주철 및 연성 주철 버터플라이 밸브는 다양한 산업 분야에서 유량 제어에 널리 사용되지만, 재질, 성능 및 용도가 서로 다릅니다. 아래는 차이점을 이해하고 필요에 가장 적합한 밸브를 선택하는 데 도움이 되는 자세한 비교입니다.
1. 재료 구성
1.1 주철 버터플라이 밸브:
- 회주철은 탄소 함량이 높은(2-4%) 철 합금입니다.
- 탄소는 미세 구조로 인해 편상 흑연 형태로 존재합니다. 이러한 구조로 인해 재료는 응력을 받으면 흑연 편상을 따라 파단되어 취성과 유연성이 떨어집니다.
- 일반적으로 저압 및 비중요 응용 분야에 사용됩니다.
1.2 연성 주철 버터플라이 밸브:
- 연성 주철(구상 흑연 주철 또는 연성 주철이라고도 함)로 제작되며, 소량의 마그네슘이나 세륨을 함유하고 있어 흑연을 구형(구상)으로 분포시킵니다. 이러한 구조는 소재의 연성과 인성을 크게 향상시킵니다.
- 주철보다 더 강하고, 더 유연하며, 취성 파괴가 일어날 가능성이 적습니다.
2. 기계적 성질
2.1 회주철:
- 강도: 인장 강도가 낮음(일반적으로 20,000~40,000 psi).
- 연성: 취성이 강하고 응력이나 충격에 의해 피로 균열이 발생하기 쉽습니다.
- 충격 저항성: 낮음, 갑작스러운 하중이나 열 충격에 의해 파손되기 쉽습니다.
- 내식성: 중간, 환경 및 코팅에 따라 다름.
2.2 연성 주철:
- 강도: 구형 흑연은 응력 집중점을 줄여 인장 강도가 더 높습니다(일반적으로 60,000~120,000psi).
- 연성: 연성이 더 높아 균열 없이 변형이 가능합니다.
- 충격 저항성: 매우 우수하여 충격과 진동을 더 잘 견딥니다.
- 내식성: 주철과 유사하지만 코팅이나 라이닝으로 개선할 수 있습니다.
3. 성능 및 내구성
3.1 주철 버터플라이 밸브:
- 저압 응용 분야에 적합합니다(예: 설계에 따라 최대 150~200psi).
- 높은 융점(최대 1150°C)과 뛰어난 열전도도(브레이크 시스템과 같은 진동 감쇠 용도에 적합).
- 동적 응력에 대한 저항성이 약해 진동이 심하거나 반복적인 하중 환경에 적합하지 않습니다.
- 일반적으로 무겁기 때문에 설치 비용이 증가할 수 있습니다.
3.2 연성 주철 버터플라이 밸브:
- 더 높은 압력을 처리할 수 있습니다(예: 설계에 따라 최대 300psi 이상).
- 높은 강도와 유연성 덕분에 연성 주철은 굽힘이나 충격에 의한 파손 가능성이 낮고, 대신 소성 변형되어 현대 재료 과학의 "인성 설계" 원리를 준수합니다. 따라서 까다로운 용도에 더욱 적합합니다.
- 온도 변화나 기계적 스트레스가 있는 환경에서 더 내구성이 뛰어납니다.
4. 응용 프로그램 시나리오
4.1 주철 버터플라이 밸브:
- 일반적으로 HVAC 시스템에 사용됩니다.
- 비용이 우선시되는 비중요 시스템에 사용됩니다. - 물, 공기 또는 비부식성 가스(염소 이온 <200ppm)와 같은 저압 유체에 적합합니다.
4.2 연성 주철 버터플라이 밸브:
- 중성 또는 약산성/알칼리성 매체(pH 4-10)를 이용한 급수 및 폐수 처리에 적합합니다.
- 석유 및 가스, 화학 처리, 고압 수처리 시스템 등 산업용으로 적합합니다.
- 방화 시스템이나 압력 변동이 심한 파이프 등 높은 신뢰성이 요구되는 시스템에 사용됩니다.
- 적절한 라이닝(예: EPDM, PTFE)과 함께 사용하면 부식성이 더 강한 유체에 적합합니다.
5. 비용
5.1 주철:
제조 공정이 간단하고 재료비가 저렴하기 때문에 일반적으로 비용이 저렴합니다. 예산이 한정되어 있고 요구 조건이 덜 까다로운 프로젝트에 적합합니다. 주철은 저렴하지만, 취성으로 인해 교체 빈도가 높아지고 폐기물이 증가합니다.
5.2 연성 주철:
합금화 공정과 우수한 성능으로 인해 비용이 더 높습니다. 내구성과 강도가 필요한 용도에서는 비용이 더 많이 드는 것이 당연합니다. 연성 주철은 높은 재활용률(95% 이상)로 인해 환경 친화적입니다.
6. 표준 및 사양
- 두 밸브 모두 API 609, AWWA C504 또는 ISO 5752와 같은 표준을 준수하지만, 연성 주철 밸브는 일반적으로 압력과 내구성에 대한 더 높은 산업 요구 사항을 충족합니다.
- 연성 주철 밸브는 일반적으로 엄격한 산업 표준을 준수해야 하는 응용 분야에서 사용됩니다.
7. 부식 및 유지 관리
- 두 재료 모두 혹독한 환경에서는 부식되기 쉽지만, 연성 주철의 뛰어난 강도로 인해 에폭시나 니켈 코팅과 같은 보호 코팅과 결합하면 더 나은 성능을 발휘합니다.
- 주철 밸브는 부식성이나 고스트레스 환경에서는 더 자주 유지관리가 필요할 수 있습니다.
8. 요약표
| 특징 | 주철 버터플라이 밸브 | 연성 주철 버터플라이 밸브 |
| 재료 | 회주철, 취성 | 구상흑연주철, 연성주철 |
| 인장 강도 | 20,000~40,000psi | 60,000~120,000psi |
| 연성 | 낮음, 취성 | 높고 유연하다 |
| 압력 등급 | 낮음(150~200psi) | 더 높음(300psi 이상) |
| 충격 저항성 | 가난한 | 훌륭한 |
| 응용 프로그램 | HVAC, 물, 비핵심 시스템 | 석유/가스, 화학, 방화 |
| 비용 | 낮추다 | 더 높은 |
| 내식성 | 중간(코팅 포함) | 중간(코팅을 하면 더 좋음) |
9. 어떻게 선택해야 하나요?
- 다음의 경우 주철 버터플라이 밸브를 선택하세요:
- 급수나 난방, 환기, 공조(HVAC)와 같이 압력이 낮고 비중요한 분야에 비용 효율적인 솔루션이 필요합니다.
- 시스템은 최소한의 응력이나 진동이 있는 안정적인 환경에서 작동합니다.
- 다음의 경우 연성 주철 버터플라이 밸브를 선택하세요:
- 이 응용 분야에는 고압, 동적 하중 또는 부식성 유체가 포함됩니다.
- 내구성, 내충격성, 장기적 신뢰성이 우선입니다.
- 이 응용 프로그램에는 방화 또는 화학 처리와 같은 산업 또는 중요 시스템이 필요합니다.
10. ZFA 밸브 추천
버터플라이 밸브 분야에서 오랜 경험을 보유한 제조업체인 ZFA Valve는 구상흑연주철을 권장합니다. 구상흑연주철은 성능이 우수할 뿐만 아니라 복잡하고 변화하는 작동 조건에서도 탁월한 안정성과 적응성을 발휘하여 유지보수 빈도와 교체 비용을 효과적으로 줄여 장기적으로 비용 효율성을 높여줍니다. 회주철 수요 감소로 인해 주철 버터플라이 밸브는 점차 폐기되고 있습니다. 원자재 측면에서 희소성의 중요성이 점점 커지고 있습니다.