高压阀门材料选用:壳体、阀杆、密封面、承压紧固件等

高压阀门材料选用:壳体、阀杆、密封面、承压紧固件等

★常用的合金钢锻件(含板材)材料有:

中国标准:GB/T 6654 15CrMoR、12Cr2Mo1R,JB/T 9626 15CrMo、12Cr1MoV、15Cr1Mo1V、1Cr5Mo;

美国标准:ASTM A182 F11、F22、F1、F5、F9、F91。

2.3 奥氏体不锈钢

在石油化工装置上,介质往往既有高温、高压,又有腐蚀性,因此必须选用既耐高温、高压,又耐腐蚀的材料。奥氏体不锈钢的高温强度高,尤其是含有Ti、Nb等合金元素的18-8钢,其高温性能更优越。

★常用的不锈钢铸件材料有:

中国标准:GB/T 12230 ZG03Cr18Ni10、ZG08Cr18Ni9、ZG08Cr18Ni9Ti、ZG12Cr18Ni9Ti、ZG08Cr18Ni12Mo2Ti、ZG12Cr18Ni12Mo2Ti、CF3、CF3M、CF8、CF8M、CF8C;

美国标准:ASTM A351 CF3、CF3M、CF8、CF8M、CF8C、CG8M、CF10、CF10M,ASTM A217 CA15。

★常用的不锈钢锻件(含板材)材料有:

中国标准:GB/T 1220 0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti;

美国标准:ASTM A182 F304、F316、F304L、F316L、F321、F304H、F316H、F51、F53、F55。

在电力行业标准DL/T 922-2005“火力发电用钢制通用阀门订货、验收导 则”标准中对承压件主体材料作了如下规定:

WCB 或 ASTM A216 WCB,25或ASTM A105 最高适用温度为427℃;

WC1或ASTM A217 WC1,ASTM A182 F1 468℃

WC6或ASTM A217 WC6,15CrMo或ASTM A182 F11 540℃

WC9或ASTM A217 WC9,ASTM A182 F22 570℃

ASTM A217 C12A,ASTM A182 F91 600℃

ZGCr5Mo,Cr5Mo 550℃

ZG20CrMoV,12Cr1MoV 550℃

ZG15Cr1Mo1V,15Cr1Mo1V 570℃

ZG1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni9Ti 650℃

ZG1Cr18Ni12Mo2Ti,1Cr18Ni12Mo2Ti 650℃

3. 阀杆材料

阀杆是阀门的承压件之一,在阀门开启和关闭过程中,承受拉、压、剪切和扭转作用力,并与介质直接接触,同时和填料之间还有相对摩擦运动,因此阀杆材料必须保证在规定的介质、温度、压力下有足够的强度及冲击韧性,并有能满足要求的耐腐蚀性和抗擦伤性,还有良好的工艺性。

★不锈钢

中国标准:GB/T 1220 2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr17Ni4CuNb(17-4PH);

美国标准:ASTM A182 F6a 、F304、F316、F304L、F316L、ASTM A276 304、316、304L、316L。

★合金钢

中国标准:GB/T 1221 38CrMoAl、4Cr10Si2Mo,GB/T 3077 25Cr2Mo1V、25Cr2MoV、20Cr1Mo1V1A;

美国标准:ASTM A182 F11CL2、F12CL2、F22CL3、F5、F5a、F9、F91。

4. 密封面材料

密封面是阀门的关键部位,密封面用材料应耐腐蚀、抗冲蚀、耐擦伤、有足够的挤压强度(比压)、在高温下有足够的抗氧化性和抗热疲劳性,还要求与基体材料的线膨胀系数相近,并有良好的加工与焊接工艺性。对于高压阀门的密封面,通常采用硬质合金。

★ 硬质合金常用牌号有:STELLITE NO.6、NO.12,符合美国AWS ECoCr-A和AWS ECoCr-B及中国GB EDCoCr-A-03(堆焊用电焊条D802)、GB EDCoCr-B-03(堆焊用电焊条D812)的要求;亦可使用STELLITTE NO.6、NO.12焊丝用氧乙炔堆焊或钨极氩弧焊,这些焊丝符合美国AWSRCoCr-A和AWSRCoCr-B及中国牌号HS111、HS112的要求;如果采用等离子喷焊,亦可以选用钴基合金粉末,节约材料、质量好、同时改善了劳动条件。

5. 承压紧固件材料

承压紧固件主要指中法兰连接螺栓与螺母,在阀门上直接承受介质的压力,对防止介质外漏起着重大的作用,因此所选用的材料必须保证在使用压力、温度下有足够的强度与冲击韧性。

参照GB/T150-1998、JB/T5300-1991、ASME B16.34a等标准的规定,高压阀门常用的紧固件材料有合金钢与不锈钢两大类。

★ 1. 合金钢

中国标准:GB/T 3077 30CrMoA 、35CrMoA、40Cr、25Cr2MoVA、25Cr2Mo1VA;

美国标准:ASTM A193-B16、ASTM A194-7。

★ 2. 不锈钢

中国标准:GB1220 2Cr13、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2、

1Cr17Ni2、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti;

美国标准:ASTM A193-B8、B8M,ASTM A194-8、8M。

6. 填料和垫片材料

阀门用填料和垫片都是为了阻止介质外漏的填充物。填料是用来充填料室和阀杆之间的空间,以防止介质经由阀杆与填料室空间泄漏;垫片则是用来充填两个接合面(如阀体与阀盖之间的密封面)间所有凹凸不平处,以防止介质从结合面间泄漏。因此对填料材料的要求是耐腐蚀、密封性好、摩擦系数小;对垫片材料的要求是耐腐蚀,在工作温度下具有一定的弹性和塑性及足够的强度。

填料材料

温度不超过200℃的高压阀门可采用自紧式、由上、中、下三种形状组成的聚四氟乙烯材料制成的填料,或橡胶O形圈结构;温度高的阀门一般采用柔性石墨填料。

垫片材料

垫片材料分软质和硬质两大类,软质材料一般为非金属,硬质材料一般为金属或用金属包非金属材料制成的垫片,如齿形垫、透镜垫、环连接金属密封圈、金属与非金属缠绕垫、用金属包敷非金属垫等。金属垫片一般用08、10优质碳钢、1Cr13、1Cr18Ni9不锈钢制造。在特殊情况下亦有采用刚性密封结构,即金属与金属直接接触、不用任何垫片的密封,但这种结构的密封面加工精度、表面粗糙度、平整度等要求很高、难度很大。

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