阀门材料基本知识Word格式.docx
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825
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2060
3430
850
65
270
905
1340
2230
的试验压力:
根据ASME规定,壳体强度试验压力按倍的工作压力并圆整到下一个25PSI,水密封试验压力按倍的工作压力,气密封试验压力按
常用ASTM主体材料
ASTM铸件
ASTM锻件
对应中国牌号
适用温度范围°
C
适用介质
碳钢
A216WCB
A105
20
-29~427
水、液化气体、蒸汽、油品、天然气
低温碳钢
A352LCB
A350LF2
16Mn
-46~343
低温介质
A352LCC
高温钢
A217WC1
A182F1
-29~468
高温介质
A217WC6
A182F11
15CrMo
-29~593
A217WC9
A182F22
10Cr2Mo1
A217C5
A182F5
1Cr5Mo
腐蚀性高温介质
A217C12
A182F9
高硫氧化性介质
马氏体不锈钢
A217CA15
A182F6a
1Cr13
-29~371
450°
C以上强度比304低
奥氏体不锈钢(C≤)
A351CF8
A182F304
0Cr18Ni9
-196~537
腐蚀性介质
A351CF8M
A182F316
0Cr18Ni12Mo2Ti
超低碳奥氏体不锈钢(C≤)
A351CF3
A182F304L
00Cr18Ni10
-196~427
A351CF3M
A182F316L
00Cr18Ni14Mo2
-196~454
特殊
A351CN7M
UNSN08020
(ALLOY20)
-29~149
氧化性介质和各种浓度的硫酸
蒙乃尔M-30C
UNSN04400
MONEL400
-29~482
氢氟酸,海水
哈氏
耐盐酸,稀硫酸,磷酸、甲酸,醋酸
耐硝酸,硝酸和硫酸的混酸
INCONEL
热碱液和碱性硫化物
2内件材料
内件(Trim):
阀瓣密封面、阀座密封面、(销轴)、上密封座及与介质接触的小零件。
常用内件材料列表
内件号
阀瓣密封面
阀座密封面
上密封座
1
ER410
2Cr13
8
EDCoCr-A
5
2
304
F304
15
10
316
F316
12
16
9
MONEL
MONELK500
HSCuZn-3
HPb59-1
常用内件材料及使用温度
内件材料
使用温度°
使用温度
304、316
-268~316
17-4PH
-40~427
青铜
-273~232
钴基(STELLITE6)
-273~816
因科镍(INCONEL)
-240~649
化学镀镍(ENP)
-268~427
蒙乃尔
-240~-482
镀铬
-273~316
哈氏
-198~371
丁晴橡胶(NBR)
-40~93
哈氏合金
-198~538
氟橡胶(VITON)
-23~204
钛合金
-29~316
聚四氟乙烯(PTFE)
-268~232
镍基合金
-198~316
尼龙(NYLON)
-73~93
20号合金(ALLOY20)
-46~316
聚乙烯
416型不锈钢40RC
氯丁橡胶
-40~82
440型不锈钢60RC
常用密封面材料及适用介质
密封面材料
硬度(HRC)
水、海水、空气、氧气、饱和蒸汽
304、316、304L、316L
14
蒸汽、水、油品、气体、液化气体、轻微腐蚀且无冲蚀的介质
-40~400
40~45
轻微腐蚀且有冲蚀的介质
CR13
-101~400
37~42
钴基合金(STELLITE6)
-268~650
40~45常温
38(600°
具有冲蚀和腐蚀性介质
蒙乃尔合金K
S
-240~482
27~35
30~38
碱、盐、食品、不含空气的酸溶剂
371
538
23
腐蚀性矿酸、硫酸、磷酸、湿盐酸气、无氯酸溶液、强氧化性介质
20号合金
~316
-253~427
3螺栓、螺母材料
常用螺栓螺母材料
ASTM螺栓/螺母材料
适用的主体材料
A193B7/A1942H
WCB
A193B7M/A1942HM
NACEWCB
A193B8/A1948
CF8CF8MCF3CF3M
A193B8M/A1948M
不锈钢CF8CF8MCF3CF3M
A320L7/A1944
低温LCBLCC
A320L7M/A1947M
A193B16/A1944
高温WC6WC9C5C12
A193B8ACLASS1A/A1948A
NACECF8CF8MCF3CF3M
A193B8MACLASS1A/A1948MA
NACE阀门CF8CF8MCF3CF3M
4密封件
a)填料
阀门用填料一般常用石墨和PTFE填料
石墨填料可分为编织填料和成型填料
成型石墨圈-250~650°
夹不锈钢丝编织柔性石墨-250~650°
四氟乙烯浸石墨-200~280°
低泄漏石墨组合填料-250~650°
PTFE-200~200°
b)中腔垫片
PTFE板
石墨板
强力石墨垫
含石墨不锈钢缠绕垫
含PTFE不锈钢缠绕垫
RTJ金属垫
压力密封金属密封环
c)O形圈
NBR-30~121°
EPDM-45~120°
VITONA-30~204°
VITONB-30~204°
VITONAED(antiexplosiondecompression)-30~204°
C高压,小分子如:
CO2
HNBR(HSN)-30~180°
d)软密封阀座
PCTFE-250~150°
NYLON1010~120°
NYLONPA12-50~120°
DEVLONV-100~150°
PEEK-100~260°
对位聚苯(聚苯撑)(Polyphenylene)~400°
C(扬中市扬子塑料厂)
e)软密封材料使用介质及温度
NBR
CR
NR
EPDM
CSMHYPALON
HNBR
FKM
PTFE
Airoroxygen空气或氧气
3
Waterupto80°
Waterabove80°
4
Diluteacids稀酸
Dilutealkalis稀碱
Loweralcohols低浓度酒精
Aldehydes乙醛
Amines胺
Chlorinatedsolvents氯化物溶剂
Ethers乙醚
Ketones酮
Hydrocarbons-aliphatic脂肪烃
Hydrocarbons-aromatic芳香烃
Leadedpetrol(gasoline)含铅汽油
Kerosene煤油
Animalsoilsandfats动物油
Fueloilsanddieseloils燃料油
Lubricatingoils-mineral矿物润滑油
Lubricatingoils-synthetic合成润滑油
Siliconeoilsandgrease硅脂
Vegetableoils植物油
Hydraulicfluids-mineralbased矿物基水性流体
Chlorinated氯化物
Oilinwateremulsions水乳液油
Waterinoilemulsions油乳水液
Water-glycolbased乙二醇水液
Phosphateesters-aliphatic磷酸脂
Phosphateesters-aromatic芳香磷酸脂
最低温度(°
C)
-30a
-40
-50
-45
-30
-30a
-15
-200
最高持续温度(°
120
100
180
250
最高瞬时温度(°
150
硬度(IRHD)
40-90
40-85
50-90
65-80
50-98
a:
Lowacrylonitrile可用于-45°
1:
优2:
良3:
一般4:
不推荐
5.蝶阀材料及允许压力
5.1灰铸铁(ASTMA216-B)
125LB2~12”允许工作压力200psi()最高不超过;
14~48”允许工作压力150psi();
PTFE阀座允许工作压力125psi()
5.2球墨铸铁
150LB法兰最高许用压力250psi
6.NACE阀门材料
常用主体材料:
碳钢、不锈钢
常用内件材料:
CR13、304、316
材料硬度≤22HRC
对于CR13热处理淬火+二次回火≤22HRC
17-4PH固溶淬火,二次时效≤33HRC
焊接所有母材、热影响区、焊缝硬度≤22HRC
焊条含镍<
%
A105硬度≤187HB
7.低温-46°
C用材料
主体材料:
LCB、LCC、LF2
内件材料:
304、316(F6a不常用,低于-29°
C应做冲击试验)
8.低温-196°
CF8、CF8M、304、316
密封面:
双面钴基防止擦伤
9.高温阀用材料
WC6、WC9、C5、C12、C12A
1Cr13(在454°
C以上的许用应力不如F304、F316)、ASTMA638660(0Cr15Ni25Ti2MoAlVB)、20Cr1Mo1V1A
常用密封面材料:
10.不锈钢材料性能对比
材料
性能对比
316/316L
含Mo提高了耐氯化物和卤化物腐蚀性,它提供了优秀的高温拉伸、蠕变、应力断裂强度。
比304更耐大气和中等环境腐蚀,耐1~5%稀硫酸到48°
C,对某些氧化性酸316的耐腐蚀性不如304。
当温度在427~817°
C之间时易于碳化物沉淀,因而在焊接条件下易于晶间腐蚀,在焊后将恢复316原有的耐腐蚀性能。
316L的一般耐腐蚀性能和其他性能和316非常相似,但它在焊接条件或短期427~817°
C下免于晶间腐蚀,推荐在焊接情况下碳化物不可避免析出,焊后不必。
长期暴露于上述温度范围可以使材料变脆使它易于晶间腐蚀。
最大持续服务温度899°
C,间歇温度817°
C。
抗氯化物应力腐蚀。
在状态下不硬化、非磁性,在冷作硬化下轻微磁性。
更好的耐氯化物腐蚀。
应用范围:
核能、化工、橡胶、塑料、造纸、制药、纺织;
热交换器、冷凝器、蒸化器。
347/347H
含Cb,推荐用于不能足够退火的焊接,也可用于短暂温度冲击从427~871°
C,由于Cb的添加产生了稳定化的不锈钢消除了碳化物的沉淀造成的晶间腐蚀。
比321具有更高的耐腐蚀性,减少形成持续网状晶界的碳化铬的趋势,比304/304L有更好的高温性能,通常可用于短暂加热到817°
C,可持续在899°
C下使用。
347H含有更高的碳(~%)具有更好的高温蠕变性能,改善的耐晶间腐蚀性能。
用于高温化学工艺热交换管,炼油,高温蒸汽。
321/321H
是304的含Ti改进型,在热的碳化沉淀物晶间腐蚀不起作用,Ti的添加消除了晶界碳化铬的形成。
比304/304L有更好的高温性能,通常可用于短暂加热到817°
易于被氯离子应力腐蚀。
优秀的现场焊接性能,321H有更高的碳(~%)具有更好的高温蠕变性能。
1、ASTMA105/A105M中的A105与A105N在材料成份上无任何区别,只是在中规定,
在订单对热处理有辅助要求时,在A105后加字母区分,字母表示为:
A-退火、N-正火、NT-正火加回火、QT-淬火加回火。
2、ASTMA105/A105M中的A105与A105M没有多大区别,不要以为是材料有变化,其实只是供货时的单位不一样,不带M的表示以英制单位供货,而带M的表示以公制单位供货,同样其它如ASTMA193/A193M、A351/A351M等等均为此意义。
通常由、阀盖、阀瓣(闸板)、阀座、、热片、填料及驱动件(手轮、齿轮箱或、电动装置等)组成。
我们称、阀盖的材料为壳体材料(也称主体材料),闸板(阀瓣)、球体、阀座、、密封座常常称谓内件,此外还有紧固件等。
按主体材料分类,人们常常把分为:
1.非金属材料:
如陶瓷、玻璃、。
2.金属材料:
如铜阀门、铝阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、、碳钢阀门、合金钢阀门等。
3.金属衬旦阀门:
如衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。
我们将重点介绍金属材料阀门中的碳钢阀门和合金钢阀门。
主体材料
国产材料
名称
铸件
锻件
说明
牌号
使用温度(℃)
灰铸铁
HT200HT250
-15~200
—
用于PN≤的低压阀门;
介质为水、海水、煤气、氨
黑心可锻铸铁
KTH300—06
KTH350—10
-15~250
用于PN≤的中低压阀门;
球墨铸铁
QT400—18
QT500—7
QT900—2
-30~350
适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品
碳素钢
-29~425
20、25,16Mn、30Mn
用于中,16Mn、30Mn常用来代ASMEA105
LCB
-46~345
用于低温阀
合金钢
WC6
WC9
-29~595
25Cr2MoV
-29~595
用于非腐蚀性介质的高温高压阀
C5
C12
-2~650
-29~650
用于腐蚀性介质的高温高压阀
奥氏体不锈钢
ZG00Cr18Ni1
ZG0Cr18Ni9
ZG1Cr18Ni12Mo2Ti
ZG1Cr17Mn9Ni14Mo3Cu2N
ZG1Cr18Mn13Mo2CuN
-196~600
1Cr18Ni9
0Cr18Ni9Ti
1Cr18Ni9Ti
00Cr17Ni14Mo2
-196~600
用于腐蚀性介质
CF8
CF8M
CF3
CF3M
CF8C
CN7M
304L
316L
321
B462
蒙乃尔合金
(NCu28——)
-29~450
主要用于含氢氟介质
铸铜合金
ZCuSn5Pb5Zn5
5-5-5锡青铜
ZCuSn10Zn2
10-2锡青铜
ZCuAI9Mn3
9-2锡青铜
ZCuAl10Fe3
9-3锡青铜
-273~200
主要用于氧气管路和海水管路
适用各种强腐蚀性介质
塑料、陶瓷
属非金属材料,其最大特点是耐腐蚀性强,甚至有金属材料所不具备的特点,适用于压力PN≤,工作温度≤60°
C的腐蚀性介质,无毒塑料可用于给水工业。
常用ASTM材料
高温合金钢
特殊合金
蒙乃尔合金M-30C
哈氏合金
稀硫酸等的强腐蚀性介质
美国ASTM材料
ANSI
材料分类号
钢号
代号
A216—WCB
1.A105、WCB、WCC、长时期处在425℃以上高温时,碳钢的碳化相可能变成石墨相
2.F1、WC1长时期处在470℃以上高温时,碳钼钢的碳化物相可能变成石墨相
3.WC1、WC4、WC5、WC6、WC9、C5、C12仅用于正火和回火材料
4.CF8使用温度或焊接温度超过260℃,不得采用含铅牌号的材料
5.F304、F316、CF8M、F321、F347、CF8C、F348、CH8、CH20、F310、CK20如果含碳量超过或等于%,温度超过540℃才使用
A216—WCC
2-1/2Ni
A352—LC2
-29~345
3-1/2Ni
A350—LF3
-29~370
A352—LC3
-