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調(diào)節(jié)閥材料
日期:2024-12-23 09:44
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摘要:
調(diào)節(jié)閥材料 | ||||||||||||||||
調(diào)節(jié)閥各個(gè)零部件,特別是與工藝流體接觸的閥體和閥內(nèi)組件,材料的正確選擇與調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)型式和公稱通徑的選擇,同樣 | ||||||||||||||||
重要。選擇調(diào)節(jié)閥材料必須考慮以下各個(gè)因素。 | ||||||||||||||||
1)流體的壓力和溫度對(duì)材料的影響。 | ||||||||||||||||
2)流體腐蝕性對(duì)材料影響。 | ||||||||||||||||
3)流體的空化現(xiàn)象或泥漿流體對(duì)材料的影響。 | ||||||||||||||||
4)成本(材料價(jià)格與市場(chǎng)供應(yīng)、加工性能等)。 | ||||||||||||||||
5)從結(jié)構(gòu)上考慮,材料組配是否有問(wèn)題。 | ||||||||||||||||
閥體材料 | ||||||||||||||||
閥體材料的選擇一般要高于管道材料,或者根據(jù)上述幾點(diǎn)因素來(lái)選擇。 | ||||||||||||||||
1.高溫材料 | ||||||||||||||||
作為高溫材料,必須充分考慮高溫強(qiáng)度、高溫下的金相組織變化及耐腐蝕性問(wèn)題。一般要求合金鋼材料含有鉻、鎳,鉬無(wú)素 | ||||||||||||||||
常用的閥體材料和標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍如下表所示。 | ||||||||||||||||
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另外,在高溫高壓下,鋼受到氫氣的浸蝕,一般會(huì)造成脫碳 |
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現(xiàn)象,引起脆化。鋼中加入鉻、鎳、鉬等金屬元素后,它與碳元 | |||||||||||||
素結(jié)合,可提高鋼的抗氫腐蝕性。 | |||||||||||||
圖1是碳鋼、合金鋼在高溫、高壓氫氣下的使用范圍。 | |||||||||||||
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2.低溫材料 | |||||||||||||
選低溫材料時(shí),要充分考慮材料的低溫沖擊值,還要考慮材料在低溫下出現(xiàn)韌性下降的脆性問(wèn)題。 | |||||||||||||
材料韌性下降那點(diǎn)的溫度稱做遷移溫度。常把15ft-Lb(2.07kg-m)夏氏沖擊值的溫度叫做15ft-Lb遷移溫度,這個(gè)度為結(jié)構(gòu)材 | |||||||||||||
料的高溫度。 | |||||||||||||
低溫高壓鑄鋼有數(shù)種材料,但市場(chǎng)供應(yīng)緊張。 | |||||||||||||
奧氏體不銹鋼的低溫機(jī)械性能比較穩(wěn)定,所以經(jīng)常采用。 | |||||||||||||
3.耐汽蝕材料 | |||||||||||||
當(dāng)流體是液體,特別是熱水時(shí),必須充分考慮材料的耐汽蝕問(wèn)題。 | |||||||||||||
耐汽蝕材料有二大類: | |||||||||||||
a)高硬度材料(或化學(xué)鍍鎳材料等) | |||||||||||||
b)有堅(jiān)固的氧化層,韌性和疲勞強(qiáng)度大的材料。(Cr-Mo鋼,不銹鋼等)。 | |||||||||||||
但一般多選用b類材料。特別當(dāng)流體是大于100℃的熱水時(shí),好用Cr-Mo鋼。具體選擇時(shí)還要考慮到成本,可用下面公式計(jì) | |||||||||||||
算進(jìn)行選擇。 | |||||||||||||
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式中:Cf—空化系數(shù) | |||||||||||||
P1—進(jìn)口*壓力 | |||||||||||||
Ps—在進(jìn)口溫度下液體飽和*壓力(kgf/cm2abs) | |||||||||||||
△P—常用壓差(kgf/cm2) | |||||||||||||
當(dāng)Cf>2時(shí),可選用碳鋼。 | |||||||||||||
Cf≤時(shí);可選用Cr-Mo鋼,不銹鋼。 | |||||||||||||
4.耐腐蝕材料 | |||||||||||||
金屬材料的腐蝕一般分為**腐蝕、間隙腐蝕、晶間腐蝕、孔腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。沒(méi)有一種材料能耐上述各種腐蝕。 | |||||||||||||
實(shí)際上,材料的腐蝕性還與流體種類、深度、溫度有關(guān),還與流體是否含有氧化劑和流速等因數(shù)有關(guān),這使得材料的選擇更 | |||||||||||||
復(fù)雜。 | |||||||||||||
常用材料耐腐蝕一覽表是腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)。這些試驗(yàn)在規(guī)定的流體種類、溫度、濃度下進(jìn)行的。僅從表上選擇還是不大 | |||||||||||||
可靠,實(shí)際選用時(shí),不僅要參照材料耐腐蝕一覽表,主要還應(yīng)結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)選材。 | |||||||||||||
調(diào)節(jié)閥常用耐腐蝕材料主要有不銹鋼、20°合金鋼哈斯洛依(Hastellog)“B”、“C”、及鈦鋼等。 | |||||||||||||
閥內(nèi)組件材料 |
閥內(nèi)組件材料一般用SUS304、SUS316不銹鋼,有時(shí)根據(jù)流體情況, | |
要進(jìn)行硬化處理。 | |
不用說(shuō),控制空化流體和含有固體顆料的流體,有時(shí)根據(jù)流體硬化 | |
處理,對(duì)于一般的常溫、常壓差流體也要參參照?qǐng)D3進(jìn)行硬化處理。 | |
有時(shí)根據(jù)常壓差·常溫范圍判斷可以不做硬化處理,但是,要是閥 | |
長(zhǎng)期在苛刻條件下工作,或者閥座要求精度高、泄漏量,與應(yīng)考慮硬化 | |
處理。硬化處理有如下幾種方法: | |
1.熱處理 | |
●SCS24(17Cr—4Ni析出硬化不銹鋼) | |
當(dāng)籠式閥閥體為碳鋼或Cr-Mo鋼時(shí),標(biāo)準(zhǔn)的閥內(nèi)組件材料是5CS24,它的耐腐蝕性與SCS13相近。 | |
(標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍-40—425℃) | |
●SUS440C (17Cr高碳不銹鋼) | |
本材料用于100℃以上的熱水或溫蒸氣場(chǎng)合,是一種優(yōu)良的耐汽蝕材料,但其耐腐蝕性比SUS304差、用于腐蝕性流體時(shí),表 | |
面要司太萊堆焊。(標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍-5+530℃) |
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2.堆焊硬化屋 | |||||||||||
司太萊堆焊(主要成份Co、Cr、W)是一種常用的硬化處理方法,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。 | |||||||||||
司太萊堆焊分**堆焊和密封面局部堆焊兩種方法。實(shí)際上,究竟要采用哪一種堆焊方式,要視流體的壓力、溫度及流體是 | |||||||||||
否是含顆料而定。因此,沒(méi)有一個(gè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),而要根據(jù)裝置的**設(shè)計(jì)來(lái)決定。 | |||||||||||
(標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍,基材為SUS304、SUS316時(shí),為195~+800℃) | |||||||||||
另外,也有采用鎳基合金堆焊的,其性能和用途與上述鈷基司太萊合金堆焊相同。 | |||||||||||
3.表面硬化處理 | |||||||||||
指采用多元素,(W、MO、Cr、V、Ti等金屬)。共滲的阿托鉻依表面硬化處理。 | |||||||||||
主要用于籠式閥閥芯材料SUS14的硬化處理,也適用于水、蒸氣等無(wú)腐蝕性氣體。 | |||||||||||
(標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍:低溫度為基體材料的低溫度、高溫度+500℃) |