閥門的使用溫度是由製造閥門的材質所確定的。另見閥門常用材料使用溫度表。
選擇閥門主要零件的材料,首先應考慮到工作介質的物理效能(溫度、壓力)和化學效能(腐蝕性)等。同時還應了解介質的清潔程度(有無固體顆粒)。除此之外,還要參照國家和使用部門的有關規定和要求。
許多種材料可以滿足閥門在多種不同工況的使用要求。但是,正確的、合理的選擇閥門的材料,可以獲得閥門最經濟的使用壽命和最佳的效能。
在閥門零件材料的劃分中,最一般的方法是按殼體所使用的材料劃分:如鑄鐵閥,殼體材料用灰鑄鐵、可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵製成的閥門;鋼閥,殼體用碳素鋼、合金鋼或不鏽耐酸鋼製成的閃;鈦閥,殼體用鈦合金製成的閥門;銅閥,殼體用銅合金製成的閥門;鋁閥,殼體用鋁合金制的閥門;塑料閥,殼體用塑料製成的閥門;陶瓷閥,殼體內襯有陶瓷的閥門,等等。
鑄鐵閥以其**低廉,製造工藝簡單,有較好的耐腐蝕性能,廣泛應用於國民經濟各個部門,是水道、建築裝置、煤氣裝置、船舶、消防裝置、石油化工裝置、煉鐵裝置、食品加工裝置等不可缺少的管路附件。鑄鐵閥的工作溫度範圍通常中從環境(室溫)溫度到225℃以下。但是,由於灰鑄鐵是脆性材料,限制了鑄鐵閥的使用範圍。
在鑄鐵閥門中,由於可鍛鑄鐵和球鑄鐵內部顯微組織的改變,可鍛鑄鐵的組織近表層為鐵素體,中心部為珠光體,與軟鋼的組織大致相同。球墨鑄鐵是經過新增元素和變質處理,且在鑄過程中獲得球狀石墨,因此,其力學效能比普通灰鑄鐵要好得多,其使用工作壓力可更高些。
通常,鑄鐵閥門的使用範圍規定如下:
(1)當用於公稱壓力pn≤1.0mpa,工作溫度為—10~200℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為ht200、ht250、ht300、ht350的灰鑄鐵閥。
(2)當用於公稱壓力pn≤2.5mpa,工作溫度為—30~300℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為kth300-06、kth330-08、kth350-10的可鍛鑄鐵閥。
(3)當用於公稱壓力pn≤4.0mpa,工作溫度為—30~350℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為qt400-15、qt450-10、qt500-7的球墨鑄鐵閥。
由於使用鋼材的種類不同,鋼閥所適用的介質也大不相同,儘管鋼閥的**比較昂貴,但由於鋼是一種塑性材料,適用範圍廣,可以在多種介質中應用,如鎢、飽和蒸汽和熱蒸汽、高溫和低溫油品、液化氣體、腐蝕性強的介質等,因此應用非常廣泛。
碳鋼,由於其力學效能和綜合使用效能優異,因此,其使用範圍更廣,通常還包括鑄鐵閥及青銅閥(廣泛應用於—180℃以下)使用的工況條件。一般在重要的裝置、裝置和管道上都採用堅固可靠的鋼製閥門。在介質為可燃性氣體、液體,毒性氣體、液體,易燃易爆性介質,壓縮氣體,液化氣體,動力裝置的管道上,以及其它類似的場合,必須使用鋼製閥門。
特碳鋼和低鎳合金鋼可用於工作溫度低於零度的工況,但不能使用到深冷的區域。用這些材料製造的閥門,可能適用於海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介質。
耐腐蝕鋼材包括不鏽鋼、特種不鏽鋼、「蒙乃爾」合金,哈斯特洛依「b」,哈斯特洛依「c」,不鏽耐酸鋼等。
不鏽鋼耐酸鋼閥門可以廣泛應用於化工和食品行業。如輸關醋酸、硝酸、硫酸、鹼、西漂白液、食品、果汁、碳酸、製革液和其它許多化工產品的管路上。超低碳奧氏體不鏽耐酸鋼閥門,通常用於在低溫下輸送液態氣體,如天然氣、沼氣、氧氣和氫氣等。
特種不鏽鋼閥門有很好的耐腐蝕性能,通常用於輸送各種溫度和濃度的硫酸的管道和裝置上。「蒙乃爾」合金閥門,主要用於輸送鹼、鹽溶液,食品和許多無機酸,特別是硫酸和氫氟酸的管道和裝置上。此外,這類閥門還可用於蒸汽和海水的管道上。
鎳閥,對於鹼和鹽溶液具有極強的耐腐蝕能力,通常用在產品輸送中,要求確保高純度的工況。「哈氏」合金閥門,主要用於輸送氯化銨、氯化鋅、硫酸鋁、硫酸銨、鹽酸等強腐蝕性介質的管道和裝置上。
(1)金屬材料閥門:其閥體等零件由金屬材料製成。如鑄鐵閥、碳鋼閥、合金鋼閥、銅合金閥、鋁合金閥、鉛合金閥、鈦合金閥、蒙乃爾合金閥等。
(2)非金屬材料閥門:其閥體等零件由非金屬材料製成。如塑料閥、陶瓷閥、搪閥、玻璃鋼閥等。
(3)金屬閥體襯裡閥門:閥體外形為金屬,內部凡與介質接觸的主要表面均為襯裡,如襯膠閥、 襯塑料閥、襯陶閥等。
閥體的材料種類繁多,適用於各種不同的工況。
閥體的常用材料有灰鑄鐵、黑心可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、碳素鋼、低溫碳鋼、合金鋼、奧氏體不鏽鋼、蒙乃爾合金、鑄銅合金等:
灰鑄鐵,適用於工作溫度在-15~+200℃之間,公稱壓力pn≤1.6mpa的低壓閥門。
黑心可鍛鑄鐵,適用於工作溫度在-15~+250℃之間,公稱壓力pn≤2.5mpa的中低壓閥門。88268478 66106155 0551
球墨鑄鐵,適用於工作溫度在-30~+350℃之間,公稱壓力pn≤4.0mpa的中低壓閥門。
碳素鋼(wca、wcb、wcc),適用於工作溫度在-29~+425℃之間的中、高壓閥門,其中16mn、30mn工作溫度為-40~+450℃之間,常用來代替astm a105。
低溫碳鋼(lcb),適用於工作溫度在-46~+345℃之間的低溫閥門。
合金鋼閥門(wc6、wc9),適用於工作溫度在-29~+595℃之間的非腐蝕性介質的高溫高壓閥門;wc5、wc12適用於工作溫度在-29~+650℃之間的腐蝕性介質的高溫高壓閥門。
奧氏體不鏽鋼,適用於工作溫度在-196~+600℃之間的腐蝕性介質的閥門。
蒙乃爾合金閥門,主要適用於含氫氟介質的閥門。
鑄銅合金,主要適用於工作溫度在-273~+200℃之間的氧氣管路用閥門。
以上列舉的是閥體常用材料中的大類,具體每類材料中,又有很多不同牌號,各種不同牌號又適用於各種不同的壓力等級。因此,在選擇閥門的閥體材料時,應根據不同的用途和不同的壓力等級,確定適合於工況需要的閥體材料。
此外,閥體材料還有哈氏合金、鈦合金(鈦閥門)、鋁合金(鋁閥門);塑料(塑料閥門);陶瓷(陶瓷閥門)等等。
閥體襯裡材料的使用溫度與適用介質
球閥、截止閥、止回閥、閘閥、蝶閥、旋塞閥等各種閥門的閥體襯裡材料的使用溫度與適用介質。
緊韌體主要包括螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊韌體在閥門上直接承受壓力,對防止介質外流起關重要作用,因此選用的材料必須保證在使用溫度下有足夠的強度與衝擊韌性。
根據介質壓力和溫度選擇緊韌體材料時可按下表選擇。
選用合金鋼材料時必須經過熱處理。對緊韌體有特殊耐腐蝕要求時,可選用cr17ni2、2cr13、1cr18ni9等不鏽耐酸鋼。
墊片是用來充填兩個結合面(如閥體和閥蓋之間的密封面)間所有凹凸不平處,以防止介質從結合面間洩漏。
1、 對墊片的要求
墊片材料在工作溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠的強度,以保證密封。同時要具有良好的耐腐蝕性。
2、 墊片材料的種類和選擇
墊片可分為軟質和硬質兩種,軟質一般為非金屬材料,如硬紙板、橡膠、石棉橡膠板,聚四氟乙烯等。硬質一般為金屬材料或者金屬包石棉、金屬與石棉纏繞的等。
墊片的形狀有很多,有扁平的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡式的以及其他特殊形狀的。
墊片材料選擇見下表:
圖5-2為金屬包有石棉襯墊和金屬石棉纏繞式墊片
圖5-3為橡膠制o形圈。
圖5-4為梯形槽式金屬墊片。
圖5-5為密封面凹凸式金屬齒形墊片。
圖5-6為密封面透鏡式金屬墊片。
金屬墊片的材料一般用08、10、20優質碳素鋼和1cr13、1cr18ni9不鏽鋼,加工精度和表面光潔度要求較高,適用於高溫高壓閥門。
非金屬墊片材料一般塑性較好,用不大的壓力就能達到密封。適用於低溫低壓閥門。
閥體毛坯熱處理工藝按不同的材料分別如下:
為了達到不同的目的,灰口鑄鐵在鑄造後可以進行不同的熱處理。閥門生產中對灰鑄鐵閥體等零件在鑄造後常選用的熱處理工藝有:消除鑄造應力的熱時效和消除自由滲碳體的高溫退火。
熱時效是必須的一道工序。高溫退火只有在鑄造時由於化學成分和鑄造冷卻速度控制不當,造成鑄造後組織中存在初生滲碳體時才用它來代替熱時效。
通用閥門材料
目錄序第一篇通用閥門材料 前言第一章鋼製閥門主體和內件材料 第1.1節鋼製閥門的主體材料 第1.2節鋼製閥門的內件材料 第1.3節焊接材料 第1.4節墊片 第1.5節填料 第1.6節緊韌體 第二章鑄鐵閥門和銅合金閥門 第2.1節鑄鐵閥門的主體材料 第2.2節鑄鐵閥門其它零件材料 第2.3節銅合金閥門...
閥門材料的選擇方法
選擇閥門主要零件的材料,首先應考慮到工作介質的物理效能 溫度 壓力 和化學效能 腐蝕性 等。同時還應了解介質的清潔程度 有無固體顆粒 除此之外,還要參照國家和使用部門的有關規定和要求。許多種材料可以滿足閥門在多種不同工況的使用要求。但是,正確的 合理的選擇閥門的材料,可以獲得閥門最經濟的使用壽命和最...
閥門材料基本知識培訓
閥門通常由閥體 閥蓋 閥瓣 閘板 閥座 閥桿 熱片 填料及驅動件 手輪 齒輪箱或氣動 電動裝置等 組成。我們稱閥體 閥蓋的材料為殼體材料 也稱主體材料 閘板 閥瓣 球體 閥座 閥桿 密封座常常稱謂內件,此外還有緊韌體等。按主體材料分類,人們常常把閥門分為 1.非金屬材料閥門 如陶瓷閥門 玻璃閥門 塑...