En guide till Trim-nummer för Kompakta Stålventiler (ISO 15761)
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 det numrerade Trim-systemet (ursprungligen från American Petroleum Institute, API), vilket numera är fullt integrerat som branschstandard även för ventiler tillverkade enligt den globala ISO-standarden.
Den kritiska standarden: ISO 15761:2020
Medan API-standarderna dominerar i USA och Mellanöstern, är ISO 15761:2020 den ledande internationella standarden för kompakta stålventiler (Gate, Globe och Check valves) i storlekar upp till DN 100 (NPS 4). Standardens fulla namn är ”Steel gate, globe and check valves for sizes DN 100 and smaller, for the petroleum and natural gas industries”.
Oftast tillverkas dessa ventiler i smitt stål (Forged Steel) med anslutningar som gängat (NPT), svetsmuff (Socket Weld) eller flänsat.
Standardkonfigurationer för ISO 15761 Trim (Trim 1–18)
Eftersom ISO 15761 och API 602 hör så tätt ihop rent produktionsmässigt använder den globala marknaden API:s Trim-tabell upp till Trim 18 för att specificera materialen i en ISO 15761-ventil. 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/ISO 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 | – | (Trim 1 är föråldrat för Gate/Globe, men används frekvent för Check valves) | – | – | – |
| 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 | Note 1 & 350 | N/A / Tillv. Standard / Se Trim 5 | NiCu-Alloy | Note 1 | Note 1 |
| 12 | 316 / Hardfaced | 18Cr-8Ni-Mo & Trim 5 | 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 | 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 |
Tekniska Fotnoter och Undantag för ISO 15761
- HB (Brinell): HB är symbolen för Brinellhårdhet enligt ASTM E10.
- Automatsvarvstål förbjudet: Användning av ”Free machining grades” av 13Cr (där svavel eller bly tillsatts för att underlätta maskinbearbetning) är absolut förbjuden för trimkomponenter i dessa tryckklasser.
- Note 1 (Tillverkarens standard): Innebär att ythårdheten följer ”Manufacturer’s standard hardness”. Eventuell hårdhetsskillnad mellan säte och slid för att förhindra skärning (galling) hanteras enligt tillverkarens beprövade design.
- 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) tjockt.
Speciallegeringar för ISO 15761
Om processen kräver material som går utanför Trim 1–18 (till exempel för mycket aggressiva kloridmiljöer eller rena syror som kräver Hastelloy C276, Alloy 625 eller liknande exotiska legeringar), frångår branschen generellt trimnumren för dessa kompakta ventiler. I de fall materialen för ventilhus, spindel, slid och säte specificeras i stället i klartext (med EN-stålnamn eller EN-materialnummer) direkt i kravspecifikationen, maskinbearbetar tillverkaren ventilen utifrån rätt smidesämne.
SS-EN ISO 15761:2020 vs. API 602 – Den Europeiska kopplingen
Detta är en av de vanligaste frågorna från rörkonstruktörer och inköpare. Båda standarderna hanterar exakt samma typer av ventiler och i branschen överlappar de ofta varandra. Men ISO 15761 (som i Sverige och Europa har fastställts som SS-EN ISO 15761) är fullt anpassad för den europeiska marknaden och PED (Tryckkärlsdirektivet). Detta ger ISO-standarden tre massiva fördelar och skillnader:
- Europeiska PN-klasser och flänsar: Till skillnad från API som uteslutande bygger på ASME B16.5, är ISO 15761 fullt integrerad med SS-EN 1092-1 för flänsar. Standarden täcker de metriska tryckklasserna PN 16, 25, 40, 63, 100, 250 och sträcker sig ända upp till extrema PN 400.
- Extrema tryckklasser (Class 2500): API 602 sträcker sig formellt endast upp till Class 1500 (samt den unika klassen 800 LBS). ISO 15761 inkluderar uttryckligen ASME Class 2500. Behöver ni en kompakt ventil för extrema högtrycksapplikationer är ISO 15761-regelverket att luta er åt.
- Provning och täthet: Medan en API-ventil trycktestas enligt API 598, provas en ISO 15761-ventil enligt de globala/europeiska provningsstandarderna ISO 5208 och SS-EN 12266-1.
Vad är en kompakt ISO-ventils ”Trim”?
Oavsett om ventilen är byggd enligt API eller ISO, består ventilens trim av de interna komponenterna som är i direkt kontakt med och styr flödet. De huvudsakliga Trim-komponenterna är:
- Spindel (Stem): Överför rörelsen från manöverdonet till käglan/sliden (i Gate/Globe). Måste vara tillverkad av ett smittstycke.
- Slid/Kägla/Klaff (Wedge / Disc / Flap): Den komponent som fysiskt stänger av flödet.
- Säte (Seat): Den yta i ventilhuset som sliden tätar mot. I kompakta ISO 15761-ventiler är det mycket vanligt att sätet är maskinbearbetat direkt ur det smidda ventilhuset (Integral Seat) snarare än lösa inpressade ringar.
- Backsäte (Back Seat): En sekundär tätning som skyddar packboxen när ventilen är helt öppen (endast Gate/Globe).
Applikationsguide och Äldre BS-beteckningar (BS 5352)
Innan API 602 och ISO 15761 fullt ut harmoniserades och tog över världsmarknaden, var den brittiska standarden BS 5352 den tongivande för kompakta smidda stålventiler. Följande guide visar var respektive trim gör bäst nytta.
| Trim | Applikationsområde och Service (Gate, Globe & Check) |
|---|---|
| 1 | För olja, oljeångor och generell icke-korrosiv service. Kritisk notis: Trim 1 är idag klassat som föråldrat (”obsolete”) för stängningsventiler, men är standard för backventiler. |
| 4 | För mediumtryck och mer korrosiv service. Ersättaren till Trim 1 för avstängningsventiler. |
| 5 | Premium-trim för service upp till 650 °C. Utmärkt för högtrycksvatten och ånga, samt miljöer som är lätt erosiva (Full Stellite). |
| 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. (Half Stellite). Ofta standard för syrafasta ISO-ventiler. |
| 16 | Konstruerat för svårare erosiv service och extremt höga tryck. Utmärkt för Class 2500 i syrafasta utföranden (Full Stellite på 316-bas). |
Motsvarande Materialkvaliteter – Fokus på Europeiskt Smide och PED
ISO 15761 omfattar primärt smidda ventiler. För den europeiska marknaden är det kritiskt att materialen uppfyller kraven i Tryckkärlsdirektivet (PED 2014/68/EU).
För att undvika krav på kostsamma och tidskrävande särskilda materialbedömningar (PMA – Particular Material Appraisal) bör materialen anges enligt deras harmoniserade europeiska beteckningar (SS-EN 10027-1 för stålnamn och SS-EN 10027-2 för EN-Materialnummer) i stället för äldre nationella standarder (såsom tyska DIN/Werkstoff). För tryckbärande smide i Europa är det i första hand serien SS-EN 10222 som är gällande.
Följande tabell översätter de amerikanska ASTM/UNS-materialen till korrekta, moderna EN-beteckningar:
| API/ISO Trim Material | UNS-nummer | Legeringstyp | Smide (ASTM) | EN Stålnamn (EN 10027-1) | EN Materialnummer |
| F6 | UNS S41000 | 13Cr | ASTM A182 F6a | X12Cr13 | 1.4006 |
| 304 | UNS S30400 | 18-8 Cr-Ni | ASTM A182 F304 | X5CrNi18-10 | 1.4301 |
| 316 | UNS S31600 | 18-8 Cr-Ni-Mo | ASTM A182 F316 | X5CrNiMo17-12-2 | 1.4401 |
| 316L | UNS S31603 | Lågkolhalt 316 | ASTM A182 F316L | X2CrNiMo17-12-2 | 1.4404 |
| Monel | UNS N04400 | 67Ni-30Cu | ASTM B564 N04400 | NiCu30Fe | 2.4360 |
| Alloy 20 | UNS N08020 | 28Ni-19Cr-Cu-Mo | ASTM A182 F20 | NiCr20CuMo | 2.4660 |
| Alloy 625 | UNS N06625 | 60Ni-22Cr-9Mo-3.5Cb | ASTM B564 N06625 | NiCr22Mo9Nb | 2.4856 |
| C276 | UNS N10276 | 54Ni-15Cr-16Mo | ASTM B564 N10276 | NiMo16Cr15W | 2.4819 |
| Stellite Gr.6 | UNS R30006 | Co-Cr-A | AMS 5894 | (Hanteras som påsvetsad legering, ej basmaterial) | – |
(För ventilhus i kolstål enligt ISO 15761 används i USA ofta ASTM A105.) I en renodlad europeisk PED-applikation motsvaras detta säkrast av smideskvaliteten P250GH / EN-materialnummer 1.0460).
Trim-ordlista: Vad betyder förkortningarna?
Smidda ISO-ventiler (upp till DN 100) är kompakta, vilket innebär att utrymmet på typskylten är begränsat. Tillverkare använder därför ofta akronymer för att specificera trim och svetsbeläggningar.
- 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 / HFD: Endast sliden (wedge) eller käglan (disc) har hårdmetallbeläggning.
- HF/HF (Full HF): Både sätet i ventilhuset och sliden/käglan 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/kägla) är hårdmetallbelagda. Klassiska exempel är Trim 5 (13Cr-bas) och Trim 16 (316-bas).
- Half Stellite (Half HF): Innebär att endast den ena tätytan har hårdmetallbeläggning. Klassiska exempel är Trim 8 (13Cr-bas) och Trim 12 (316-bas). Denna konfiguration skapar en hårdhetsskillnad som effektivt motverkar att ytorna skär ihop (galling).
Vår kunskap – extremt tryck och rätt trim
När systemtrycket rör sig upp mot Class 2500 eller PN 400 handlar det om extrema krafter. Vid dessa tryck är felmarginalerna obefintliga. Att välja en ISO 15761-ventil med rätt godstjocklek och kombinera det med exakt rätt trim för mediets temperatur och kemi är skillnaden mellan en säker drift och ett katastrofalt rörbrott.
Denna guide tillhandahålls uteslutande i informativt syfte och utgör CynerG Group AB:s tolkning av gällande branschstandarder (ISO 15761:2020 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.
Vi på CynerG Group AB har djupgående kompetens inom de internationella ISO-standarderna. Som partner till MRC Global säkerställer vi att era högtrycksventiler förses med exakt den design och den metallegering som krävs för världens tuffaste rörklasser.