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常熟市常陽儀表科技有限公司
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調(diào)節(jié)閥的材料選用
日期：2024-11-22 22:54
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摘要：
| 調(diào)節(jié)閥材料 | ||||||||||||||||
| 調(diào)節(jié)閥各個零部件，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因素。 | ||||||||||||||||
| 1)流體的壓力和溫度對材料的影響。 | ||||||||||||||||
| 2)流體腐蝕性對材料影響。 | ||||||||||||||||
| 3)流體的空化現(xiàn)象或泥漿流體對材料的影響。 | ||||||||||||||||
| 4)成本(材料價格與市場供應、加工性能等)。 | ||||||||||||||||
| 5)從結(jié)構(gòu)上考慮，材料組配是否有問題。 | ||||||||||||||||
| 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)上述幾點因素來選擇。 | ||||||||||||||||
| 1.高溫材料 | ||||||||||||||||
| 作為高溫材料，必須充分考慮高溫強度、高溫下的金相組織變化及耐腐蝕性問題。一般要求合金鋼材料含有鉻、鎳，鉬無素 | ||||||||||||||||
| 常用的閥體材料和標準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，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)韌性下降的脆性問題。 | |||||||||||||
| 材料韌性下降那點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，但市場供應緊張。 | |||||||||||||
| 奧氏體不銹鋼的低溫機械性能比較穩(wěn)定，所以經(jīng)常采用。 | |||||||||||||
| 3.耐汽蝕材料 | |||||||||||||
| 當流體是液體，特別是熱水時，必須充分考慮材料的耐汽蝕問題。 | |||||||||||||
| 耐汽蝕材料有二大類： | |||||||||||||
| a)高硬度材料(或化學鍍鎳材料等) | |||||||||||||
| b)有堅固的氧化層，韌性和疲勞強度大的材料。(Cr-Mo鋼，不銹鋼等)。 | |||||||||||||
| 但一般多選用b類材料。特別當流體是大于100℃的熱水時，好用Cr-Mo鋼。具體選擇時還要考慮到成本，可用下面公式計 | |||||||||||||
| 算進行選擇。 | |||||||||||||
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| 式中：Cf—空化系數(shù) | |||||||||||||
| P1—進口*壓力 | |||||||||||||
| Ps—在進口溫度下液體飽和*壓力(kgf/cm2abs) | |||||||||||||
| △P—常用壓差(kgf/cm2) | |||||||||||||
| 當Cf>2時，可選用碳鋼。 | |||||||||||||
| Cf≤時；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、應力腐蝕等。沒有一種材料能耐上述各種腐蝕。 | |||||||||||||
| 實際上，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 | |||||||||||||
| 復雜。 | |||||||||||||
| 常用材料耐腐蝕一覽表是腐蝕試驗結(jié)果的總結(jié)。這些試驗在規(guī)定的流體種類、溫度、濃度下進行的。僅從表上選擇還是不大 | |||||||||||||
| 可靠，實際選用時，不僅要參照材料耐腐蝕一覽表，主要還應結(jié)合實際經(jīng)驗來選材。 | |||||||||||||
| 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，有時根據(jù)流體情況， |  |
| 要進行硬化處理。 | |
| 不用說，控制空化流體和含有固體顆料的流體，有時根據(jù)流體硬化 | |
| 處理，對于一般的常溫、常壓差流體也要參參照圖3進行硬化處理。 | |
| 有時根據(jù)常壓差·常溫范圍判斷可以不做硬化處理，但是，要是閥 | |
| 長期在苛刻條件下工作，或者閥座要求精度高、泄漏量，與應考慮硬化 | |
| 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) | |
| 當籠式閥閥體為碳鋼或Cr-Mo鋼時，標準的閥內(nèi)組件材料是5CS24,它的耐腐蝕性與SCS13相近。 | |
| (標準溫度范圍-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，表 | |
| 面要司太萊堆焊。(標準溫度范圍-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，沒有一個規(guī)定的標準，而要根據(jù)裝置的**設(shè)計來決定。 | |||||||||||
| (標準溫度范圍，基材為SUS304、SUS316時，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、蒸氣等無腐蝕性氣體。 | |||||||||||
| (標準溫度范圍：低溫度為基體材料的低溫度、高溫度+500℃) | |||||||||||
