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소개
밸브는 산업, 상업 및 가정용 환경에서 유체와 가스의 흐름을 제어하는 역할을 하는 배관 시스템의 중요한 구성 요소입니다. 밸브 제작에 사용되는 다양한 재료 중에서 주철과 주강이 가장 널리 사용됩니다. 유사해 보일지라도 이러한 재료는 구성, 기계적 특성 및 다양한 응용 분야에 대한 적합성이 크게 다릅니다. 주철 밸브와 주강 밸브 중에서 선택하려면 장기적인 신뢰성, 안전성 및 비용 효율성을 보장하기 위해 이러한 차이점을 명확하게 이해해야 합니다.
재료 구성 및 야금
주철은 일반적으로 탄소 함량이 2% 이상인 철-탄소 합금입니다. 여기에는 플레이크(회주철) 또는 단괴(연성주철) 형태의 상당한 양의 흑연이 포함되어 있어 특성에 큰 영향을 미칩니다. 또한 실리콘, 망간 및 미량 원소를 포함할 수도 있습니다. 주철은 탄소 함량이 높기 때문에 상대적으로 부서지기 쉽지만 복잡한 모양으로 주조하기 쉽습니다.
반면에 주강은 일반적으로 탄소 함량이 2% 미만인 철-탄소 합금입니다. 기본적으로 원하는 모양으로 주조된 탄소강 또는 합금강입니다. 탄소 함량이 낮고 흑연이 없기 때문에 주철에 비해 더 나은 연성, 인성 및 용접성을 제공합니다. 주강은 강도와 내식성을 향상시키기 위해 크롬, 몰리브덴 또는 니켈과 합금될 수도 있습니다.
기계적 성질
기계적 성능과 관련하여 주강은 거의 모든 측면에서 주철보다 성능이 뛰어납니다. 주강은 인장강도, 내충격성, 인성이 더 높습니다. 이러한 특성으로 인해 고압 및 고온 환경은 물론 기계적 충격과 진동이 발생하는 응용 분야에도 적합합니다.
주철은 흑연을 함유하고 있어 압축강도와 가공성이 우수하지만 인장응력이나 충격에 취약하고 부서지기 쉽습니다. 그러나 진동 감쇠 기능이 우수하여 특정 정적 응용 분야에 유용합니다.
애플리케이션 및 사용 사례
주철 밸브는 일반적으로 다음 분야에 사용됩니다.
물 및 폐수 처리 시스템
시립 배관망
HVAC(난방, 환기 및 공조) 시스템
방화배관
범용 저압 애플리케이션
주강 밸브는 다음과 같은 경우에 더 적합합니다.
석유 및 가스 산업
발전소
고압 증기 및 화학 파이프라인
석유화학 정유소
광업 및 공정 산업
강도와 인성으로 인해 주강 밸브는 밸브 고장으로 인해 폭발, 누출 또는 비용이 많이 드는 가동 중지 시간과 같은 심각한 결과를 초래할 수 있는 중요한 응용 분야에서 종종 발견됩니다.
비용 고려 사항
비용은 밸브 선택 시 결정적인 요소가 되는 경우가 많습니다. 주철 밸브는 일반적으로 원자재 및 제조 비용 측면에서 더 경제적입니다. 주조, 기계 가공 및 대량 생산이 더 쉽습니다. 저압, 중요하지 않은 응용 분야의 경우 경제성으로 인해 주철이 선호되는 경우가 많습니다.
주강 밸브는 강철, 합금 재료 및 더 복잡한 열처리 공정의 높은 비용으로 인해 더 비쌉니다. 그러나 더 높은 초기 비용은 더 긴 수명과 까다로운 조건에서 우수한 성능으로 정당화되는 경우가 많습니다.
부식 방지 및 유지 관리
주철은 코팅하거나 보호하지 않으면 부식되기 쉽지만 연성주철과 같은 특정 등급은 향상된 저항성을 제공할 수 있습니다. 내구성을 높이기 위해 에폭시, 에나멜 또는 아연 도금과 같은 코팅이 적용되는 경우가 많습니다.
주강은 특히 크롬과 합금된 경우(예: 스테인리스강) 내식성이 훨씬 뛰어납니다. 이로 인해 주강 밸브는 화학 공장이나 해양 응용 분야와 같은 부식성 환경에 더 적합해졌습니다. 주강 밸브에 대한 유지 관리 요구 사항은 일반적으로 낮지만 특히 마모성 또는 부식성 시스템의 경우 마모 여부를 정기적으로 검사해야 합니다.
표준 및 등급
주철 및 주강 밸브는 모두 다음과 같은 엄격한 국제 표준에 따라 제조됩니다.
ASTM A126, A48, A536 – 주철 및 연성철 밸브용
ASTM A216, A217, A351 – 주강 및 스테인리스강 밸브용
이러한 표준은 밸브의 화학 성분, 기계적 특성 및 테스트 요구 사항을 정의하여 산업 전반에 걸쳐 일관성과 안전성을 보장합니다.
