高温工(gong)况(kuang)下阀(fa)门材料(liao)如(ru)何(he)选择(ze)
高(gao)温(wen)工(gong)况(kuang)下(xia)阀(fa)门材料如(ru)何选择?
高温阀门淬火性好,可(ke)进(jin)行(xing)深度淬火(huo),而(er)不是(shi)市(shi)面(mian)上防锯形(xing)锁(suo)的(de)表(biao)面(mian)淬火。 在一(yi)般(ban)资(zi)料中将(jiang)阀(fa)门工(gong)作(zuo)温度(du)t >450℃的阀(fa)门称(cheng)为高(gao)温(wen)阀门。而(er)对高温阀门高温等级的划分(fen),结合市场(chang)上(shang)常用(yong)的(de)高温阀门(men)品牌,德国(guo)沃德WODE做如下划分(fen):
高(gao)温工况(kuang)主(zhu)要(yao)包括(kuo)亚(ya)高(gao)温、高温Ⅰ级、高温Ⅱ级(ji)、高(gao)温(wen)Ⅲ级、高(gao)温Ⅳ级(ji)、高温Ⅴ级,下(xia)面分别做(zuo)介绍。
1、 亚高温(wen)
亚高(gao)温(wen)是指(zhi)阀(fa)门(men)的(de)工作(zuo)温度(du)在(zai)325~425℃区(qu)域。如(ru)果(guo)介(jie)质是水和蒸汽(qi)时(shi),主(zhu)要用WCB、WCC、A105、WC6和WC9。如(ru)果介质(zhi)是含(han)硫(liu)油品(pin)时(shi),主要(yao)用(yong)具(ju)有抗硫化(hua)物腐(fu)蚀的C5、CF8、CF3、CF8M和CF3M等。它(ta)们(men)多用(yong)在(zai)炼油(you)厂的(de)常减(jian)压装置(zhi)和延(yan)迟(chi)焦化装(zhuang)置(zhi)上,此时(shi)CF8、CF8M、CF3及(ji)CF3M材(cai)质的(de)阀门不是(shi)用于抗(kang)酸溶液(ye)腐(fu)蚀(shi),而(er)是用(yong)于含硫(liu)油品及油气(qi)管(guan)路(lu)上(shang)。在此工况中,CF8、CF8M、CF3和CF3M的最(zui)高工(gong)作(zuo)温(wen)度上(shang)限为450℃。
2、 高(gao)温(wen)Ⅰ级
阀(fa)门(men)的工(gong)作(zuo)温度为(wei)425~550℃时(shi)为(wei)高温(wen)Ⅰ级(简(jian)称(cheng)PI级(ji))。PI级(ji)阀门的主体材料为ASTMA351标(biao)准(zhun)中的(de)CF8为(wei)基形的(de)“高(gao)温Ⅰ级中碳(tan)铬(ge)镍稀(xi)土钛(tai)优质(zhi)耐(nai)热钢”。因(yin)PI级(ji)是(shi)特(te)定(ding)的称呼,在(zai)这里(li)包(bao)含(han)了高(gao)温不(bu)锈(xiu)钢(P)的概(gai)念。因此(ci),如果工(gong)作介(jie)质为(wei)水或(huo)蒸汽(qi)时,虽然也可用(yong)高(gao)温(wen)钢(gang)WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃),在含(han)硫油品时(shi)虽然也可用(yong)高温(wen)钢C5(ZG1Cr5Mo),但(dan)在(zai)这里(li)不(bu)能(neng)称它们(men)为PI级(ji)。
3、 高温(wen)Ⅱ级
阀门的工(gong)作(zuo)温度(du)为(wei)550~650℃,定(ding)为(wei)高温Ⅱ级(ji)(简(jian)称为(wei)PⅡ级(ji))。PⅡ级(ji)高温(wen)阀(fa)门主要(yao)用于(yu)炼(lian)油(you)厂的(de)重(zhong)油催化裂化(hua)装置(zhi),它(ta)包(bao)含用(yong)在三旋喷嘴(zui)等(deng)部(bu)位(wei)的(de)高(gao)温(wen)衬(chen)里耐(nai)磨(mo)闸阀。PⅡ级(ji)阀门的主体材料(liao)为(wei)ASTMA351标(biao)准中(zhong)的(de)CF8为基(ji)形的“高温(wen)Ⅱ级(ji)中(zhong)碳(tan)铬(ge)镍(nie)稀土钛(tai)钽(tan)强化型(xing)耐热(re)钢”。
4、 高温Ⅲ级(ji)
阀(fa)门(men)的工(gong)作(zuo)温(wen)度为650~730℃,定为高温Ⅲ级(简(jian)称为(wei)PⅢ级)。PⅢ级(ji)高温阀门(men)主(zhu)要是用(yong)在(zai)炼(lian)油(you)厂的(de)大(da)型(xing)重油(you)催(cui)化(hua)裂化装置(zhi)上。PⅢ级高(gao)温(wen)阀门主体材料为ASTMA351标准中(zhong)的(de)CF8M为(wei)基(ji)形的“高温Ⅲ级(ji)中(zhong)碳(tan)铬镍钼(mu)稀土钛(tai)钽(tan)强(qiang)化(hua)型(xing)耐热钢”。
5、 高(gao)温(wen)Ⅳ级(ji)
阀(fa)门的工作温(wen)度为(wei)730~816℃,定(ding)为(wei)高温Ⅳ级(ji)(简称为PⅣ级(ji))。将(jiang)PⅣ级阀(fa)门(men)的(de)工(gong)作(zuo)温(wen)度(du)上(shang)限定为(wei)816℃是因为阀(fa)门设(she)计选用(yong)的标准ASMEB16134压力(li)-温度等级(ji)中提(ti)供的最(zui)高(gao)温(wen)度为(wei)816℃(1500υ)。另(ling)外(wai),工(gong)作(zuo)温(wen)度(du)超(chao)过(guo)816℃以后,钢(gang)就(jiu)接近(jin)进入了(le)锻造(zao)温度(du)区(qu)域(yu),此时金属(shu)处于(yu)塑性(xing)变形区(qu)间,金属的(de)可(ke)塑性好,难(nan)以(yi)承受(shou)高(gao)的工作(zuo)压(ya)力(li)和(he)冲(chong)击力而(er)保持不(bu)变形。PⅣ级阀(fa)门的主体(ti)材(cai)料为ASTMA351标(biao)准(zhun)中(zhong)的CF8M为(wei)基(ji)形“高温(wen)Ⅳ级中(zhong)碳铬镍(nie)钼(mu)稀(xi)土(tu)钛钽强(qiang)化(hua)型耐热(re)钢(gang)”。CK-20及(ji)ASTMA182标(biao)准中(zhong)F310(其中(zhong)C含(han)量≥01050%)及F310H等(deng)耐(nai)热不(bu)锈钢(gang)。
6、 高温(wen)Ⅴ级
阀(fa)门的工(gong)作温度>816℃以(yi)上,简称(cheng)为PⅤ级,PⅤ级高温(wen)阀(fa)门(men)(作(zuo)切(qie)断(duan)用阀门(men),而(er)非(fei)调(diao)节(jie)型蝶阀类(lei)的(de)阀(fa)门)必(bi)须(xu)采(cai)用(yong)特(te)殊的(de)设计手段,如(ru)衬(chen)隔(ge)热(re)衬(chen)里或通水(shui)或气冷却(que)等(deng),方能保证阀(fa)门(men)的(de)正常工作。所以(yi),对PⅤ级(ji)高(gao)温(wen)阀门(men)的工(gong)作温(wen)度(du)上限(xian)不作规定,这是(shi)因(yin)为(wei)控(kong)制(zhi)阀(fa)门的(de)工(gong)作(zuo)温(wen)度不(bu)是仅靠(kao)材料,而是(shi)用(yong)特(te)殊(shu)的设计手段来解(jie)决的(de),而(er)设(she)计手(shou)段的(de)基(ji)本(ben)原理是一(yi)样(yang)的。PⅤ级(ji)高温(wen)阀(fa)门(men)可(ke)根据其(qi)工作介(jie)质(zhi)和(he)工作(zuo)压(ya)力及采用的特殊(shu)设(she)计方(fang)法等(deng),选(xuan)用(yong)合理(li)的、能满(man)足该阀(fa)门(men)的材料。在PⅤ级(ji)高(gao)温(wen)阀(fa)门(men)中,通(tong)常烟(yan)道(dao)插板(ban)阀(fa)或蝶(die)阀(fa)的(de)插(cha)板或蝶板常选用ASTMA297标准中的(de)HK-30,HK-40高温(wen)合(he)金(jin),它们能(neng)在1150℃以下(xia)抗氧(yang)化(hua)和(he)还(hai)原(yuan)性(xing)气(qi)体中耐蚀(shi),但(dan)不能承(cheng)受(shou)冲击和(he)高(gao)压载(zai)荷(he)。
德国(guo)沃(wo)德(de)WODE阀(fa)门公司(si)的(de)高温(wen)阀门产品有:高(gao)温(wen)闸阀、高温截(jie)止阀(fa)、高温止回阀、高(gao)温(wen)球阀(fa)、 高温蝶阀、高(gao)温(wen)针(zhen)阀、高温节(jie)流阀、高温(wen)减压阀(fa)等(deng)。其中,较(jiao)常(chang)用(yong)的为闸(zha)阀(fa)、截(jie)止阀(fa)、止(zhi)回阀、球(qiu)阀(fa)和蝶(die)阀(fa)。更(geng)多(duo)高(gao)温(wen)阀(fa)门(men)知识疑问可随时致(zhi)电沃德(de)阀(fa)门(men)中(zhong)国区各(ge)代理(li)商(shang)。
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