阀门阀体材料的适宜工作温度Word格式.docx
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ASTMA182F316、F316L、F304和F304L,ASTMA433316、316L、
304、304L和CF8D。
超低温阀门的阀体、阀盖、闸板或阀瓣等在精加工前,必须在液氮(-196C)中进行深冷处理。
2.2低温阀门材料
适用于低温阀门(-100〜-30C)的主体材料有低温奥氏体不锈钢和低温承压件用铁素体和马氏体钢。
低温用奥氏体不锈钢有ASTMA351CF8M、CF3M、CF8和CF3,ASTMA182F316、F316L、F304和F304L,ASTMA433316、316L、304、304L和CF8D。
低温承压件用铁素体和马氏体钢有ASTMA352LCA(-32C)、LCB、
LCC(-46C)、LC1(-59C)、LC2、LC211(-73°
C)和LC3(-100C)。
ASTMA352标准中的材料初级价格较低,但是其冶炼时化学成分必须有可靠且要求十分严格的工厂内控标准。
其热处理工艺复杂,需要多次作调质处理,方能达到标准要求的低温冲击韧性的要求,生产周
期长。
低温冲击韧性达不到标准要求时,不允许投料作低温钢使用。
因此,只有在生产批量大,并且可成炉冶炼时才采用,而在一般情况下选用奥氏体不锈钢。
3非腐蚀工况
阀门工作介质为水、蒸汽、空气和油品等非腐蚀性物质时,一般采用碳素钢。
阀门用碳素钢系指ASTMA216标准中的WCB、WCC铸钢和ASTMA105锻钢。
阀门用碳素钢适宜工作温度为-29〜425C。
但是为了安全,考虑到介质的工作温度有可能波动,因此,一般碳素钢的使用温度不应超过400C。
4腐蚀工况
4.1铬-钼系咼温钢
阀门选用的Cr-Mo高温铸钢主要是采用ASTMA217标准中的WC6、
WC9和C5(ZG1Cr5Mo),其对应的轧材分别为ASTMA182中的F11、F22和F5。
(1)低铬级铬-钼钢低铬级铬-钼钢有WC6、WC9、F11和F22,
其适用的工作介质为水、蒸汽和氢气,不宜用于含硫油品。
WC6和
F11适宜工作温度为-29〜540C,WC9和F22适宜工作温度为-29〜570C。
(2)铬五钼高温钢铬五钼高温钢有C5(ZG1Cr5Mo)和F5,其适用的工作介质为水、蒸汽、氢气和含硫油品等。
C5(ZG1Cr5Mo)
如果用于水蒸汽时,其最高工作温度为600C。
用于含硫油品等工作介质时,其最高工作温度为550C。
因此,规定C5(ZG1Cr5Mo)的工作温度为屿50C。
4.2不锈耐酸钢
不锈耐酸钢是指用于石化及化工、化肥行业中抗硝酸、硫酸、醋酸及有机酸等耐腐蚀性的铬镍或铬镍钼不锈耐酸钢。
不锈耐酸钢铸钢主要是采用ASTMA743或ASTMA744标准中CF8、CF8M、CF3、CF3M、CF8C、CD-4MCu和CN7M等,其对应的轧材分别为ASTMA182标准中的F304、F316、F304L、F316L、F347、F53及美国UNS
N08020。
(1)Cr-Ni不锈钢Cr-Ni类不锈耐酸钢有CF8、CF3、F304、F304L、
CF8C和F347,其适用于工作介质为硝酸等氧化性酸。
其最高工作温度^200C。
(2)Cr-Ni-Mo不锈钢Cr-Ni-Mo类不锈耐酸钢有CF8M、CF3M、F316和F316L,其适用于工作介质为醋酸等还原性酸。
CF8M,CF3M等可以代替CF8和CF3,但CF8、CF3不能代替CF8M和CF3M。
所以,美国等国家不锈耐酸钢阀门主要用CF8M、CF3M,其最高工
作温度€00°
Co
(3)CN7M合金CN7M合金具有较好的全面耐蚀性,它广泛地应
用于苛刻的腐蚀条件下,包括硫酸、硝酸、氢氟酸和稀盐酸、苛性碱、海水及热的氯化物盐溶液等,特别是可用于各种浓度和温度£
0C范
围的硫酸中。
CN7M和UNSN08020合金使用温度为-29〜450C。
(4)双相不锈钢双相不锈耐蚀钢(表1)为沉淀硬化不锈钢,它
们是在铁素体的基体中含35%〜40%的奥氏体,其屈服强度约为19Cr-9Ni奥氏体不锈钢的2倍,并具有高硬度及良好的塑性和冲击韧性。
特别适合在既有磨蚀又有冲刷的腐蚀工作条件下使用,因而广泛
地应用于在氧化和还原的强酸工况中,在有氯的环境中有特殊的抗应力腐蚀开裂的性能。
CD-4MCu、CD3MN、CE3MN和F53双相不锈钢使用温度为-29〜316C。
表1双相不锈钢材料牌号对照
牌号
铸材
轧材
板材
棒材
0Cr25-Ni5-Mo-
A8901A
A182F51
A240S31
A479S31
Cu
〔CD4MCu〕
803
00Cr22-Ni5-Mo
A8904A
3-N
〔CD3MN〕
00Cr25-Ni7-Mo
A8905A
A182F53
A240S32
A479S32
4-N
〔CE3MN〕
750
4.3耐蚀镍基合金
耐蚀镍基合金阀门主要是选用ASTMA494标准中的铸造蒙乃尔合金
(M35-1)、铸镍合金(CZ-100)、英康乃尔合金(CY-40)、哈氏合金B(N-12MV、N-7M)及哈氏合金C(CW-12MW、CW-7M、CW-6MC、CW-2M)。
用于耐蚀蒙乃尔合金阀门的蒙乃尔合金轧材主要为UNSN04400
(Monel400)和UNSN05500(MonelK500)。
铸镍合金无对应的轧材,英康乃尔合金的轧材为Inconel600和Inconel625等。
(1)蒙乃尔合金
蒙乃尔合金(Monel)具有较高的强度和韧性,特别是具有优异的抗还原酸及强碱介质和海水等腐蚀的性能。
因此,通常用于制造输送氢
氟酸、盐水、中性介质、碱盐及还原性酸等介质的设备和阀门,也适用于干燥氯气、氯化氢气、425C高温氯气及450C高温氯化氢气等介质,但不抗含硫介质和氧化性介质(如硝酸及含氧高的介质)的腐蚀。
整体是蒙乃尔合金的阀门材料代号为MM,内件是蒙乃尔合金的阀门,壳体为碳素钢时阀门材料代号为C/M、壳体为CF8时阀门材料代号为P/M、壳体为CF8M时阀门材料代号为R/M。
蒙乃尔合金
M35-1、Monel400和MonelK500合金的适宜工作温度为-29〜40C。
(2)铸镍合金
铸镍合金(CZ-100)的化学成分为95%Ni和1100%C,其无对应的轧材。
当CZ-100用于高温高浓度或无水碱溶液中时,具有优异的耐蚀性能。
CZ-100常用于在高腐蚀浓度(包括熔融无水苛性钠)的氯碱生产中以及用于不能有铜和铁等金属污染产品的场合。
铸镍合金CZ-100阀门的材料代号为Ni。
CZ-100合金适宜工作温度为-29〜
316C
(3)英康乃尔合金
英康乃尔合金(Inconel)CY-40和Inconel600(ASTMB564
N06600)等主要用于抗应力腐蚀,尤其适用于高浓度的氯化物介质,当Ni含量纽5%时,对氯化物的应力腐蚀具有免疫”效果。
此外,它还能抗沸浓硝酸、发烟硝酸、含硫和钒的高温气体及燃烧物的腐蚀。
Inconel合金已广泛用于制造核动力工厂的锅炉给水系统的部件,因
为它比不锈钢的安全性更高。
同时,它还适用于需要高强度、高压密封的高抗蚀性能,以及在高温下具有抗机械磨损和抗氧化能力的工业生产中。
如大化肥厂用Inconel600或Inconel625合金(为哈氏合金CW-6MC的轧材牌号)制造高压(600〜1500LB)高浓度氧气阀门等。
CY-40和Inconel600合金阀门的材料代号为In。
适宜工作温度为-29〜650C。
(4)哈氏合金
哈氏合金(Hastelloy)是商业名称,它包括有一系列的合金牌号,用于耐蚀阀门上的主要是哈氏合金B(HastelloyB)和哈氏合金C
(HastelloyC)这两类。
哈氏合金B(HastelloyB)的铸造合金牌号在ASTMA494标准中为N-12MV(N-12M-1)及N-7M(有的资料称之为N-12M-2,也称它为Chlorimet2合金),其轧材牌号为ASTMB335标准中的UNSN10665。
哈氏合金B对各种浓度的盐酸均耐蚀,对非氧化性盐及酸亦耐蚀。
哈氏合金B的耐蚀阀门,从耐蚀性及抗晶间腐蚀性考虑宜选用低碳级的哈氏合金B(N-7M)。
哈氏合金的材质代号阀门行业尚无规定,哈氏合金B阀门的材质代号,可直接用其铸造合金牌号来表示。
哈氏合金B适宜工作温度为-29C〜425C。
哈氏合金C(HastelloyC)的铸造合金牌号为CW-12MW(有的资料称之为CW-12M-1)和CW-7M(CW-12M-2,也称它为Chlorimet3合金)及HastelloyC-276合金,其铸造合金牌号为CW-6MC和
HastelloyC-4合金,其铸造合金牌号为CW-2M。
铸造哈氏合金
CW-7M、CW-12MW、CW-6MC和CW-2M其对应的轧材牌号分别是UNSN10001、UNSN10003、UNSN10276禾口UNSN06455。
哈氏合金C对氧化性溶剂、低浓度常温的盐酸和硝酸耐腐蚀。
第一代
HastelloyC(0Cr16Ni60Mo16W4)的特点是在强腐蚀的氧化性和
还原性酸介质中,具有优良的耐蚀性能,但由于高镍耐蚀合金为奥氏体组织,因为Ni降低了C在奥氏体中的固溶度等原因。
所以,Ni-Mo系HastelloyB和Ni-Mo-Cr系的HastelloyC合金均存在较严重的晶间腐蚀倾向或敏感性,在高温时还会导致应力腐蚀和缝隙腐蚀。
为了克服晶间腐蚀,于是推出了第二代哈氏合金HastelloyC-276
(C由0112%降低到6%)及第三代哈氏合金CHastelloyC-4,
其特点是低Si(Si切108%)和超微C(C01015%),并降低了Fe和W的含量,加入了稳定化的合金元素Ti等。
哈氏合金C的耐蚀阀门,从耐蚀性及抗晶间腐蚀性考虑,宜选用哈氏合金C-276
(CW-6MC)及哈氏合金C-4(CW-2M)。
哈氏合金C阀门的材料代号多,且性能和工作温度差别大,所以CW-12MW、CW-7M、CW-6MC和CW-2M分别用HC-12、HC-7、HC-276和HC-4表示,或直接用
其铸造合金牌号来表示。
哈氏合金CW-7M和