Valg af ventilmateriale til industriel anvendelse
Et af de vigtigste overvejelser i ventildesign og materialevalg er ventilens driftstemperatur.
For at standardisere den passende arbejdstemperatur for ventillegemets materiale fra forskellige typer af ventilstålstørrelse og materialepræstation i Kinas petrokemiske industri, kemisk industri, gødning, elektricitet og metallurgiske industrier med den passende arbejdstemperatur for ventillegemets materiale og relaterede krav klarede regler for ventilproduktdesign, fremstilling og inspektion. Derudover fra den tekniske ledelse og produktionsstyring og materialer indkøb og andre aspekter af overvejelse, for hver type stål bør vælge en god omfattende ydelse, bør ikke vælge for mange stålskilte og skilte for at forhindre forvirring.
Ultra-lavtemperaturventilmateriale Ultra-lavtemperaturventil (-254 (flydende brint) ~ -101 ℃ (ethylen)) hovedmaterialet skal vælge ansigtets centrum kubisk gitter af austenitisk rustfrit stål, kobberlegering eller aluminiumslegering, dets varmebehandling af mekaniske egenskaber ved lav temperatur, især slagstyrke ved lav temperatur, skal opfylde standardkravene.
Følgende austenitisk rustfrit stål kan anvendes til fremstilling af kryogene ventiler. ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 og CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 og F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L og CF8D (lanzhou højtryksventilfabrik, fabriksstandard kode gfq81-93). Kroppen, motorhjelmen, porten eller skiven på en ultra-lavtemperaturventil skal behandles kryogenisk i flydende nitrogen (-196 before) inden færdigbehandling.
Lavtemperaturventilmateriale er velegnet til lavtemperaturventiler (-100 ~ -30 ℃). Hovedmaterialerne er lavtemperatur austenitisk rustfrit stål og lavtemperaturtrykstykker til ferrit- og martensitstål.
Austenitiske rustfrie stål til lav temperatur er ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 og CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 og F304L og ASTM A433 316, 316L, 304, 304L og CF8D.
Ferritisk og martensitstål til lavtemperaturtrykdele er ASTM A352 LCA (-32 ℃), LCB, LCC (-46 ℃), LC1 (-59 ℃), LC2, LC211 (-73 ℃) og LC3 (-100 ℃) ).
Materialerne i ASTM A352 har en lavere primærpris, men deres kemiske sammensætning skal forbedres til en pålidelig og meget streng fabrikskontrolstandard. Varmebehandlingsprocessen er kompliceret, og den skal tempereres flere gange for at imødekomme kravet om hårdhed ved lav temperaturpåvirkning, der kræves af standarden, og produktionscyklus er lang. Hvis påvirkningsstyrken ved lav temperatur ikke er op til standarden, må det ikke bruges som lavtemperaturstål. Derfor er det kun til fremstilling af store mængder og kan bruges til ovnssmeltning og i det generelle tilfælde af austenitisk rustfrit stål.
Ikke-ætsende ventilbearbejdningsmedium til vand, damp, luft, olie og andre ikke-ætsende stoffer, den generelle anvendelse af kulstofstål. Kulstål til ventiler henviser til WCB, WCC støbt stål og ASTMA105 smedte stål i astm 216. Egnet driftstemperatur for carbonstål til ventil er -29 ~ 425 ℃. For at være sikker i betragtning af, at mediet arbejdstemperatur kan svinge, bør den generelle kulstofståltemperatur dog ikke overstige 400 ℃.
Cr-mo støbt stål med høj temperatur bruges hovedsageligt i ASTM a217 standard WC6, WC9 og C5 (ZG1Cr5Mo). De tilsvarende valsede materialer er F11, F22 og F5 i ASTM A182.
Krom-molybdænstål med lav kromkvalitet har WC6, WC9, F11 og F22, dets egnede arbejdsmedium til vand, damp og brint, ikke egnet til svovlolieprodukter.
Den passende driftstemperatur på WC6 og F11 er -29 ~ 540 ℃, mens den for WC9 og F22 er -29 ~ 570 ℃.
Chrom pentamethmolybdæn højtemperaturstål er C5 (ZG1Cr5Mo) og F5, dets egnede arbejdsmedium til vand, damp, brint og svovlholdige olieprodukter.
Når C5 (ZG1Cr5Mo) bruges til vanddamp, er dens høje driftstemperatur 600 ℃. Når det bruges i arbejdsmedier, såsom svovlholdig olie, er dens zui-høje arbejdstemperatur 550 ℃. Derfor er arbejdstemperaturen for C5 (ZG1Cr5Mo) defineret som ≤550 ℃.
Rustfrit stål rustfrit syrestål bruges i petrokemisk og kemisk industri, kemisk gødningsindustri til at modstå salpetersyre, svovlsyre, eddikesyre og organisk syre og anden korrosionsbestandig cr-ni eller cr-ni-mo rustfri syrestål.
Rustfrit og syrefast stål støbt stål vedtager hovedsageligt CF8, CF8M, CF3, CF3M, CF8C, cd-4mcu og CN7M i ASTMA743 eller ASTMA744 standarder, og det tilsvarende valsede stål er F304, F316, F304L, F316L, F34F53 og os UNSN08020 in ASTMA182 standarder. Cr-ni rustfrit stål cr-ni rustfrit stål rustfrit syrefast stål CF8, CF3, F304, F304L, CF8C og F347, det er velegnet til arbejdsmedium er salpetersyre og anden oxiderende syre. Dets zui-høj driftstemperatur ≤200 ℃.
Cr-ni-mo rustfrit stål Cr-ni-mo rustfrit stål har CF8M, CF3M, F316 og F316L, som er egnet til at reducere syre, såsom eddikesyre. CF8M og CF3M kan erstatte CF8 og CF3, men CF8 og CF3 kan ikke erstatte CF8M og CF3M. Derfor bruger ventiler i rustfrit stål i USA og andre lande hovedsageligt CF8M, CF3M, dets zui-høje driftstemperatur ≤200 ℃.
CN7M-legering CN7M-legering har en god samlet korrosionsbestandighed, den er vidt brugt under barske korrosionsbetingelser, herunder svovlsyre, salpetersyre, fluoridsyre og fortyndet saltsyre, kaustisk alkali, havvand og varm chloridopløsning, især til forskellige koncentrationer og temperatur ≤ 70 ℃ svovlsyreområde. Arbejdstemperaturen på CN7M og UNS N08020 legering er -29 ~ 450 ℃.
Bifase rustfrit stål tofaset rustfrit stål er bundfaldshærdet rustfrit stål, der indeholder 35% ~ 40% austenitisk i matrixen af ferrit. Dens udbytte styrke er cirka dobbelt så stor som 19cr-9ni austenitisk rustfrit stål, og det har høj hårdhed, god plasticitet og slagstyrke.
Især velegnet til brug i både slid og erosionskorrosion arbejdsforhold, så det er vidt brugt til oxidation og reduktion af stærke syre arbejdsbetingelser, i miljøet med klor har en særlig modstand mod spændingskorrosion krakning ydeevne. Arbejdstemperaturerne på cd-4mcu, CD3MN, CE3MN og F53 er -29 ~ 316 ℃.
Dobbeltfase rustfrit stål materiale kvalitet kontrol kvalitet støbemateriale valset materiale pladestangmateriale 0cr25-ni5-mo-cu A8901A [CD4MCu] 00cr22-ni5-mo3-n A8904A A182 A240 A479 [CD3MN] F51 S31803 s3180300cr25-ni7-mo4-n A890 A182 A240 A479 [CE3MN] F53 S32750S32750 korrosionsbestandig nikkelbasislegering korrosionsbestandig nikkelbaseret legeringsventiler er hovedsageligt valgt i ASTM A494 standard støbt monellegering (m35-1), støbt nikkellegering (z-100), inkell legering (cy- 40), hastellalegering B (n-12mv, n-7m) og hastellaellegering C (cw-12mw, cw-7m, cw-6mc, cw-2m).
Monel-legeringsvalsematerialer til korrosionsbestandige Monel-legeringsventiler er hovedsageligt UNS N04400 (Monel 400) og UNS N05500 (Monel K500). Inconel 600 og Inconel 625 rulles i Inconel.
Monel-legering har høj styrke og sejhed, især fremragende modstand mod korrosion ved at reducere syre og stærkt alkalimedium og havvand.
Derfor er udstyr og ventiler, der normalt anvendes til transport af fluoridsyre, saltopløsning, neutralt medium, alkalisalt og reduktionssyre, også egnede til tørring af LV-gas, LV-oxideret brint, LV-gas ved 425 ℃ og LV-oxideret brint ved 450 ℃, men er ikke modstandsdygtig over for korrosion af svovlholdigt medium og oxideret medium (såsom salpetersyre og medium med højt iltindhold). Ventilmateriale-koden er MM for hele monellegeringen, og den inderste del er monellegeringsventil. Når skallen er kulstofstål, er ventilmaterialekoden C / M; når skallen er CF8, er ventilmaterialekoden P / M; når skallen er CF8M, er ventilmaterialekoden R / M. Den passende driftstemperatur for Monel-legeringer m35-1, Monel 400 og Monel K500 er -29 ~ 480 ℃.
Støbt nikkellegering støbt nikkellegering (cz-100) har kemiske sammensætninger på 95% Ni og 1,00% C og intet tilsvarende valset materiale.
Cz-100 har fremragende korrosionsbestandighed, når det bruges i høj temperatur, høj koncentration eller ingen alkali-opløsning. Cz-100 bruges almindeligvis i chlor-alkali-produktion med høje korrosionskoncentrationer (inklusive smeltet vandfrit kaustisk soda) og til anvendelser, hvor metaller som kobber og jern ikke kan forurenes. Støbt nikkellegering cz-100 ventilmateriale kode Ni. Den egnede driftstemperatur for cz-100-legering er -29 ~ 316 ℃.
Inconel (Inconel) CY-40 og Inconel 600 (ASTM B564 N06600) bruges hovedsageligt til at modstå spændingskorrosion, især i kloridmedier med høj koncentration. Når Ni-indholdet er ≥45%, har det en "immun" effekt på spændingskorrosion af LV-forbindelser.
Derudover kan den også modstå korrosion af kogt koncentreret salpetersyre, røg salpetersyre, højtemperaturgas indeholdende svovl og vanadium og forbrændingsanlæg.
Inconel har været vidt brugt til at fremstille komponenter til kedelfodringssystemer i atomkraftværker, fordi det er mere sikkert end rustfrit stål. På samme tid er det også velegnet til høj styrke, højtryksforsegling med høj korrosionsbestandighed og ved høj temperatur med modstand mod mekanisk slid og oxidationsmodstand i industriel produktion. For eksempel bruger store kemiske gødningsanlæg Inconel 600 eller Inconel 625-legering (til rullende kvalitet af haselit cw-6mc) til fremstilling af højtryks (600 ~ 1500 LB) høje koncentrationer iltventiler. Materialekoden til cy-40 og Inconel 600 legeringsventiler er In. Den passende driftstemperatur er -29 ~ 650 ℃.
Hasloy Hasloy Hasloy er handelsnavnet for Hasloy, der inkluderer en række kombinationsnumre, hovedsageligt Hasloy B og Hasloy C, der bruges i korrosionsbestandige ventiler.
Hasloy B (Hasloy B) er n-12mv (n-12m-1) og n-7m (nogle gange omtalt som n-12m-2, også kendt som Chlorimet2) i ASTM A494, og dets rullede materiale er UNS N10665 i ASTM B335. Haselloy B er resistent over for forskellige koncentrationer af saltsyre og ikke-oxiderende salte og syrer. For korrosionsbestandige ventiler af hardensitlegering B, bør lavkulstofhardensitlegering B (n-7m) vælges for korrosionsbestandighed og interkrystallinsk korrosionsbestandighed. Haselloy legering materiale kode ventil industrien er ikke blevet specificeret, haselloy legering B ventil materiale kode, kan udtrykkes direkte ved dens støbekombination. Den passende arbejdstemperatur for haselloy B er -29 29 ~ 425 ℃.
Hasloy C (Hasloy C) har cw-12mw (cw-12m-1 i nogle kilder), cw-7m (cw-12m-2, også kendt som Chlorimet3-legering) og Hasloy c-276-legering, cw-6mc og Hasloy c -4-legering og cw-2m. De tilsvarende valsede materialekvaliteter af støbt hessiske legeringer cw-7m, cw-12mw, cw-6mc og cw-2m er henholdsvis UNS N10001, UNS N10003, UNS N10276 og UNS N06455. Hastelloy C er resistent over for oxiderende opløsningsmidler, lavt koncentreret stuetemperatur saltsyre og salpetersyre.
* generation Hasloy C (0Cr16Ni60Mo16W4) er kendetegnet ved fremragende korrosionsbestandighed i stærkt ætsende oxiderende og reducerende syremedium. Den høje nikkelkorrosionsbestandighedslegering er imidlertid austenitisk, fordi Ni reducerer den faste opløselighed af C af austenitiske og andre årsager. Derfor har Hasloy C-legeringer af ni-mo Hasloy B og ni-mo-cr alvorlig intergranulær korrosionstendens eller følsomhed, hvilket vil føre til spændingskorrosion og revnekorrosion ved høj temperatur. For at overvinde intergranulær korrosion blev Hasloy c-276 (C reduceret fra 0,03% til 0,02%) og Hasloy c-4 (tredje generation af Hasloy-legering C) introduceret, kendetegnet ved lav Si (Si <0,08%) og="" ultrafine="" c="" (="" c=""><0,015%), reduceret="" fe-="" og="" w-indhold="" og="" stabiliserede="" legeringselementer,="" såsom="" ti,="" blev=""> For korrosionsbestandighedsventil af hardensitlegering C, i betragtning af korrosionsbestandighed og intergranulær korrosionsbestandighed, anbefales det at vælge hardensitlegering c-276 (cw-6mc) og hardensitlegering c-4 (cw-2m). Hcw-12mw, cw-7m, cw-6mc og cw-2m er repræsenteret ved henholdsvis hc-12, hc-7, hc-276 og hc-4 eller direkte af deres støbemasse numre.
Den passende arbejdstemperatur for HCW -7m og UNS N10001 er -29 ~ 425 ℃; den passende arbejdstemperatur på cw-12mw og UNSN10003 er -29 ~ 700 ℃; den passende arbejdstemperatur for cw-6mc og UNSN10276 er -29 ~ 676 ℃; den passende arbejdstemperatur på cw-2m og UNSN06455 er -29 ~ 425 ℃.
Titaniumlegeret titan (Ti) har høj styrke, let vægt, høj nok termisk modstand og lav temperaturhårdhed og god forarbejdnings- og svejsepræstation.
Anvendes hovedsageligt til støbning af rent titan og smedning af rent titan ZTA2 i ventilproduktion.
Titanium viser korrosionsbestandighed, korrosionsbestandighed og endda brand og eksplosion mod ætsende medier på grund af forskellige temperaturer og andre arbejdsforhold. Derfor skal mediets art (koncentration, temperatur osv.) Tydeligt specificeres ved bestilling og design.
Titanventiler har fremragende korrosionsbestandighed i forskellige oxiderende ætsende medier og neutralt medium.
Titanium har fremragende korrosionsbestandighed i salpetersyre med en koncentration, der er mindre end eller lig med 80% under kogepunktet. Når indholdet af NO2 i røg salpetersyre imidlertid overstiger 2%, og vandindholdet er utilstrækkeligt, vil reaktionen mellem titan og røg salpetersyre føre til en eksplosion. Derfor anvendes titan normalt ikke til salpetersyre ved høj temperatur med et indhold på mere end 80%.
Titanium har ingen korrosionsbestandighed i svovlsyre, mens titan har moderat korrosionsbestandighed i saltsyre. Det antages generelt, at industrielt rent titan kan anvendes i saltsyre med en koncentration på 7,5% ved stuetemperatur, 3% ved 60 ° C og 0,5% ved 100 ° C. Titanium kan også bruges i phosphorsyre med en koncentration på 30% ved 35 ° C, 10% ved 60 ° C og 3% ved 100 ° C.
Titanium er ikke resistent over for korrosion i HF (hydrofluorsyre), titanium er ikke resistent over for korrosion i sure fluoridopløsninger, titanium er resistent over for korrosion i borsyre og chrominsyre og kan bruges i hydroiodom og hydrobromic acid.
Titanium kan bruges i blanding af 10% svovlsyre og 90% salpetersyre ved 60 ℃, kogende blanding af 1% saltsyre og 5% salpetersyre og stuetemperatur aqua (bemærk: aqua aqua er en blanding af 3 voluminer koncentreret saltsyre og 1 volumen koncentreret salpetersyre).
Titanium er fuldstændigt resistent over for korrosion ved stuetemperatur i opløsninger med forskellige koncentrationer af bariumhydroxid, calciumhydroxid, magnesiumhydroxid, natriumhydroxid og kaliumhydroxid, men kan ikke anvendes til kogende natriumhydroxid og kaliumhydroxid. Tilstedeværelsen af ammoniak i basen øger korrosionen af titan.
Den høje driftstemperatur af titan i ledningsvand, flodvand og luft er 300 ℃. Titanium kan bruges i havvand med høj zui-strømningshastighed op til 20 m / s. Titanium har høj korrosionsbestandighed i havvand med temperatur ≤120 ℃. Hvis temperaturen er højere end 120 ℃, kan der forekomme grovkorrosion og spaltekorrosion.
Titanium har fremragende korrosionsbestandighed over for alle organiske syrer undtagen myresyre, oxalsyre og koncentreret citronsyre (koncentration ≥50%), men titan er tilbøjelig til korrosion, når vandindholdet i organiske syrer er for lavt (<>
Titanium har fremragende korrosionsbestandighed i kulbrinter og klorerede kulbrinter. Titanium kan reagere voldsomt i tør lv-gas til dannelse af TiCl4 og har risikoen for antændelse, men titan har god korrosionsbestandighed i vådt klor (vandindholdet er 0,3 ~ 1,5%).
Titan er stabil i 20 ~ 160 ℃ tør HCI, men saltsyre forårsager korrosion i vådt hydrogenchlorid.
Titanpotentialet for titan i chloridopløsning er højere end for rustfrit stål, og pittemodstanden for titanium overfor chloridion er bedre end den for rustfrit stål, så titan har været vidt brugt i chloridopløsning.
Når temperaturen er mindre end 80 ℃, producerer titan generelt ikke gruvekorrosion, men i højtemperaturmediumkoncentration af chloridopløsning (såsom 25% aluminiumchloridopløsning ved 100 ℃, 70% calciumchloridopløsning ved 175 ℃, 25% magnesium chloridopløsning ved 200 ℃ og 75% zinkchloridopløsning ved 200 ℃) er mere tilbøjelig til korrosionshældning.
Driftsbetingelser ved høj temperatur Arbejdsbetingelser ved høj temperatur refererer hovedsageligt til ventilerne til høje temperaturer, der anvendes i olieraffinaderier.
Underhøj temperatur Underhøj temperatur refererer til driftstemperaturen for ventilen i området 325 ~ 425 ℃.
Hvis mediet er vand og damp, bruges hovedsageligt WCB, WCC, A105, WC6 og WC9. Hvis mediet er svovlholdig olie, bruges hovedsageligt med korrosionsbestandighed overfor sulfid C5, CF8, CF3, CF8M og CF3M. De bruges mest i konstante trykaflastningsenheder og forsinkede koksenheder på raffinaderier, hvor CF8, CF8M, CF3 og CF3M ventiler ikke bruges til korrosionsbestandighed mod syreopløsning, men til svovlholdige olieprodukter og rørledninger. I denne arbejdsbetingelse er den øvre grænse for høj driftstemperatur for zui for CF8, CF8M, CF3 og CF3M 450 ℃.
Ventilarbejdstemperatur i høj kvalitet er 425 ~ 550 ℃ ved høj temperatur, når Ⅰ niveau (PI).
PI-niveau i ventilmaterialets krop for ASTM A351 standard CF8 som den grundlæggende form for "høj temperatur Ⅰ kvalitet kulstofkrom nikkel titanlegeret stål sjælden jord". Da PI-niveauet er et specifikt navn, er konceptet med høj temperatur rustfrit stål (P) inkluderet her. Derfor er arbejdsmediet vand eller damp, selvom højtemperaturstål WC6 (t≤540 ℃) eller WC9 (t≤570 ℃) også er tilgængeligt, mens højtemperaturstål C5 (ZG1Cr5Mo) også er tilgængelig, når der indeholder svovlolie, men de kan ikke kaldes PI-niveau her.
Ventilarbejdstemperatur i høj kvalitet er 550 ~ 650 ℃, som højtemperatur Ⅱ niveau (i det følgende benævnt P Ⅱ niveau).
P Ⅱ-højtemperaturventil bruges hovedsageligt i tungolie-katalytisk krakningsenhed i raffinaderi, som indeholder tre roterende dyser, der bruges til foring af dele såsom slidventiler med høj temperatur. P Ⅱ niveau i ventilmaterialets krop for ASTM A351 standard CF8 som den grundlæggende form for "højt temperaturniveau Ⅱ kulstofkromnikkel og sjælden jord, titan i tantal, varmebestandigt stål".
Ventilarbejdstemperatur i høj kvalitet er 650 ~ 730 ℃, som højtemperatur Ⅲ niveau (i det følgende benævnt P Ⅲ niveau).
Ventiler med høj temperatur på P Ⅲ bruges hovedsageligt på en stor katalytisk krakkeenhed for tung olie i raffinaderiet. P-kvalitet Ⅲ højtemperaturventilhus som ASTM A351 CF8M som den grundlæggende form for standarden for "højtemperaturkvalitet Ⅲ kulstofkrom nikkel molybdæn i sjælden jord, titantantal forbedret varmebestandigt stål".
Ventilarbejdstemperatur i høj kvalitet er 730 ~ 816 ℃, som højtemperatur Ⅳ niveau (i det følgende benævnt P Ⅳ niveau).
Vil P niveau Ⅳ ventilens driftstemperaturgrænse på 816 ℃ fordi ventilkonstruktionsvalg standard ASME B16.34 tryk - temperaturniveau leveres i zui høj temperatur på 816 ℃ (1500 ℉). Når arbejdstemperaturen også overstiger 816 ℃, er stålet tæt på at komme ind i smedetemperaturzonen. På dette tidspunkt befinder metallet sig i den plastiske deformationszone. Metallet har god plasticitet, og det er vanskeligt at bære højt arbejdstryk og slagkraft uden deformation. P Ⅳ niveau i kroppen af ventilmaterialet for ASTM A351 standard CF8M som grundlæggende form "høj temperatur kvalitet Ⅳ kulstofkrom nikkel molybdæn i sjælden jord, titantantal forbedret varmebestandigt stål". Ck-20 og ASTM A182 standard F310 (C-indhold ≥0.050%) og F310H varmebestandigt rustfrit stål.
Høj temperatur kvalitet Ⅴ ventil arbejdstemperatur> 816 ℃ ovenfor, kaldet varme Ⅴ niveau (i det følgende benævnt P Ⅴ niveau).
P Ⅴ højtemperaturventil (til afskæringsventil i stedet for den eksterne regulering sommerfuglventiler) skal være brugen af en speciel designmetode, såsom foring isoleringsforing eller vand- eller luftkøling osv., Kan garantere det normale arbejde i ventil. Så niveauet for P Ⅴ højtemperaturventilens driftstemperaturgrænse fastlægger ikke reglerne, arbejdstemperaturen for dette skyldes, at reguleringsventilen ikke kun er på materialet, men med den specielle designmetode, der skal løses, og det grundlæggende princip for design metoden er den samme. P Ⅴ høj temperatur temperatur ventiler i henhold til arbejdet og arbejdsmediet og de specielle designmetoder og så videre, vælg rimelig, kan opfylde ventilens materiale. I P Ⅴ skala med høj temperatur ventil, normalt røggasbræt flashboard ventil eller sommerfugl ventil eller sommerfugl plade ofte vælger HK - 30 A297 ASTM standard, HK - 40 høj temperatur legering, de er i stand til under 1150 ℃ oxidation og korrosion i en reducerende gas, men den kan ikke modstå anslag og trykbelastning.
