mangan) 0,65-0,85% 0,10-0,18% 0,15-0,35% 0,55-0,80% P (fosfor) 0,02-0,06% 0,020-0,035% 0,02-0,06% 0,02-0,06% S (siarka) 0,04-0,09% 0,005-0,015% 0,010% - 0,025% 0,010-0,025% Mg residual (Magnez) X 0,035-0,065% 0,030-0,065% 0,030-0,065% 19 19
Żeliwo podsumowanie GG 25 (EN-GJL-200) dla armatury nie obciążonej GGG 40 (EN-GJS-400-15) dla powszechnych i małych wymagań zastosowań GGG 40.3 (EN-GJS-400-18-LT) specjalne zastosowania. Wybór materiału powinien być oparty na ocenie przydatności do konkretnych warunków mechaniczna odporność na obciążenia (dynamiczne, sejsmiczne) oraz niska temperatura GGG 50 (EN-GJS-500-7) mimo wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, jakościowo nie jest lepsze. Przeznaczone do mocno obciążonych aplikacji, preferowane przez producentów ze względu na niskie koszty produkcji. Wszystkie wymienione materiały mają swoje zalety i wady. By dokonać prawidłowego wyboru powinno rozważyć się wszystkie techniczne, użytkowe oraz ekonomiczne aspekty. 20 20
Elastyczne żeliwo sferoidalne EN-GJS-400-15 w porównaniu do stali i staliwa węglowego : możliwość wykonania armatury nawet DN 4000 Porównanie podstawowych własności : stal i żeliwo sferoidalne mają podobne właściwości biorąc pod uwagę dopuszczalne naprężenia przy rozciąganiu i wydłużenie. To oznacza możliwość stosowania elastycznego żeliwa sferoidalnego dla wyższych klas ciśnieniowych jak również dla większych średnic nominalnych. Żeliwo elastyczne (EN-GJS-400-15) może być stosowane aż do ciśnienia roboczego 100 bar. 21 21
22 22 Elastyczne żeliwo sferoidalne EN-GJS-400-15 w porównaniu do stali i staliwa węglowego :
Elastyczne żeliwo sferoidalne EN-GJS-400-15 w porównaniu do staliwa węglowego : Armatura z żeliwa sferoidalnego jest lżejsza niż armatura ze staliwa na te same parametry : żeliwo sferoidalne i staliwo mają podobną wytrzymałość (na rozerwanie). Przy konstrukcji odlewów ze staliwa obowiązują stosunkowo wysokie współczynniki bezpieczeństwa, rzędu 4. Związane jest to ze skłonnością tworzenia się w odlewach staliwnych tzw. jam usadowych i pęcherzy, osłabiających w sposób niekontrolowany strukturę odlewu. Odlewy z żeliwa sferoidalnego, tak jak wszystkie odlewy żeliwne, nie wykazują skłonności do tworzenia jam usadowych, dlatego dopuszcza się stosowanie niższych współczynników bezpieczeństwa - rzędu 2. Dzięki temu odlewy korpusów armatury z żeliwa sferoidalnego są lżejsze i wyglądają zgrabniej aniżeli odlewy ze staliwa. 23 23
Elastyczne żeliwo sferoidalne EN-GJS-400-15 w konstrukcji armatury : W Niemczech wytyczne wydane przez tzw. zespół ds. naczyń ciśnieniowych (w swobodnym tłumaczeniu) (z października 2000) traktują o stosowaniu żeliwa sferoidalnego do budowy naczyń ciśnieniowych. Zależnie od gatunku żeliwa sferoidalnego dopuszcza się jego stosowanie również do ciśnienia nominalnego 100 bar, temperatury roboczej do 350oC. W oparciu o te wytyczne firma VAG Armaturen GmbH w Mannheim produkuje i oferuje armaturę przemysłową wykonaną z żeliwa sferoidalnego na ciśnienie nominalne 64 bary i na temperaturę roboczą do 300oC dla energetyki konwencjonalnej, jądrowej i przemysłu. Odlew przepustnicy DN 4000 waży ok. 50 ton!!! 24 24
VAG to 140 lat doświadczenia w produkcji armatury Przepustnica VAG EKN DN 4000 25 25
Armatura VAG w zastosowaniach przemysłowych - Przepustnice VAG zakres produktów - Armatura przeciwzwrotna - Zawory na - i odpowietrzające - Zawory regulacyjne - Zasuwy - Hydranty - Zasuwy wrzecionowe 26 26
27 27 Referencja - Dostawa VAG- Elektrownia Boxberg
28 28 Referencja - Dostawa VAG Elektrownia GDF SUEZ
29 29 Linia produkcyjna zaworów w fabryce VAG Mannheim (Niemcy)
Referencje Zasuwy 4 m x 4 m ze stali nierdzewnej (AISI 316) Napędy hydrauliczne dla ciśnienia roboczego 20.7 msw masa zawieradła 8 t Changi WRP Singapore 30 30
31 31 Referencje
Referencje Dallas, Texas, USA 2 x przepustnice stalowe spawane DN 4000 32 32
Dziękuję za uwagę. Zapraszam na stoisko informacyjne. 33