En guide till API Trim-nummer för Backventiler (API 594)
Inom processindustrin är backventilens uppgift att automatiskt förhindra återflöde och därmed skydda pumpar, kompressorer och tryckkärl från tryckstötar. Korrekt materialval för ventilens interna medieberörda delar är avgörande för att ventilen ska stänga snabbt, tätt och tillförlitligt. Denna materialkombination för de slitande och tätande delarna kallas för ventilens ”Trim”.
För att standardisera specifikationen använder branschen ett numrerat trimmssystem enligt American Petroleum Institute (API). Att specificera rätt trimnummer är en genväg för att säkerställa att backventilen klarar processens dynamiska krafter.
Den kritiska standarden: API 594:2022 (Check Valves)
När det gäller moderna backventiler i processindustrin är API 594:2022 den dominerande standarden. Den täcker en rad olika designtyper som installeras mellan flänsar, inklusive:
- Dual Flap / Dual Plate: Två fjäderbelastade klaffar (Wafer, Lug eller Flanged).
- Swing Check: Klassisk klaffbackventil med ett ensamt gångjärn (Flanged eller Wafer).
- Tilting Disc: En lutande klaffdesign för snabbare stängning och lägre tryckfall.
Det unika med API 594: Till skillnad från standarderna för kilslid- och kägelventiler (API 600/623), drivs en backventil helt och hållet av processmediets flöde och tryck. Detta innebär att trimkomponenterna utsätts för ständiga vibrationer, ”fladdrande” (chattering) vid låga flöden samt plötsliga mekaniska slag (water hammer) när klaffen smäller igen. Detta ställer unika krav på materialens seghet och fjädrarnas utmattningsmotstånd.
Vad är en backventils ”Trim”?
Eftersom backventilen är automatisk saknar den manöverratt och packbox. I en API 594-backventil består Trim-komponenterna av:
- Kägla / Klaff (Disc / Plate / Flap): Den rörliga komponenten som öppnas av flödet och stängs vid backflöde.
- Säte (Seat): Den yta i ventilhuset som klaffen tätar mot.
- Gångjärnstapp (Hinge pin / Shaft): Den axel som klaffarna eller skivan roterar kring. Denna del utsätts för omfattande mekaniskt slitage.
- Fjäder (Spring): (Kritiskt för Dual Plate/Tilt). Fjädern ansvarar för att trycka igen klaffarna en bråkdel av en sekund innan flödet vänder. Fjädern räknas ofta in i trimspecifikationen eller som ett avgörande tilläggsmaterial (t.ex. Inconel X-750).
Standardkonfigurationer för API 594 Trim (Trim 1–21)
Följande tabell är branschens standardreferens för trimkonfigurationer i backventiler.
Kritisk avvikelse för API 594: Enligt gällande API 594-standard specificeras inga minimikrav på hårdhet för sätesytorna, och ingen obligatorisk hårdhetsskillnad (differential hardness) krävs. Värdena i hårdhetskolumnen nedan visar därför vad som är normal industriell praxis, hämtat från de generella API-tabellerna, men är tekniskt sett ”tillverkarens standard” enligt API 594 om inget annat avtalats.
(Läs de tekniska fotnoterna under tabellen för förklaringar).
| API Trim | Nominellt Trim | Materialtyp Sätesytor (Klaff & Hus) | Minsta Hårdhet Säte (HB) | Typiska Specifikationer (Gjutgods / Smide / Svets) | Material Tapp/Axel (Hinge Pin) | Hårdhet Tapp (HB) |
| 1 | F6 (13Cr) | 13Cr | Tillv. std | ASTM A217 CA15 / ASTM A182 F6a / – | 13Cr | Tillv. std |
| 2 | 304 | 18Cr-8Ni | Tillv. std | ASTM A351 CF8 / ASTM A182 F304 / AWS ER308 | 18Cr-8Ni | Tillv. std |
| 3 | F310 | 25Cr-20Ni | Tillv. std | N/A / ASTM A182 F310 / AWS ER310 | 25Cr-20Ni | Tillv. std |
| 4 | Hard F6 | Hard 13Cr | Tillv. std | N/A / Note 2 / N/A | 13Cr | Tillv. std |
| 5 | Hardfaced | Co-Cr-A | Tillv. std | N/A / N/A / AWS ECoCr-A (Stellite 6) | 13Cr | Tillv. std |
| 5A | Hardfaced | Ni-Cr | Tillv. std | N/A / N/A / Note 2 | 13Cr | Tillv. std |
| 5B | Hardfaced | UNS R31233 | Tillv. std | N/A / N/A / UNS R31233 | 13Cr | Tillv. std |
| 6 | F6 / Cu-Ni | 13Cr & Cu-Ni | Tillv. std | ASTM A217 CA15 / ASTM A182 F6a / AWS ER410 | 13Cr | Tillv. std |
| 7 | F6 / Hard F6 | 13Cr & Hard 13Cr | Tillv. std | A217 CA15 / A182 F6a (Note 2) / AWS ER410 | 13Cr | Tillv. std |
| 8 | F6 / Hardfaced | 13Cr & Co-Cr-A | Tillv. std | A217 CA15 / A182 F6a / AWS ER410 & ECoCr-A | 13Cr | Tillv. std |
| 8A | F6 / Hardfaced | 13Cr & Ni-Cr | Tillv. std | A217 CA15 / A182 F6a / AWS ER410 & Ni-Cr | 13Cr | Tillv. std |
| 9 | Monel™ | NiCu-Alloy | Tillv. std | N/A / Tillv. Standard / N/A | NiCu-Alloy | Tillv. std |
| 10 | 316 | 18Cr-8Ni-Mo | Tillv. std | ASTM A351 CF8M / ASTM A182 F316 / AWS ER316 | 18Cr-8Ni-Mo | Tillv. std |
| 11 | Monel™ / Hardfaced | NiCu-Alloy & Trim 5 | Tillv. std | N/A / Tillv. Standard / Se Trim 5 | NiCu-Alloy | Tillv. std |
| 12 | 316 / Hardfaced | 18Cr-8Ni-Mo & Trim 5 | Tillv. std | A351 CF8M / A182 F316 / ER316 & Se Trim 5 | 18Cr-8Ni-Mo | Tillv. std |
| 13 | Alloy 20 | 19Cr-29Ni | Tillv. std | ASTM A351 CN7M / ASTM B473 / AWS ER320 | 19Cr-29Ni | Tillv. std |
| 14 | Alloy 20 / Hardfaced | 19Cr-29Ni & Trim 8 | Tillv. std | A351 CN7M / B473 / ER320 & Se Trim 8 | 19Cr-29Ni | Tillv. std |
| 15 | Hardfaced (på 304) | Co-Cr-A | Tillv. std | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | 18Cr-8Ni | Tillv. std |
| 16 | Hardfaced (på 316) | Co-Cr-A | Tillv. std | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | 18Cr-8Ni-Mo | Tillv. std |
Hur specificerar man exotiska material (Trim 17 och uppåt) för backventiler?
Den uppmärksamme noterar att tabellen för API 594 stannar vid Trim 16. Standarderna för slid- och kägelventiler (API 600, 602 och 623) listar Trim 17 till 21 (och högre) för mer exotiska legeringar såsom Alloy 625, Alloy C276 (Hastelloy) och andra nickellegeringar. Dessa höga trimnummer används dock normalt inte i standardiserad form för backventiler enligt API 594.
När en process kräver en API 594-backventil i dessa högkorrosiva ”exotiska” material är branschpraxis att helt frångå API:s trimmummer. För att undvika kostsamma missförstånd vid tillverkning måste materialet för ventilens interna delar istället anges i klartext med exakta ASTM- eller UNS-specifikationer.
Så här skriver du i din upphandling:
- Grundutförande: Istället för att skriva ”Trim 19A” (som du skulle göra för en kilslidventil i Alloy 625) specificerar du i klartext: ”Klaff och säte i ASTM A494 CW6MC (Alloy 625)” eller ”Trim: UNS N06625”.
- Hårdmetallbeläggning (HF): Om processen kräver Stellite-beläggning på det exotiska materialet (motsvarande Trim 20A), specificeras detta tydligt som: ”Alloy 625 med påsvetsad Stellite 6 (Co-Cr-A) på tätytor (Full HF eller Half HF)”.
- Glöm inte fjädern: I fjäderbelastade backventiler (Dual Plate / Wafer) måste fjädern klara samma tuffa miljö som trimmet. Specificera fjädern i klartext, till exempel: ”Fjäder: Inconel X-750” eller ”Fjäder: Alloy C276”.
Genom att skriva ut materialen i klartext när du rör dig utanför de 16 standardiserade API 594-trimmen, säkerställer du att tillverkaren bygger ventilen exakt efter anläggningens krav.
Är du osäker på hur ni ska formulera kravspecifikationen för syror, klorider eller höga temperaturer? Kontakta oss på CynerG Group AB – vi och vår partner MRC Global hjälper er att ta fram en vattentät materialbeskrivning som garanterar ventilens livslängd.
Tekniska Fotnoter och API 594 Krav
- Trim 1 (F6) är GODKÄNT: Till skillnad från API 600 och 623 (där Trim 1 är obsolete/föråldrat), tillåts och används Trim 1 i stor utsträckning som standard för backventiler enligt API 594.
- Hårdhet (Inga krav): Enligt API 594 ställs inga formella krav på sätesytornas minsta hårdhet (HB), utan detta följer tillverkarens standard.
- Fjäder (Spring): För fjäderbelastade backventiler (som Dual Plate) ingår fjädern inte formellt i API-trimnumret. Det är dock extremt viktigt att specificera ett utmattningsbeständigt fjädermaterial. Inconel X-750 eller SS 316 är de vanligaste industriella valen beroende på korrosionsmiljö.
- Automatsvarvstål förbjudet: Användning av ”Free machining grades” av 13Cr är absolut förbjuden för trimkomponenter.
- Note 2 (Järninnehåll): Vid tillverkarens egen hårdmetallbeläggning får järninnehållet (Fe) inte överstiga 25 %. Nitrering för ythårdhet kräver minst 0,13 mm härddjup.
Applikationsguide och Äldre BS-beteckningar (BS 1868)
Innan moderna API 594-waferventiler tog över, var tunga flänsade klaffbackventiler (Swing Checks) den dominerande typen. Den gamla brittiska standarden för dessa var BS 1868. Följande guide översätter historiska specifikationer.
| API Trim | Applikationsområde och Service för Backventiler |
|---|---|
| 1 | Mycket vanligt standardtrim för kolstålsbackventiler (WCB/LCC). För olja, oljeångor och icke-korrosiv service. Fortfarande fullt godkänt enligt API 594. |
| 5 | Premium-trim för service upp till 650 °C. Utmärkt för backventiler i högtrycksvatten och ånga (Full Stellite). Motverkar slitage när klaffen ”slår” mot sätet. |
| 8 | Universellt standardtrim för Swing Checks. Den ena ytan är 13Cr och den andra är belagd med hårdmetall. |
| 10 | Lågtemperaturstandard för syrafasta (CF8M) backventiler. |
| 12 | Som Trim 10, men med ett sätesskydd i hårdmetall (Stellite). Förlänger livslängden avsevärt om backventilen sitter i en miljö där flödet pulserar (vilket skapar slitage på tätytorna). |
| 16 | Full Stellite på 316-bas. Det absolut säkraste valet för erosiv service där klaffarna stänger med hög kraft. |
Motsvarande Materialkvaliteter – Fokus på Gjutgods och Plåt
Dual Plate och Wafer Check-ventiler enligt API 594 tillverkas huvudsakligen i gjutgods (Casting).
| API Trim Material | UNS-nummer | Legeringstyp | Gjutgods (Ventilhus ASTM) | Axel / Hinge Pin (ASTM) |
|---|---|---|---|---|
| F6 | UNS S41000 | 13Cr | ASTM A217 CA15 | ASTM A276 Type 410 |
| 304 | UNS S30400 | 18-8 Cr-Ni | ASTM A351 CF8 | ASTM A276 Type 304 |
| 316 | UNS S31600 | 18-8 Cr-Ni-Mo | ASTM A351 CF8M | ASTM A276 Type 316 |
| 321 | UNS S32100 | 18Cr-10Ni-Ti | (Sällsynt som gjutgods) | ASTM A276 Type 321 |
| Monel | UNS N04400 | 67Ni-30Cu | ASTM A494 M35-1 | ASTM B164 N04400 |
| Alloy 20 | UNS N08020 | 28Ni-19Cr-Cu-Mo | ASTM A351 CN7M | ASTM B473 N08020 |
| Alloy 625 | UNS N06625 | 60Ni-22Cr-9Mo-3.5Cb | ASTM A494 CW6MC | ASTM B446 N06625 |
| C276 | UNS N10276 | 54Ni-15Cr-16Mo | ASTM A494 CW2M | ASTM B574 N10276 |
| Stellite Gr.6 | UNS R30006 | Co-Cr-A | AMS 5894 (Påsvetsad) | – |
Trim-ordlista: Vad betyder förkortningarna?
För att få plats med all information på backventilens lilla typskylt används akronymer för svetsbeläggningar.
- HF (Hardfaced): Tätytan har en påsvetsad hårdmetallbeläggning (vanligen Stellite 6).
- HFS (Hardfaced Seat): Endast sätet (seat) i ventilhuset har hårdmetallbeläggning. Klaffen är obelagd.
- HFD / HFP (Hardfaced Disc/Plate): Endast klaffarna (plates) har hårdmetallbeläggning. Sätet i huset är obelagt.
- HF/HF (Full HF): Både sätet i ventilhuset och klaffarna har hårdmetallbeläggning.
Branschslang: ”Full Stellite” eller ”Half Stellite”
- Full Stellite: Båda tätytorna (säte och klaff) är belagda med hårdmetall. Klassiska exempel är API Trim 5 (13Cr-bas) och API Trim 16 (316-bas).
- Half Stellite (Half HF): Endast den ena tätytan har hårdmetallbeläggning. Klassiska exempel är API Trim 8 (13Cr-bas) och API Trim 12 (316-bas).
Vår kunskap – rätt trim för er process
En backventil agerar som anläggningens livförsäkring vid rörbrott eller pumpbortfall. Felaktigt val av trim eller fjäder kan leda till att klaffarna fastnar i öppet läge eller slits sönder i förtid på grund av vibrationer och flödesstörningar.
Denna guide tillhandahålls uteslutande i informativt syfte och utgör CynerG Group AB:s tolkning av gällande branschstandarder (API 594:2022 m.fl.). Informationen ersätter inte en professionell ingenjörsbedömning. Vi uppmanar anläggningsägare och processingenjörer att alltid konsultera de officiella utgåvorna av respektive standard.
Vi på CynerG Group AB har den djupgående kunskapen om API-standarderna och den dynamiska flödesmekaniken som krävs för att hjälpa er att specificera den optimala backventilen. Tillsammans med vår partner MRC Global säkerställer vi att ni får rätt design, rätt fjäder och rätt legering för att trygga er anläggning.