閥門閥體材料的適宜工作溫度

2024年3月31日發(fā)(作者：油菜的英文)

閥門閥體材料的適宜工作溫度

1 綜述

閥門設(shè)計(jì)和選材時(shí)必須重點(diǎn)考慮的問題之一是調(diào)節(jié)閥的工作溫度;為了規(guī)范閥門主體材料

的適宜工作溫度,從各種類型的閥門用鋼和合金牌號(hào)的材料性能方面對(duì)我國石油化工、化

工、化肥、電力及冶金等行業(yè)用的閥門主體材料的適宜工作溫度及相關(guān)要求作出了明確的

規(guī)定,供閥門產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)時(shí)用;另外,從技術(shù)管理和生產(chǎn)管理及物資采購等方面考

慮,對(duì)每種類型的鋼應(yīng)選用綜合性能良好的,不宜選用過多的鋼號(hào)和合金牌號(hào),以防造成混

亂;

2 低溫工況

超低溫閥門材料

超低溫閥門-254液氫～-101℃乙烯主體材料必須選用面心立方晶格的奧氏體不銹鋼、銅合

金或鋁合金,其熱處理后的低溫力學(xué)性能,特別是低溫沖擊韌性必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求;下列

奧氏體不銹鋼可用于制造超低溫閥門;ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8和CF3,ASTM A182 F316、

F316L、F304和F304L,ASTM A433 316、316L、304、304L和CF8D;超低溫閥門的閥體、閥

蓋、閘板或閥瓣等在精加工前,必須在液氮-196℃中進(jìn)行深冷處理;

低溫閥門材料

適用于低溫閥門-100～-30℃的主體材料有低溫奧氏體不銹鋼和低溫承壓件用鐵素體和馬

氏體鋼;低溫用奧氏體不銹鋼有ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8和CF3,ASTM A182 F316、F316L、

F304和F304L,ASTM A433 316、316L、304、304L和CF8D;低溫承壓件用鐵素體和馬氏體鋼

有ASTMA352LCA-32℃、LCB、LCC-46℃、LC1-59℃、LC2、LC211-73℃和LC3-100℃;ASTMA352

標(biāo)準(zhǔn)中的材料初級(jí)價(jià)格較低,但是其冶煉時(shí)化學(xué)成分必須有可靠且要求十分嚴(yán)格的工廠內(nèi)

控標(biāo)準(zhǔn);其熱處理工藝復(fù)雜,需要多次作調(diào)質(zhì)處理,方能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的低溫沖擊韌性的要

求,生產(chǎn)周期長;低溫沖擊韌性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),不允許投料作低溫鋼使用;

因此,只有在生產(chǎn)批量大,并且可成爐冶煉時(shí)才采用,而在一般情況下選用奧氏體不銹鋼;

3 非腐蝕工況

閥門工作介質(zhì)為水、蒸汽、空氣和油品等非腐蝕性物質(zhì)時(shí),一般采用碳素鋼;閥門用碳素鋼

系指ASTMA216標(biāo)準(zhǔn)中的WCB、WCC鑄鋼和ASTM A105鍛鋼;閥門用碳素鋼適宜工作溫度為

-29～425℃;但是為了安全,考慮到介質(zhì)的工作溫度有可能波動(dòng),因此,一般碳素鋼的使用溫

度不應(yīng)超過400℃;

4 腐蝕工況

鉻-鉬系高溫鋼

閥門選用的Cr-Mo高溫鑄鋼主要是采用ASTM A217標(biāo)準(zhǔn)中的WC6、WC9和C5ZG1Cr5Mo,其對(duì)

應(yīng)的軋材分別為ASTM A182中的F11、F22和F5;

1低鉻級(jí)鉻-鉬鋼 低鉻級(jí)鉻-鉬鋼有WC6、WC9、F11和F22,其適用的工作介質(zhì)為水、蒸汽和

氫氣,不宜用于含硫油品;WC6和F11適宜工作溫度為-29～540℃,WC9和F22適宜工作溫度為

-29～570℃;

2鉻五鉬高溫鋼 鉻五鉬高溫鋼有C5ZG1Cr5Mo和F5,其適用的工作介質(zhì)為水、蒸汽、氫氣

和含硫油品等;C5ZG1Cr5Mo如果用于水蒸汽時(shí),其最高工作溫度為600℃;用于含硫油品等工

作介質(zhì)時(shí),其最高工作溫度為550℃;因此,規(guī)定C5ZG1Cr5Mo的工作溫度為≤550℃;

不銹耐酸鋼

不銹耐酸鋼是指用于石化及化工、化肥行業(yè)中抗硝酸、硫酸、醋酸及有機(jī)酸等耐腐蝕性的

鉻鎳或鉻鎳鉬不銹耐酸鋼;不銹耐酸鋼鑄鋼主要是采用ASTM A743或ASTM A744標(biāo)準(zhǔn)中CF8、

CF8M、CF3、CF3M、CF8C、CD-4MCu和CN7M等,其對(duì)應(yīng)的軋材分別為ASTM A182標(biāo)準(zhǔn)中的F304、

F316、F304L、F316L、F347、F53及美國UNS N08020;

1Cr-Ni不銹鋼 Cr-Ni類不銹耐酸鋼有CF8、CF3、F304、F304L、CF8C和F347,其適用于

工作介質(zhì)為硝酸等氧化性酸;其最高工作溫度≤200℃;

2Cr-Ni-Mo不銹鋼 Cr-Ni-Mo類不銹耐酸鋼有CF8M、CF3M、F316和F316L,其適用于工作介

質(zhì)為醋酸等還原性酸;CF8M,CF3M等可以代替CF8和CF3,但CF8、CF3不能代替CF8M和CF3M;

所以,美國等國家不銹耐酸鋼閥門主要用CF8M、CF3M,其最高工作溫度≤200℃;

3CN7M合金 CN7M合金具有較好的全面耐蝕性,它廣泛地應(yīng)用于苛刻的腐蝕條件下,包括硫