低溫、超低溫閥門材料介紹

閥門設(shè)計(jì)和選材時(shí)必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題之一是 閥門的工作溫度。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(guó)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(gòu)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(guò)多的鋼號(hào)和合金牌號(hào), 以防造成 混亂。

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 A182F316 、F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、 316L 、304 、304L 和CF8D (蘭州高壓閥門廠設(shè) 計(jì), 工廠標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GFQ81 - 93) 。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ASTM A352 LCA ( - 32 ℃) 、LCB、LCC ( - 46 ℃) 、LC1 ( - 59 ℃) 、LC2 、LC211 ( - 73 ℃) 和LC3 ( - 100 ℃) 。ASTM A352 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(zhǎng)。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。

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 ASTM A216 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(guò) 400 ℃。

閥門的主體材料日趨 多樣化, 高參數(shù)化。閥門所對(duì)應(yīng)的工作介質(zhì)也更加 復(fù)雜, 工作溫度要求更高。了解各類閥門用鋼及合 金的性能及其適宜的工作溫度, 是設(shè)計(jì)、制造、采 購(gòu)及使用閥門的有關(guān)科技人員和操作者必須掌握的 知識(shí)。特別是材料的使用溫度不能超過(guò)其適宜工作 溫度, 否則會(huì)引起可怕的嚴(yán)重事故。

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