En guide till API Trim-nummer för smidda ventiler (API 602)
Inom processindustrin, raffinaderier och petrokemiska anläggningar är korrekt materialval för en ventils interna, medieberörda delar helt avgörande. Denna kombination av material för de slitande och tätande delarna kallas för ventilens ”Trim”.
För att standardisera specifikationen av dessa materialkombinationer använder branschen ett numrerat Trim-system enligt American Petroleum Institute (API). Att specificera rätt trimnummer säkerställer att ventilen är rätt utrustad för applikationen.
Den kritiska standarden: API 602 (Forged Valves)
Medan API 600 täcker stora, gjutna ventiler, är API 602:2022 branschens huvudstandard för kompakta, smidda stålventiler (Gate, Globe och Check valves). Dessa ventiler används primärt i mindre rördimensioner, oftast upp till DN 100 (NPS 4) och vanligast i DN 15–50 (NPS ½″–2″), med anslutningar som gängade (NPT), svetsmuff (Socket Weld) eller flänsade.
Två avgörande detaljer att känna till vid upphandling av smidda ventiler:
- Överdelens konstruktion: API 602 tillåter flera olika designer för överdelen (bonnet), såsom bultad (Bolted Bonnet), svetsad (Welded Bonnet) och förlängd överdel för extrem kyla/värme.
- API 602 eller ISO 15761: Dessa två standarder speglar till stor del varandra för kompakta stålventiler. Den kritiska skillnaden är att API 602 täcker tryckklasser upp till 1500 LBS (samt de unika smidesklasserna 800 LBS), medan ISO 15761 sträcker sig ända upp till tryckklass 2500 LBS.
Vad är en smidd ventils ”Trim”?
En ventiltrim består av de interna komponenterna som är i direkt kontakt med flödet och styr det. I en kompakt API 602-ventil är de huvudsakliga Trim-komponenterna:
- Spindel (Stem): Överför rörelsen från manöverdonet/ventilratten till käglan/skivan. Måste vara tillverkad av ett smittstycke.
- Slid/Kägla/Klaff (Wedge / Disc): Den komponent som fysiskt stänger av flödet.
- Säte (Seat): Den yta i ventilhuset som sliden tätar mot. I smidda ventiler är det mycket vanligt att sätet är maskinbearbetat direkt ur det smidda ventilhuset (Integral Seat) snarare än att använda inpressade ringar, särskilt för Globe-ventiler.
- Backsäte (Back Seat): En sekundär tätning som skyddar packboxen när ventilen är helt öppen.
Standardkonfigurationer för API 602 Trim (Trim 1–21)
Följande tabell är branschens standardreferens för trimkonfigurationer i smidda ventiler enligt API 602:2022. För att ge en komplett teknisk bild specificeras här basmaterial, krav på minsta hårdhet (HB – Brinell) samt applikationsmetod för tätytor.
(Läs de tekniska fotnoterna under tabellen för förklaringar av specifika undantag).
| API Trim | Nominellt Trim | Materialtyp Sätesytor (Kägla & Hus) | Minsta Hårdhet Säte (HB) | Typiska Specifikationer (Gjutgods / Smide / Svets) | Material Spindel / Backsäte | Hårdhet Spindel (HB) | Hårdhet Backsäte (HB) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | F6 (13Cr) | UTGÅTT | – | (API listar Trim 1 som föråldrat för Gate/Globe, men används ibland för Check) | – | – | – |
| 2 | 304 | 18Cr-8Ni | Note 1 | ASTM A351 CF8 / ASTM A182 F304 / AWS ER308 | 18Cr-8Ni | Note 1 | Note 1 |
| 3 | F310 | 25Cr-20Ni | Note 1 | N/A / ASTM A182 F310 / AWS ER310 | 25Cr-20Ni | Note 1 | Note 1 |
| 4 | Hard F6 | Hard 13Cr | 750 | N/A / Note 2 / N/A | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 5 | Hardfaced | Co-Cr-A | 350 | N/A / N/A / AWS ECoCr-A (Stellite 6) | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 5A | Hardfaced | Ni-Cr | 350 | N/A / N/A / Note 2 | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 5B | Hardfaced | UNS R31233 | 350 | N/A / N/A / UNS R31233 | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 6 | F6 / Cu-Ni | 13Cr & Cu-Ni | 250 & 175 | ASTM A217 CA15 / ASTM A182 F6a / AWS ER410 | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 7 | F6 / Hard F6 | 13Cr & Hard 13Cr | 250 & 750 | A217 CA15 / A182 F6a (Note 2) / AWS ER410 | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 8 | F6 / Hardfaced | 13Cr & Co-Cr-A | 250 & 350 | A217 CA15 / A182 F6a / AWS ER410 & ECoCr-A | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 8A | F6 / Hardfaced | 13Cr & Ni-Cr | 250 & 350 | A217 CA15 / A182 F6a / AWS ER410 & Ni-Cr | 13Cr | 200 min / 275 max | 250 min |
| 9 | Monel™ | NiCu-Alloy | Note 1 | N/A / Tillv. Standard / N/A | NiCu-Alloy | Note 1 | Note 1 |
| 10 | 316 | 18Cr-8Ni-Mo | Note 1 | ASTM A351 CF8M / ASTM A182 F316 / AWS ER316 | 18Cr-8Ni-Mo | Note 1 | Note 1 |
| 11 | Monel™ / Hardfaced | NiCu-Alloy & Trim 5 (eller 5A) | Note 1 & 350 | N/A / Tillv. Standard / Se Trim 5 | NiCu-Alloy | Note 1 | Note 1 |
| 12 | 316 / Hardfaced | 18Cr-8Ni-Mo & Trim 5 (eller 5A) | Note 1 & 350 | A351 CF8M / A182 F316 / ER316 & Se Trim 5 | 18Cr-8Ni-Mo | Note 1 | Note 1 |
| 13 | Alloy 20 | 19Cr-29Ni | Note 1 | ASTM A351 CN7M / ASTM B473 / AWS ER320 | 19Cr-29Ni | Note 1 | Note 1 |
| 14 | Alloy 20 / Hardfaced | 19Cr-29Ni & Trim 8 (eller 8A) | Note 1 & 350 | A351 CN7M / B473 / ER320 & Se Trim 8 | 19Cr-29Ni | Note 1 | Note 1 |
| 15 | Hardfaced (på 304) | Co-Cr-A | 350 | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | 18Cr-8Ni | Note 1 | Note 1 |
| 16 | Hardfaced (på 316) | Co-Cr-A | 350 | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | 18Cr-8Ni-Mo | Note 1 | Note 1 |
| 17 | Hardfaced (på 347) | Co-Cr-A | 350 | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | 18Cr-10Ni-Cb | Note 1 | Note 1 |
| 18 | Hardfaced (på 20) | Co-Cr-A | 350 | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | 19Cr-29Ni | Note 1 | Note 1 |
| 19 | Nickel | Ni Alloy | Note 1 | Tillv. Standard / Tillv. Standard / Tillv. Standard | Ni Alloy | Note 1 | Note 1 |
| 19A | Alloy 625 | Alloy 625 | Note 1 | ASTM A494 CW6MC / ASTM B564 N06625 / ERNiCrMo-3 | Alloy 625 | Note 1 | Note 1 |
| 19B | Alloy C276 | Alloy C276 | Note 1 | ASTM A494 CW2M / ASTM B564 N10276 / ERNiCrMo-4 | Alloy C276 | Note 1 | Note 1 |
| 19C | Alloy 825 | Alloy 825 | Note 1 | ASTM A494 CU5MCuC / ASTM B564 N08825 / ERNiCrMo-3 | Alloy 825 | Note 1 | Note 1 |
| 20 | Nickel / Hardfaced | Ni Alloy & Co-Cr-A | Note 1 & 350 | Tillv. Std / Tillv. Std / AWS ECoCr-A | Ni Alloy | Note 1 | Note 1 |
| 20A | Alloy 625 / Hardfaced | Alloy 625 & Co-Cr-A | Note 1 & 350 | A494 CW6MC / B564 N06625 / ERNiCrMo-3 & ECoCr-A | Alloy 625 | Note 1 | Note 1 |
| 20B | Alloy C276 / Hardfaced | Alloy C276 & Co-Cr-A | Note 1 & 350 | A494 CW2M / B564 N10276 / ERNiCrMo-4 & ECoCr-A | Alloy C276 | Note 1 | Note 1 |
| 20C | Alloy 825 / Hardfaced | Alloy 825 & Co-Cr-A | Note 1 & 350 | A494 CU5MCuC / B564 N08825 / ERNiCrMo-3 & ECoCr-A | Alloy 825 | Note 1 | Note 1 |
| 21 | Hardfaced | Co-Cr-A | 350 | N/A / N/A / AWS ECoCr-A | Ni Alloy | Note 1 | Note 1 |
Tekniska Fotnoter och Undantag för API 602
- HB (Brinell): HB är symbolen för Brinellhårdhet (tidigare BHN) enligt ASTM E10.
- Automatsvarvstål förbjudet: Användning av ”Free machining grades” av 13Cr (med tillsatser för snabbare bearbetning) är absolut förbjudet för trimkomponenter.
- Note 1 (Tillverkarens standard): Innebär att ythårdheten följer ”Manufacturer’s standard hardness”. Den tidigare fasta regeln om 50 HB i hårdhetsskillnad mellan ytorna har numera ofta överlåtits till tillverkarens beprövade standard för att undvika skärning (galling).
- Note 2 (Järninnehåll & Nitrering): Vid tillverkarens egenutvecklade hårdmetallbeläggning (hardfacing) får järninnehållet (Fe) inte överstiga 25 %. Om ythårdhet istället uppnås via nitrering måste det härdade ytskiktet vara minst 0,13 mm (0,005 in).
- Svetslegeringar: Klassificeringarna AWS A5.13 ECoCr-A eller AWS A5.21 ERCoCr-A täcker branschstandarder som Stellite 6™.
- Varumärkesnamn: Termer som ”Monel” används enbart som illustrativa exempel på nickel-kopparlegeringar och utgör inte ett API-krav på ett specifikt varumärke.
Applikationsguide och Äldre BS-beteckningar (BS 5352)
Historiskt användes den brittiska standarden BS 5352 för att beskriva kompakta smidda ventiler. Även om denna standard formellt har ersatts av ISO 15761, finns referenserna kvar. Följande guide visar var respektive trim gör bäst nytta.
| API Trim | Applikationsområde och Service |
|---|---|
| 1 | För olja, oljeångor och generell icke-korrosiv service mellan -100 °C och 320 °C. Kritisk notis: Trim 1 är idag klassat som föråldrat (”obsolete”) för stängningsventiler enligt API 602:2022. Det ersätts branschmässigt av Trim 4. |
| 2 | För måttliga tryck i korrosiva, lågerosiva applikationer mellan -200 °C och 450 °C. |
| 4 | Som Trim 1, men med säten härdade till minst 275 HB för mediumtryck och mer korrosiv service. |
| 5 | Premium-trim för service upp till 650 °C. Utmärkt för högtrycksvatten och ånga, samt miljöer som är lätt erosiva och korrosiva. |
| 5A | Samma applikationer som Trim 5, men används när legeringar med kobolt (Co) inte är tillåtna. |
| 8 | Branschens universella standardtrim för kolstålsventiler (smidda A105) i generell service upp till 593 °C. Mycket vanligt som lagerventil. |
| 9 | Mycket korrosiva fluider upp till 450 °C. Utmärkt beständighet mot saltvatten och syror. |
| 10 | Lågtemperaturstandard för syrafasta (F316) ventiler. |
| 12 | Som Trim 10, men framtaget för högre tryckklasser och starkt erosiva/abrasiva miljöer. Ofta standard för syrafasta API 602-ventiler. |
| 16 | Konstruerat för svårare erosiv service och högre tryck (Full Stellite på 316-bas). |
Motsvarande Materialkvaliteter – Fokus på Smide (Forgings)
Eftersom API 602 specifikt avhandlar smidda ventiler, är det framför allt ASTM-standarderna för smide (ASTM Forging) som används för både ventilhuset (A105, F316 etc.) och trimkomponenterna inuti.
| API Trim Material | UNS-nummer | Legeringstyp | Smide (ASTM Wrought) | DIN / W.Nr. (Smide/Stång) |
|---|---|---|---|---|
| F6 | UNS S41000 | 13Cr | ASTM A182 F6a | X12Cr13 / 1.4006 |
| 304 | UNS S30400 | 18-8 Cr-Ni | ASTM A182 F304 | X5CrNi 18 10 / 1.4301 |
| 316 | UNS S31600 | 18-8 Cr-Ni-Mo | ASTM A182 F316 | X5CrNiMo 18 10 / 1.4401 |
| 321 | UNS S32100 | 18Cr-10Ni-Ti | ASTM A182 F321 | X6CrNiTi 18 10 / 1.4541 |
| 347 | UNS S34700 | 18Cr-10Ni-Cb | ASTM A182 F347 | X5CrNiNb 18 10 / 1.4550 |
| Monel | UNS N04400 | 67Ni-30Cu | ASTM B564 N04400 | DIN 17743 / 2.4360 |
| Alloy 20 | UNS N08020 | 28Ni-19Cr-Cu-Mo | ASTM A182 F20 | DIN 14500 / 2.4660 |
| Alloy 625 | UNS N06625 | 60Ni-22Cr-9Mo-3.5Cb | ASTM B564 N06625 | DIN 17361 / 2.4856 |
| C276 | UNS N10276 | 54Ni-15Cr-16Mo | ASTM B564 N10276 | NiMo 16 Cr 15 W / 2.4819 |
| Stellite Gr.6 | UNS R30006 | Co-Cr-A | AMS 5894 | – |
Trim-ordlista: Vad betyder förkortningarna?
För att komprimera texten på ventilers typskyltar använder tillverkare ofta akronymer för svetsbeläggningar. Här är vad de betyder i praktiken för en smidd ventil:
- HF (Hardfaced): Allmän förkortning för att en komponent har en påsvetsad hårdmetallbeläggning (vanligen Stellite 6).
- HFS (Hardfaced Seat): Endast sätet (seat) i ventilhuset har hårdmetallbeläggning. Sliden är obelagd.
- HFW (Hardfaced Wedge): Endast sliden (wedge) har hårdmetallbeläggning. Sätet i huset är obelagt.
- HF/HF (Full HF): Både sätet i ventilhuset och sliden har hårdmetallbeläggning.
Branschslang: ”Full Stellite” eller ”Half Stellite”
Ute på anläggningarna och i inköpsspecifikationer används ofta dessa två begrepp för att snabbt beskriva trimmet:
- Full Stellite: Innebär att båda tätytorna (säte + slid) är hårdmetallbelagda. Klassiska exempel är API Trim 5 (13Cr-bas) och API Trim 16 (316-bas).
- Half Stellite (Half HF): Innebär att endast den ena tätytan har hårdmetallbeläggning, medan den motsatta ytan är obelagt basmaterial. Klassiska exempel är API Trim 8 (13Cr-bas) och API Trim 12 (316-bas). Denna konfiguration skapar en hårdhetsskillnad som effektivt motverkar att ytorna skär ihop (galling).
Vår Kunskap – rätt trim för er process
Att välja rätt Trim handlar om att förstå er process i minsta detalj – från mediets kemiska sammansättning och temperatur till risken för erosion. En API 602-ventil är kompakt men ska hantera extrema tryck (upp till Class 1500), vilket gör valet av trim helt avgörande för säkerheten.
Denna guide tillhandahålls uteslutande i informativt syfte och utgör CynerG Group AB:s tolkning av gällande branschstandarder (API 602:2022 m.fl.). Informationen ersätter inte en professionell ingenjörsbedömning. Vi uppmanar anläggningsägare och processingenjörer att alltid konsultera de senast publicerade och officiella utgåvorna av respektive standard för att verifiera data.
Vi på CynerG Group AB har den djupgående kunskap om API-standarderna och metallurgin som krävs för att hjälpa er att specificera den optimala trimkombinationen. Tillsammans med vår partner MRC Global säkerställer vi att era smidda stålventiler levereras med rätt legering för er anläggning.