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    閥門工作溫度的分類

    發布時間:2023-12-08 14:14:22閱讀:199

    1. -254℃~ -101℃,為“超低溫閥門”

    適用于“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性能,特別是低溫沖擊韌性必須達到標準的要求。下列奧氏體不銹鋼可用于作超低溫閥門。ASTM A351 CF8M、 CF3M、 CF8、 CF3;ASTM  A182  F316 、F316L、F304 、F304L;ASTM  A433 316、    316L 、304 、304L;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℃)中進行深冷處理。

    2. -100℃~ -30℃,為“低溫閥門”

    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 、CF3,ASTM A182 F316  、  F316L、 F304 、 F304L,ASTM  A433   316、316L、304、304L。以上奧氏體不銹鋼也適宜工作溫度為-100℃~-30℃。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、 LC2.1  (-73℃); LC3  (-100℃)。ASTM  A352標準中的材料,雖然材料的初級價格較低,但是其冶煉時化學成分必須有可靠且要求十分嚴格的工廠內控標準。其熱處理工藝復雜,需要多次作調質處。低溫沖擊韌性達不到標準要求時,不允許投料作低溫鋼使用。

    3. -29℃~200℃,為“常溫閥門”

    把在–29℃~200℃的這一溫度區域工作的閥門,我們稱其為“常溫閥門”。其主要理由是:這一溫度區域是制造閥門的主要材料基本上都適宜的溫度;而且它是耐腐蝕不銹鋼在酸液介質中的耐腐蝕工作溫度的上限,例如:CF8,CF3;304,304L在硝酸類介質中工作溫度≤200℃;CF8M,CF3M;316,316L在醋酸類介質中工作溫度≤200℃;200℃是用聚四氟乙烯作閥門的密封元件(如:密封閥座,密封墊片,填料等)的最高溫度值;200℃是硅橡膠(SI),氟橡膠(FKM)的最高工作溫度;還有在“臨氫”工況中工作的閥門,在200℃以下氫分子離解為氫原子的量可以忽略不計等等。

    4. >200℃~325℃,為“中溫閥門”

    把在>200℃~325℃的這一溫度區域工作的閥門,我們稱其為“中溫閥門”。其主要理由是:這一溫度區域是聚四氟乙烯不適宜區,即不能用聚四氟乙烯作閥門的密封元件,但它是對位聚苯(PPL)的適宜區,用對位聚苯作密封元件,可以用于工作溫度≤325℃;這一溫度區域也是鑄鐵等材質閥門的最高工作溫度上限。

    5. >325℃~425℃,為“亞高溫閥門”

    把在>325℃~425℃的這一溫度區域工作的閥門,我們稱其為“亞高溫閥門”。主要理由是:在這一溫度區域工作的閥門,密封元件的材料均不能用非金屬的聚合物,必須是耐高溫和耐磨損的金屬和合金,也就是說在這一溫度區域工作的閥門,是完全意義上的“硬密封”。這一溫度區域也是碳素鋼最高工作溫度的上限。此外,我們把在這一溫度區域工作的閥門稱為“亞高溫閥門”,是因為這個區域雖然是高溫區域,但用于這一溫度區域中的一般常見的介質(如:水、蒸汽、空氣、油品等)時,閥門的主體材料用碳素鋼就可以滿足要求,而不需要用比碳素鋼更高級的耐熱合金鋼或耐熱不銹鋼。所以,這一溫度區域可以說,它還不是真正意義上的高溫區,因此,稱在這一工作溫度區域的閥門為“亞高溫閥門”較為恰當。

    6. >425℃~550℃,為“高溫Ⅰ級閥門”,簡稱PⅠ級

    閥門的工作溫度為425~550℃,定為高溫Ⅰ級(簡稱PI級)。PI級閥門的主體材料為ASTM  A351標準中的CF8為基形的“高溫Ⅰ級中碳鉻鎳稀土鈦優質耐熱鋼”。因PI級是特定的稱呼,在這里包含了用高溫不銹鋼(P)的概念。因此,如果工作介質為水或蒸汽時,雖然也可用高溫鋼WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃);在含硫油品時雖然也可用高溫鋼C5(ZG1Cr5Mo),但在這里不能叫它們為PI級。

    7. >550℃~650℃,為“高溫Ⅱ級閥門”,簡稱PⅡ級

    閥門的工作溫度為550~650℃,定為高溫Ⅱ級(簡稱為PII級)。PII級高溫閥門主要用于煉油廠的重油催化裂化裝置,它包含用在三旋噴嘴等部位的高溫襯里耐磨閘閥。PII級閥門的主體材料為ASTM  A351標準中的CF8為基形的“高溫Ⅱ級中碳鉻鎳稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。

    8. >650℃~730℃,為“高溫Ⅲ級閥門”,簡稱PⅢ級

    閥門的工作溫度為650~730℃,定為高溫Ⅲ級(簡稱為PIII級)。PIII級高溫閥門主要是用在煉油廠的大型重油催化裂化裝置上。 PIII級高溫閥門主體材料為ASTM  A351標準中的CF8M為基形的“高溫Ⅲ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。

    9. >730℃~816℃,為“高溫Ⅳ級閥門”,簡稱PⅣ級

    閥門的工作溫度為730~816℃,定為高溫Ⅳ級(簡稱為PIV級)。將PIV級閥門的工作溫度上限定為816℃是因為閥門設計選用的國際權威標準ASME  B16.34壓力-溫度等級中提供的最高溫度為816℃,另外,工作溫度超過816℃以后,鋼就接近進入了鍛造溫度區域,此時金屬處于塑性變形區間,金屬的可塑性好,難以承受高的工作壓力和沖擊力而保持不變形。PIV級閥門的主體材料為ASTM  A351標準中的CF8M為基形“高溫Ⅳ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”;CK-20及ASTM A182標準中F310(注:其中C含量≥0.050%)及F310H等耐熱不銹鋼。

    10. >816℃為“高溫Ⅴ級閥門”,簡稱PⅤ級

    閥門的工作溫度在>816℃以上,稱為高溫Ⅴ級(簡稱為PV級)。PV級高溫閥門(作切斷用閥門,而非調節型蝶閥類的閥門)必須采用特殊的設計手段,如:襯隔熱襯里或通水或氣冷卻等,方能保證閥門的正常工作。所以,對PV級高溫閥門的工作溫度上限不作規定,這是因為控制閥門的工作溫度不是僅靠材料,而是用特殊的設計手段來解決的,而設計手段的基本原理是一樣的。 PV級高溫閥門可根據其工作介質和工作壓力及采用的特殊設計方法等,選用合理的、能滿足該閥門的材料。在PV級高溫閥門中,通常煙道扦板閥或蝶閥的扦板或蝶板常選用ASTM  A297標準中的HK-30,HK-40高溫合金,它們能在1150℃以下抗氧化和還原性氣體中耐蝕,但不能承受沖擊和高壓載荷。

    把閥門的工作溫度分為了以上10級,有了這樣明確的分級為閥門的設計制造、選擇材料提供了較科學的根據。

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