閥門主要零件的材(cái)質,首(shǒu)先應考慮到工作介質的物理性能(溫度、壓力)和化學性(xìng)能(腐蝕性(xìng))等。同時(shí),還應了解介質的清(qīng)潔程度(有無固體(tǐ)顆粒)。除此之外,還要參照國家和使用部門的(de)有關(guān)規定和要求。
許多種材料可以滿足(zú)閥門在多種不同工況的使用要求。但是,正确、合理(lǐ)的(de)選(xuǎn)擇閥(fá)門的材料,可以獲得閥門最經濟的(de)使用壽命(mìng)和最佳的性能。
閥門的材質,種類繁多,适用于各種不同工況。現把常用的閥(fá)體材(cái)質、内件材質和密封面材(cái)質介紹如(rú)下。
閥體常用的材質
1、灰鑄(zhù)鐵灰鑄鐵閥以其價格低廉、适用範(fàn)圍廣而應用在工業的各個領域。它們通常用在水、蒸汽、油和氣體為介質的情況下,并(bìng)廣泛地應用于化工、印染、油(yóu)化、紡織和許(xǔ)多(duō)其(qí)它對鐵污染影響少或沒有影響到的工業産(chǎn)品上。
适用于工作(zuò)溫度(dù)在–15~200℃之間,公稱(chēng)壓力PN≤1.6MPa的低壓閥門。
2、黑心可鍛鑄鐵适用于工作溫(wēn)度在–15~300℃之間,公稱壓(yā)力PN≤2.5MPa的中低壓閥門。
适用(yòng)介質為水、海(hǎi)水、煤氣、氨等。
3、球(qiú)墨鑄鐵(tiě)球墨鑄鐵是鑄鐵的一種,這種鑄鐵,團狀或球狀石墨取代了灰鑄鐵(tiě)中(zhōng)的片狀石墨。這種金屬内部(bù)結構的改變使它的機械性能比普通的(de)灰(huī)鑄鐵要好,而(ér)且不損傷其它性能。所以,用球墨(mò)鑄鐵制造的閥門比那些用灰鑄(zhù)鐵制造的閥門使用壓力更高。适用于工作溫度在–30~350℃之間,公(gōng)稱(chēng)壓力PN≤4.0MPa的中低壓(yā)閥門。
适用介質(zhì)為水、海(hǎi)水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等。
4、碳素鋼(WCA、WCB、WCC)起初發展鑄鋼是為(wéi)适應那些超出鑄(zhù)鐵閥和青銅閥能(néng)力的(de)生産需要(yào)。但由于碳(tàn)鋼閥總的使(shǐ)用性能好,并對(duì)由熱膨脹、沖擊載荷和管線變形而産生應力的抵抗強度大,就使它的使用範圍擴大,通常包括了用鑄鐵閥和青銅閥門的(de)工況條件。
适用(yòng)于工作溫度在(zài)–29~425℃之間的中高壓閥門。其中(zhōng)16Mn、30Mn作溫度為–40~400℃之間,常用來替代ASTMA105。适用介(jiè)質為飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽。高溫和低溫油品、液(yè)化(huà)氣體、壓縮空氣、水、天燃氣等。
5、低溫碳鋼(LCB)低溫碳鋼和低(dī)鎳合金鋼可以用于低于零(líng)度的溫度範圍,但不(bú)能擴大使(shǐ)用到深冷區域。用這些材料制造的閥門适用于以下(xià)介質,如海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯。
适用于(yú)工作溫度(dù)在–46~345℃之間的低溫閥門。
6、低合金鋼(WC6、WC9)低合金鋼(如碳钼鋼和鉻钼鋼(gāng))制造的閥門可以适用許多種(zhǒng)工(gōng)作介質,包括飽(bǎo)和(hé)和(hé)過熱蒸汽、冷的和熱的油、天然(rán)氣和空(kōng)氣。碳鋼閥的工(gōng)作溫度可以用到500℃,低合金(jīn)鋼閥可用(yòng)到600℃以上。在(zài)高溫下,低合金鋼的機械(xiè)性能比碳(tàn)鋼要高。
适(shì)用于工作溫度在–29~595℃之間的非腐蝕(shí)性介質的高溫高壓閥門;C5、C12适用于工作溫度(dù)在–29~650℃之間的腐蝕性介質的(de)高溫高壓閥門。
7、奧氏體不(bú)鏽鋼奧氏體不鏽鋼大約含18%的(de)鉻和8%的鎳。18-8奧氏體不鏽鋼(gāng)經常用來使用在溫度過高和過低以及很強(qiáng)的腐蝕條件下作為閥體(tǐ)和閥(fá)蓋材(cái)料。以(yǐ)18-8不鏽鋼為(wéi)基體加入钼并稍微(wēi)增加鎳的含量,實質上就增加其抗腐蝕能力。用這種鋼制造的閥門可以大量地應用在化工上,如輸送醋酸、硝酸、堿、漂白液(yè)、食品、果汁、碳酸、制(zhì)革液和許多其它的化工産品。
為了(le)适用高溫範圍,進一步改變材料成分,在這不鏽鋼内加入铌,就是我們(men)所知的18-10-Nb,溫度可以用到800℃。
奧氏體不鏽鋼通常用(yòng)在很低(dī)的溫度下也不會變脆(cuì),所以用這種材料(如18-8和18-10-3Mo)制造的(de)閥門(mén)很适于低溫下工作。例如輸送液态的氣體,象天然氣、沼氣、氧氣和氮氣。
适用于工作溫度在–196~600℃之間的腐蝕性介質的閥門。奧氏體(tǐ)不鏽鋼也(yě)是非常理想的低溫閥門(mén)材料。
8、蒙乃爾合金‘蒙乃(nǎi)爾’是一種具有很好耐蝕性的高鎳—銅合金。這種材料經常被用在輸送堿、鹽溶液、食品和許多無氣酸的閥門上(shàng),特别是(shì)硫(liú)酸和氫氟酸。‘蒙乃爾’合金非常适合于蒸汽(qì)、海水和海洋環境(jìng)。主要适用于含氟(fú)氯酸(suān)介質的閥門中。
9、哈氏合金主要适用于稀硫酸等的強腐蝕性介質的(de)閥門中。
(1)‘哈氏’合金B
這種(zhǒng)合金含有60%的鎳、30%的钼和5%的鐵(tiě)。它特别能抵抗無機酸的強腐蝕,‘哈氏’合金‘B’對于(yú)各(gè)種濃度的鹽酸可以(yǐ)用到沸點溫度,而對于硫酸來說,在腐蝕性最(zuì)強的濃(nóng)度下可以用到70℃。對于磷酸,它可以在各種條件下,而且‘哈氏’合金‘B’對于氯(lǜ)化铵、氯化(huà)鋅、硫酸(suān)鋁和硫酸铵也很适用。
在氧化性(xìng)氣氛中,‘哈氏’合金‘B’可以用(yòng)到大(dà)約800℃,在還原氣氛中,使用(yòng)溫度可(kě)以更高(gāo)一些(xiē)。
(2)‘哈氏’合金C
這種合(hé)金是含有15%的鉻和17%的钼的鎳基合金。在氧(yǎng)化和還原兩種氣氛下,它(tā)可以用到1100℃。它對于鹽酸、硫酸和磷酸有很(hěn)好的抗腐蝕性(xìng)。而(ér)且在許多情況下,它也可用于硝酸(suān)。
‘哈氏’合金‘C’對于氯化物(wù)、氫氯化物(wù)、硫化物、氧化鹽溶液和許多其它的腐蝕(shí)性介質(zhì)有很強的(de)抗腐蝕性。還特别适用于氫鹵酸(suān)類介質,例(lì)如氫氟酸。
10、钛合金主要适(shì)用于各種強腐蝕介質的閥門中(zhōng)。
11、鑄造銅合金工業用的(de)閥門很多是由有色(sè)金屬材料制成,主要是青銅和黃銅。制造(zào)閥門的青銅合金中銅、錫、鉛、鋅的比(bǐ)例通常為85:5:5:5或87:7:3:3。如果需要無(wú)鋅青(qīng)銅,必須加以說明。青銅的物理強度、結構穩定性(xìng)、抗腐蝕性使它特别适合工業生産。工業用的青銅閥(fá)門的口徑可達100mm。
青銅閥常用在相對(duì)中等溫度的場合,有些牌号的青銅(tóng)可用到280℃左右。在低溫方面(miàn),多數銅合金具有在很低的溫度下不變脆的特性(xìng),這使得青銅廣泛(fàn)地應用在低(dī)溫工況下,例如液氧、液氮,其溫度在-180℃以下(xià)。
12、20号合金在普通不鏽鋼不能勝任的非常嚴格(gé)的情況下,使人(rén)最感(gǎn)興趣的一類鋼就是高(gāo)合金不鏽鋼。也許最常見的一種就是20号合金鋼(gāng)。它含有29%的鎳、20%的鉻、外加钼和銅。這種(zhǒng)合金對于各種溫度和濃度的硫酸都(dōu)有(yǒu)很強的抵抗能力。另外,在大多(duō)數情況下,它還(hái)可用(yòng)于磷酸和醋酸介質(zhì),特别是有氯(lǜ)化物和其它雜質的場合。
13、雙(shuāng)向不鏽鋼雙向不鏽鋼(鐵素體結構或奧(ào)氏體結構)的應用發(fā)展趨勢。這種鋼含有20%或(huò)更多的鉻和5%左右的鎳,以及一定量的钼,這些合金的強度和硬度比普通的奧氏體不鏽鋼好,而且(qiě)在硫(liú)酸和磷酸的非常惡劣的工況下,抗(kàng)局部腐蝕的能力很強。
主要适(shì)用于工作溫度(dù)在–273~200℃之(zhī)間氧氣管路和(hé)海(hǎi)水管路用的閥門中。
14、塑(sù)料、陶瓷這兩種材料都屬于非(fēi)金屬。非金屬材料閥門的最大特點是(shì)耐腐蝕性強,甚至有金(jīn)屬材料閥(fá)門所不能具備的優(yōu)點。一(yī)般适(shì)用于公稱壓力(lì)PN≤1.6MPa,工作溫度不超過60℃的腐蝕性介質中(zhōng),無毒塑料閥門也适用于給水(shuǐ)工業中。閥門主要(yào)零件的材質,首先應考慮到工作介質的物(wù)理性能(溫度(dù)、壓力)和(hé)化(huà)學性能(腐蝕性)等(děng)。同時(shí),還應了解介質(zhì)的清潔程度(有無固(gù)體顆粒(lì))。除此之外,還(hái)要參照國家和使用部門的有關規定和要求。
許多(duō)種材料可以滿足閥門在多種(zhǒng)不同工況的使用要求。但是,正(zhèng)确、合(hé)理的(de)選擇閥門的材料,可以獲得閥門最經濟的使用壽(shòu)命和最佳(jiā)的性能。