閥體材料表、閥體材料代號(hào):
材 料
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常 用 工 況
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適 用 介 質(zhì)
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類(lèi) 別
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材 料 牌 號(hào)
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代號(hào)
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PN/MPa
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t/℃
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灰鑄鐵
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HT200
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Z
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≤1.6
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≤200
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水、蒸汽、油類(lèi)等
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HT250
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氨≤2.5
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氨≥-40
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可鍛鑄鐵
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KT30-6
KT30-8
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K
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≤2.5
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300
氨≥-40
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球墨鑄鐵
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QT400-18
QT400-15
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Q
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≤4.0
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≤350
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高硅鑄鐵
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NSTSi-1S
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G
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≤0.6
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≤120
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硝酸等腐蝕介質(zhì)
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優(yōu)質(zhì)碳素鋼
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ZG200、ZG250、WCA、WCB、WCC
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C
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≤16.0
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≤425
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水、蒸汽、油類(lèi)等
氨、氮?dú)錃獾?nbsp;
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A3、10、20、25、35
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≤32.0
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≤200
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鉻鉬合金鋼
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12CrMo、WC6
15CrMo
ZG20CrMo
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I
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P5410
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540
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蒸汽類(lèi)
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Cr5Mo
ZGCr5Mo
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≤16.0
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≤550
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油類(lèi)
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鉻鉬釩合金鋼
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12Cr1MoV
15Cr1MoV
ZG12Cr1MoV
ZG15Cr1MoV
WC9
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V
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P5714
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570
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蒸汽類(lèi)
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鎳、鉻、鈦耐酸鋼
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1Cr18Ni9Ti
ZG1Cr18Ni9Ti
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P
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≤6.3
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≤200
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硝酸等腐蝕介質(zhì)
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-100~-196
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乙烯等低溫介質(zhì)
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≤600
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高溫蒸汽、氣體等
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鎳鉻鉬鈦耐酸鋼
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1Cr18Ni12Mo2Ti
ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
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R
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≤20.0
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≤200
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尿素、醋酸等
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優(yōu)質(zhì)錳釩鋼
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16Mn
15MnV
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I
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≤16.0
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≤450
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水、蒸汽、油品類(lèi)
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銅合金
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HSi80-3
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T
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≤4.0
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≤250
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水、蒸汽、氣體類(lèi)
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閥體材料的選擇
閥門(mén)主要零件的材質(zhì),首先應(yīng)考慮到工作介質(zhì)的物理性能(溫度、壓力)和化學(xué)性能(腐蝕性)等。同時(shí),還應(yīng)了解介質(zhì)的清潔程度(有無(wú)固體顆粒)。除此之外,還要參照國(guó)家和使用部門(mén)的有關(guān)規(guī)定和要求。 許多種材料可以滿足閥門(mén)在多種不同工況的使用要求。但是,正確、合理的選擇閥門(mén)的材料,可以獲得閥門(mén)最經(jīng)濟(jì)的使用壽命和最佳的性能。 閥門(mén)的材質(zhì),種類(lèi)繁多,適用于各種不同工況?,F(xiàn)把常用的殼體材質(zhì)、內(nèi)件材質(zhì)和密封面材質(zhì)介紹如下
:
1.灰鑄鐵
灰鑄鐵閥以其價(jià)格低廉、適用范圍廣而 應(yīng)用在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。它們通常用在水、蒸汽、油和氣體為介質(zhì)的情況下,并廣泛地應(yīng)用于化工、印染、油化、紡織和許多其它對(duì)鐵污染影響少或沒(méi)有影響到的工 業(yè)產(chǎn)品上。適用于工作溫度在–15~200℃之間,公稱壓力PN≤1.6MPa的低壓閥門(mén)。
2.黑心可鍛鑄鐵
適用于工作溫度在–15~300℃之間,公稱壓力PN≤2.5MPa的中低壓閥門(mén)。適用介質(zhì)為水、海水、煤氣、氨等。
3.球墨鑄鐵
球墨鑄鐵是鑄鐵的一種,這種鑄鐵,團(tuán)狀或球狀石墨取代了灰鑄鐵中的片狀石墨。這種金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變使它的機(jī)械性能比普通的灰鑄鐵要好,而且不損傷其它 性能。所以,用球墨鑄鐵制造的閥門(mén)比那些用灰鑄鐵制造的閥門(mén)使用壓力更高。適用于工作溫度在–30~350℃之間,公稱壓力PN≤4.0MPa的中低壓閥 門(mén)。適用介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等。
4.碳素鋼(WCA、WCB、WCC)
起初發(fā)展鑄鋼是為適應(yīng)那些超出鑄鐵閥和青銅閥能力的生產(chǎn)需要。但由于碳鋼閥總的使用性能好,并對(duì)由熱膨脹、沖擊載荷和管線變形而產(chǎn)生應(yīng)力的抵抗強(qiáng)度大, 就使它的使用范圍擴(kuò)大,通常包括了用鑄鐵閥和青銅閥門(mén)的工況條件。適用于工作溫度在–29~425℃之間的中高壓閥門(mén)。其中16Mn、30Mn作溫度為 –40~400℃之間,常用來(lái)替代ASTMA105。適用介質(zhì)為飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽。高溫和低溫油品、液化氣體、壓縮空氣、水、天燃?xì)獾取?br />
5.低溫碳鋼(LCB)
低溫碳鋼和低鎳合金鋼可以用于低于零度的溫度范圍,但不能擴(kuò)大使用到深冷區(qū)域。用這些材料制造的閥門(mén)適用于以下介質(zhì),如海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯。適用于工作溫度在–46~345℃之間的低溫閥門(mén)。
6.低合金鋼(WC6、WC9)
低合金鋼(如碳鉬鋼和鉻鉬鋼)制造的閥門(mén)可以適用許多種工作介質(zhì),包括飽和和過(guò)熱蒸汽、冷的和熱的油、天然氣和空氣。碳鋼閥的工作溫度可以用到 500℃,低合金鋼閥可用到600℃以上。在高溫下,低合金鋼的機(jī)械性能比碳鋼要高。適用于工作溫度在–29~595℃之間的非腐蝕性介質(zhì)的高溫高壓閥 門(mén);C5、C12適用于工作溫度在–29~650℃之間的腐蝕性介質(zhì)的高溫高壓閥門(mén)。
7.奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼大約含18%的鉻和8%的鎳。18-8奧氏體不銹鋼經(jīng)常用來(lái)使用在溫度過(guò)高和過(guò)低以及很強(qiáng)的腐蝕條件下作為閥體和閥蓋材料。以18-8不銹 鋼為基體加入鉬并稍微增加鎳的含量,實(shí)質(zhì)上就增加其抗腐蝕能力。用這種鋼制造的閥門(mén)可以大量地應(yīng)用在化工上,如輸送醋酸、硝酸、堿、漂白液、食品、果汁、 碳酸、制革液和許多其它的化工產(chǎn)品。為了適用高溫范圍,進(jìn)一步改變材料成分,在這不銹鋼內(nèi)加入鈮,就是我們所知的18-10-Nb,溫度可以用到 800℃。奧氏體不銹鋼通常用在很低的溫度下也不會(huì)變脆,所以用這種材料(如18-8和18-10-3Mo)制造的閥門(mén)很適于低溫下工作。例如輸送液態(tài)的 氣體,象天然氣、沼氣、氧氣和氮?dú)?。適用于工作溫度在–196~600℃之間的腐蝕性介質(zhì)的閥門(mén)。奧氏體不銹鋼也是非常理想的低溫閥門(mén)材料。
8.蒙乃爾合金
‘蒙乃爾’是一種具有很好耐蝕性的高鎳—銅合金。這種材料經(jīng)常被用在輸送堿、鹽溶液、食品和許多無(wú)氣酸的閥門(mén)上,特別是硫酸和氫氟酸。‘蒙乃爾’合金非常適合于蒸汽、海水和海洋環(huán)境。主要適用于含氟氯酸介質(zhì)的閥門(mén)中。
9.哈氏合金
主要適用于稀硫酸等的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的閥門(mén)中。(1)‘哈氏’合金B(yǎng)這種合金含有60%的鎳、30%的鉬和5%的鐵。它特別能抵抗無(wú)機(jī)酸的強(qiáng)腐蝕,‘哈 氏’合金‘B’對(duì)于各種濃度的鹽酸可以用到沸點(diǎn)溫度,而對(duì)于硫酸來(lái)說(shuō),在腐蝕性最強(qiáng)的濃度下可以用到70℃。對(duì)于磷酸,它可以在各種條件下,而且‘哈氏’ 合金‘B’對(duì)于氯化銨、氯化鋅、硫酸鋁和硫酸銨也很適用。在氧化性氣氛中,‘哈氏’合金‘B’可以用到大約800℃,在還原氣氛中,使用溫度可以更高一 些。(2)‘哈氏’合金C這種合金是含有15%的鉻和17%的鉬的鎳基合金。在氧化和還原兩種氣氛下,它可以用到1100℃。它對(duì)于鹽酸、硫酸和磷酸有很 好的抗腐蝕性。而且在許多情況下,它也可用于硝酸。‘哈氏’合金‘C’對(duì)于氯化物、氫氯化物、硫化物、氧化鹽溶液和許多其它的腐蝕性介質(zhì)有很強(qiáng)的抗腐蝕 性。還特別適用于氫鹵酸類(lèi)介質(zhì),例如氫氟酸。
10.鈦合金
主要適用于各種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的閥門(mén)中。
11.鑄造銅合金工業(yè)用的閥門(mén)很多是由有色金屬材料制成,主要是青銅和黃銅。制造閥門(mén)的青銅合金中銅、錫、鉛、鋅的比例通常為85:5:5:5或 87:7:3:3。如果需要無(wú)鋅青銅,必須加以說(shuō)明。青銅的物理強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗腐蝕性使它特別適合工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)用的青銅閥門(mén)的口徑可達(dá) 100mm。青銅閥常用在相對(duì)中等溫度的場(chǎng)合,有些牌號(hào)的青銅可用到280℃左右。在低溫方面,多數(shù)銅合金具有在很低的溫度下不變脆的特性,這使得青銅廣 泛地應(yīng)用在低溫工況下,例如液氧、液氮,其溫度在-180℃以下。
12.20號(hào)合金
在普通不銹鋼不能勝任的非常嚴(yán)格的情況下,使人最感興趣的一類(lèi)鋼就是高合金不銹鋼。也許最常見(jiàn)的一種就是20號(hào)合金鋼。它含有29%的鎳、20%的鉻、 外加鉬和銅。這種合金對(duì)于各種溫度和濃度的硫酸都有很強(qiáng)的抵抗能力。另外,在大多數(shù)情況下,它還可用于磷酸和醋酸介質(zhì),特別是有氯化物和其它雜質(zhì)的場(chǎng)合。
13.雙向不銹鋼
雙向不銹鋼(鐵素體結(jié)構(gòu)或奧氏體結(jié)構(gòu))的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。這種鋼含有20%或更多的鉻和5%左右的鎳,以及一定量的鉬,這些合金的強(qiáng)度和硬度比普通的奧氏 體不銹鋼好,而且在硫酸和磷酸的非常惡劣的工況下,抗局部腐蝕的能力很強(qiáng)。主要適用于工作溫度在–273~200℃之間氧氣管路和海水管路用的閥門(mén)中。
14.塑料、陶瓷
這兩種材料都屬于非金屬。非金屬材料閥門(mén)的最大特點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng),甚至有金屬材料閥門(mén)所不能具備的優(yōu)點(diǎn)。(塑料、陶瓷閥門(mén)一般不能單獨(dú)作為閥體材料使 用,需用鋼質(zhì)材料作骨架)一般適用于公稱壓力PN≤1.6MPa,工作溫度不超過(guò)60℃的腐蝕性介質(zhì)中,無(wú)毒塑料閥門(mén)也適用于給水工業(yè)中。