Butterflyventiler af støbejern og duktilt jern anvendes i vid udstrækning til flowregulering i forskellige industrier, men de adskiller sig i materialeegenskaber, ydeevne og anvendelser. Nedenfor er en detaljeret sammenligning, der kan hjælpe dig med at forstå forskellene og vælge den ventil, der bedst passer til dine behov.
1. Materialesammensætning
1.1 Butterflyventil i støbejern:
- Gråt støbejern, en jernlegering med et højt kulstofindhold (2-4%).
- På grund af sin mikrostruktur findes kulstof i form af grafitflager. Denne struktur får materialet til at brække langs grafitflagerne under belastning, hvilket gør det sprødt og mindre fleksibelt.
- Almindeligt anvendt i lavtryks- og ikke-kritiske applikationer.
1.2 Butterflyventil af duktil jern:
- Fremstillet af duktilt jern (også kendt som nodulært grafitstøbejern eller duktilt jern) indeholder det små mængder magnesium eller cerium, som fordeler grafitten i en sfærisk (nodulær) form. Denne struktur forbedrer materialets duktilitet og sejhed betydeligt.
- Stærkere, mere fleksibelt og mindre tilbøjeligt til sprødbrud end støbejern.
2. Mekaniske egenskaber
2.1 Gråt støbejern:
- Styrke: Lav trækstyrke (typisk 20.000-40.000 psi).
- Duktilitet: Sprød, tilbøjelig til udmattelsesrevner under belastning eller stød.
- Slagfasthed: Lav, tilbøjelig til at brække under pludselige belastninger eller termisk chok.
- Korrosionsbestandighed: Moderat, afhængigt af miljø og belægning.
2.2 Duktilt jern:
- Styrke: Sfærisk grafit reducerer spændingskoncentrationspunkter, hvilket resulterer i højere trækstyrke (typisk 60.000-120.000 psi).
- Duktilitet: Mere duktil, hvilket tillader deformation uden revner.
- Slagfasthed: Fremragende, bedre i stand til at modstå stød og vibrationer.
- Korrosionsbestandighed: Ligner støbejern, men kan forbedres med belægninger eller foringer.
3. Ydeevne og holdbarhed
3.1 Butterflyventiler i støbejern:
- Velegnet til lavtryksapplikationer (f.eks. op til 150-200 psi, afhængigt af designet).
- Højt smeltepunkt (op til 1150 °C) og fremragende varmeledningsevne (egnet til vibrationsdæmpende applikationer, såsom bremsesystemer).
- Dårlig modstandsdygtighed over for dynamiske belastninger, hvilket gør dem uegnede til miljøer med høj vibration eller cyklisk belastning.
- Typisk tungere, hvilket kan øge installationsomkostningerne.
3.2 Butterflyventiler af duktilt jern:
- Kan håndtere højere tryk (f.eks. op til 300 psi eller højere, afhængigt af designet).
- På grund af sin højere styrke og fleksibilitet er duktilt jern mindre tilbøjeligt til at brække under bøjning eller stød, men deformeres i stedet plastisk, hvilket overholder "sejhedsdesign"-princippet i moderne materialevidenskab. Dette gør det mere velegnet til krævende applikationer.
- Mere holdbar i miljøer med temperaturudsving eller mekanisk belastning.
4. Anvendelsesscenarier
4.1 Butterflyventiler i støbejern:
- Almindeligt anvendt i HVAC-systemer.
- Anvendes i ikke-kritiske systemer, hvor omkostninger er en prioritet. - Velegnet til lavtryksvæsker såsom vand, luft eller ikke-ætsende gasser (kloridioner <200 ppm).
4.2 Butterflyventiler af duktilt jern:
- Velegnet til vandforsyning og spildevandsbehandling med neutrale eller svagt sure/alkaliske medier (pH 4-10).
- Velegnet til industrielle anvendelser, herunder olie og gas, kemisk forarbejdning og højtryksvandsystemer.
- Anvendes i systemer, der kræver højere pålidelighed, såsom brandbeskyttelsessystemer eller rør med svingende tryk.
- Velegnet til mere korrosive væsker ved brug med en passende foring (f.eks. EPDM, PTFE).
5. Omkostninger
5.1 Støbejern:
På grund af sin enklere fremstillingsproces og lavere materialeomkostninger er det generelt billigere. Det er velegnet til projekter med begrænsede budgetter og mindre krævende krav. Selvom støbejern er billigt, fører dets sprødhed til hyppigere udskiftninger og øget spild.
5.2 Duktilt jern:
På grund af legeringsprocessen og den overlegne ydeevne er omkostningerne højere. Til anvendelser, der kræver holdbarhed og styrke, er den højere pris berettiget. Duktilt jern er mere miljøvenligt på grund af dets høje genanvendelighed (>95%).
6. Standarder og specifikationer
- Begge ventiler overholder standarder som API 609, AWWA C504 eller ISO 5752, men ventiler af duktilt jern opfylder typisk højere industrikrav til tryk og holdbarhed.
- Ventiler af duktilt jern anvendes mere almindeligt i applikationer, der kræver overholdelse af strenge industristandarder.
7. Korrosion og vedligeholdelse
- Begge materialer er modtagelige for korrosion i barske miljøer, men duktilt jerns overlegne styrke gør, at det fungerer bedre, når det kombineres med beskyttende belægninger som epoxy- eller nikkelbelægninger.
- Støbejernsventiler kan kræve hyppigere vedligeholdelse i korrosive eller højbelastede miljøer.
8. Oversigtstabel
| Funktion | Butterflyventil i støbejern | Duktil jern butterflyventil |
| Materiale | Gråt støbejern, sprødt | Nodulært jern, duktilt |
| Trækstyrke | 20.000–40.000 psi | 60.000–120.000 psi |
| Duktilitet | Lav, sprød | Høj, fleksibel |
| Trykklassificering | Lav (150-200 psi) | Højere (300 psi eller mere) |
| Slagfasthed | Dårlig | Fremragende |
| Applikationer | HVAC, vand, ikke-kritiske systemer | Olie/gas, kemikalier, brandbeskyttelse |
| Koste | Sænke | Højere |
| Korrosionsbestandighed | Moderat (med belægninger) | Moderat (bedre med belægninger) |
9. Hvordan vælger man?
- Vælg en butterflyventil i støbejern, hvis:
- Du har brug for en omkostningseffektiv løsning til lavtryks-, ikke-kritiske applikationer såsom vandforsyning eller HVAC.
- Systemet fungerer i et stabilt miljø med minimal stress eller vibrationer.
- Vælg en butterflyventil af duktiljern, hvis:
- Anvendelsen involverer højt tryk, dynamiske belastninger eller ætsende væsker.
- Holdbarhed, slagfasthed og langsigtet pålidelighed er prioriteter.
- Applikationen kræver industrielle eller kritiske systemer såsom brandbeskyttelse eller kemisk forarbejdning.
10. Anbefaling af ZFA-ventil
Som producent med mange års erfaring inden for butterflyventiler anbefaler ZFA Valve duktilt jern. Det yder ikke kun godt, men butterflyventiler af duktilt jern udviser også enestående stabilitet og tilpasningsevne under komplekse og skiftende driftsforhold, hvilket effektivt reducerer vedligeholdelseshyppigheden og udskiftningsomkostningerne, hvilket resulterer i højere omkostningseffektivitet på lang sigt. På grund af faldende efterspørgsel efter gråt støbejern udfases butterflyventiler af støbejern gradvist. Fra et råmaterialeperspektiv bliver knaphed stadig mere værdifuld.