Val av ventilmaterial för industriell användning
Ett av de viktigaste övervägandena i ventilkonstruktion och materialval är ventilens driftstemperatur.
För att standardisera lämplig arbetstemperatur för ventilkroppsmaterial, från olika typer av ventilstålstorlek och materialprestanda i Kinas petrokemiska industri, kemisk industri, gödsel, elektricitet och metallurgiska industrier med lämplig arbetstemperatur för ventilkroppsmaterial och relaterade krav gjorde tydliga regler för ventilproduktdesign, tillverkning och inspektion. Dessutom, från teknisk ledning och produktionshantering och materialupphandling och andra aspekter av hänsyn, för varje typ av stål bör välja en bra omfattande prestanda, bör inte välja för många stålskyltar och skyltar, för att förhindra förvirring.
Ultralågtemperaturventilmaterial Ultralågtemperaturventil (-254 (flytande väte) ~ -101 ℃ (eten)) huvudmaterialet måste välja ansiktscentrets kubikgitter i austenitiskt rostfritt stål, kopparlegering eller aluminiumlegering, dess värmebehandling med mekaniska egenskaper med låg temperatur, särskilt slaghållfasthet med låg temperatur måste uppfylla standardkraven.
Följande austenitiska rostfria stål kan användas för tillverkning av kryogena ventiler. ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 och CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 och F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L och CF8D (lanzhou högtrycksventilfabrik, fabriksstandardkod gfq81-93). Kroppen, motorhuven, grinden eller skivan på en extremt låg temperaturventil måste behandlas kryogent i flytande kväve (-196 ℃) innan färdigbehandlingen.
Lågtemperaturventilmaterial är lämpligt för lågtemperaturventiler (-100 ~ -30 the), huvudmaterialen är låg temperatur austenitiskt rostfritt stål och lågtemperaturtryckstycken för ferrit- och martensitstål.
Austenitiska rostfria stål för låg temperaturanvändning är ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 och CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 och F304L och ASTM A433 316, 316L, 304, 304L och CF8D.
Ferritiska och martensitstål för lågtemperaturtryckdelar är ASTM A352 LCA (-32 ℃), LCB, LCC (-46 ℃), LC1 (-59 ℃), LC2, LC211 (-73 ℃) och LC3 (-100 ℃) ).
Materialen i ASTM A352 har ett lägre primärpris, men deras kemiska sammansättning måste förfinas till en pålitlig och mycket strikt fabrikskontrollstandard. Värmebehandlingsprocessen är komplicerad och den måste tempereras flera gånger för att uppfylla kraven på lågtemperaturpåverkan som krävs enligt standarden, och produktionscykeln är lång. Om slitstyrkan för låg temperatur inte överensstämmer med standarden, får den inte användas som lågtemperaturstål. Därför endast vid produktion av stora mängder, och kan användas i ugnssmältningen, och i allmänhet fallet med austenitiskt rostfritt stål.
Icke-frätande ventilarbetsmedium för vatten, ånga, luft, olja och andra icke-frätande ämnen, den allmänna användningen av kolstål. Kolstål för ventiler hänvisar till WCB, WCC gjutna stål och ASTMA105 smidda stål i astm 216. Lämplig driftstemperatur för kolstål för ventil är -29 ~ 425 ℃. För att vara säker med tanke på att arbetstemperaturen för mediet kan variera bör den allmänna kolstålstemperaturen dock inte överstiga 400 ℃.
Cr-mo gjutstål med hög temperatur används huvudsakligen i ASTM a217 standard WC6, WC9 och C5 (ZG1Cr5Mo). Motsvarande valsade material är F11, F22 och F5 i ASTM A182.
Krom-molybdenstål med låg kromkvalitet har WC6, WC9, F11 och F22, dess lämpliga arbetsmedium för vatten, ånga och väte, inte lämplig för svaveloljeprodukter.
Lämplig driftstemperatur för WC6 och F11 är -29 ~ 540 ℃, medan den för WC9 och F22 är -29 ~ 570 ℃.
Chrom pentamethmolybdenum högtemperaturstål är C5 (ZG1Cr5Mo) och F5, dess lämpliga arbetsmedium för vatten, ånga, väte och svavelinnehållande oljeprodukter.
När C5 (ZG1Cr5Mo) används för vattenånga är dess höga driftstemperatur 600 ℃. När den används i arbetsmedier såsom svavelhaltig olja är dess höga arbetstemperatur 550 ℃. Därför definieras arbetstemperaturen för C5 (ZG1Cr5Mo) som ≤550 ℃.
Rostfritt stål rostfritt syra stål används i petrokemisk och kemisk industri, kemisk gödselindustri för att motstå salpetersyra, svavelsyra, ättiksyra och organisk syra och annan korrosionsbeständig cr-ni eller cr-ni-mo rostfritt syra stål.
Rostfritt och syrafast stål gjuter stål antar huvudsakligen CF8, CF8M, CF3, CF3M, CF8C, cd-4mcu och CN7M enligt ASTMA743 eller ASTMA744 standarder, och motsvarande valsat stål är F304, F316, F304L, F316L, F34F53 och us UNSN08020 in ASTMA182 standarder. Cr-ni rostfritt stål cr-ni rostfritt stål rostfritt syrabeständigt stål CF8, CF3, F304, F304L, CF8C och F347, det är lämpligt för arbetsmedium är salpetersyra och annan oxiderande syra. Dess zui höga driftstemperatur ≤200 ℃.
Cr-ni-mo rostfritt stål cr-ni-mo rostfritt stål har CF8M, CF3M, F316 och F316L, vilket är lämpligt för att reducera syra såsom ättiksyra. CF8M och CF3M kan ersätta CF8 och CF3, men CF8 och CF3 kan inte ersätta CF8M och CF3M. Därför använder rostfritt stål ventiler i USA och andra länder huvudsakligen CF8M, CF3M, dess zui höga driftstemperatur ≤200 ℃.
CN7M-legering CN7M-legering har en god total korrosionsbeständighet, den används ofta i tuffa korrosionsförhållanden, inklusive svavelsyra, salpetersyra, vätskesyra och utspädd saltsyra, kaustisk alkali, havsvatten och varm kloridlösning, särskilt för olika koncentrationer och temperatur ≤ 70 ℃ svavelsyraområde. Arbetstemperaturen för CN7M och UNS N08020 legering är -29 ~ 450 ℃.
Bifas rostfritt stål tvåfas rostfritt stål är utfällningshärdat rostfritt stål, som innehåller 35% ~ 40% austenit i matrisen av ferrit. Dess avkastningsstyrka är ungefär dubbelt så hög som 19cr-9ni austenitiskt rostfritt stål, och det har hög hårdhet, god plastisitet och slitstyrka.
Speciellt lämplig för användning vid både slitage och erosionskorrosionsförhållanden, så det används ofta för oxidation och minskning av starka syraarbetsförhållanden, i miljön med klor har en speciell motstånd mot spänningskorrosionssprickningsprestanda. Arbetstemperaturerna för cd-4mcu, CD3MN, CE3MN och F53 är -29 ~ 316 ℃.
Dubbel fas rostfritt stål material kvalitet kontroll kvalitet gjutmaterial rullat material plattan stavmaterial 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 korrosionsbeständig nickelbaslegering korrosionsbeständig nickelbaslegeringsventiler väljs huvudsakligen i ASTM A494 standardgjuten monellegering (m35-1), gjuten nickellegering (z-100), bläcklegering (cy- 40), hastellalegering B (n-12 mv, n-7 m) och hastella legering C (cw-12 mw, cw-7m, cw-6 mc, cw-2m).
Rullmaterial för Monellegering för korrosionsbeständiga Monel-legeringsventiler är huvudsakligen UNS N04400 (Monel 400) och UNS N05500 (Monel K500). Inconel 600 och Inconel 625 rullas i Inconel.
Monellegering har hög hållfasthet och seghet, särskilt utmärkt motståndskraft mot korrosion genom att minska syra och starkt alkalimedium och havsvatten.
Därför är utrustningen och ventilerna som vanligtvis används för transport av fluorvätesyra, saltlösning, neutralt medium, alkalisalt och reduktionssyra också lämpliga för torkning av LV-gas, LV-oxiderat väte, LV-gas vid 425 ℃ och LV-oxiderat väte vid 450 ℃, men är inte resistent mot korrosion av svavelinnehållande medium och oxiderat medium (såsom salpetersyra och medium med högt syreinnehåll). Ventilmaterialkoden är MM för hela monellegeringen och den inre delen är monellegeringsventil. När skalet är kolstål är koden för ventilmaterial C / M; när skalet är CF8, är ventilmaterialkoden P / M; när skalet är CF8M är ventilmaterialkoden R / M. Den lämpliga driftstemperaturen för Monel-legeringarna m35-1, Monel 400 och Monel K500 är -29 ~ 480 ℃.
Gjuten nickellegering Gjuten nickellegering (cz-100) har kemiska kompositioner av 95% Ni och 1,00% C, och inget motsvarande valsat material.
Cz-100 har utmärkt korrosionsbeständighet när den används i hög temperatur, hög koncentration eller ingen alkalilösning. Cz-100 används vanligtvis i kloralkaliproduktion med höga korrosionskoncentrationer (inklusive smält vattenfri kaustisk soda) och i applikationer där metaller som koppar och järn inte kan förorenas. Gjuten nickellegering cz-100 ventilmaterialkod Ni. Lämplig driftstemperatur för cz-100-legering är -29 ~ 316 ℃.
Inconel (Inconel) CY-40 och Inconel 600 (ASTM B564 N06600) används främst för att motstå spänningskorrosion, särskilt i kloridmedier med hög koncentration. När Ni-innehållet är> 45% har det en "immun" effekt på spänningskorrosionen hos LV-föreningar.
Dessutom kan den motstå korrosion av kokt koncentrerad salpetersyra, rökande salpetersyra, gas med hög temperatur som innehåller svavel och vanadin och brännare.
Inconel har använts allmänt för att tillverka komponenter för pannmatningssystem i kärnkraftverk eftersom det är säkrare än rostfritt stål. Samtidigt är det också lämpligt för hög hållfasthet, högtryckstätning med hög korrosionsbeständighet och vid hög temperatur med motstånd mot mekaniskt slitage och oxidationsbeständighet vid industriell produktion. Till exempel använder stora kemiska gödselanläggningar Inconel 600 eller Inconel 625-legering (för rullningskvaliteten hos haselit cw-6mc) för att tillverka högtryckssyrventiler (600 ~ 1500 LB). Materialkoden för cy-40 och Inconel 600-legeringsventiler är In. Lämplig driftstemperatur är -29 ~ 650 ℃.
Hasloy Hasloy Hasloy är handelsnamnet för Hasloy, som innehåller en serie kombinationsnummer, främst Hasloy B och Hasloy C, som används i korrosionsbeständiga ventiler.
Hasloy B (Hasloy B) är n-12mv (n-12m-1) och n-7m (ibland benämnd n-12m-2, även känd som Chlorimet2) i ASTM A494, och dess rullade material är UNS N10665 i ASTM B335. Haselloy B är resistent mot olika koncentrationer av saltsyra och icke-oxiderande salter och syror. För korrosionsbeständiga ventiler av hardensitlegering B bör lågkolhyddensensitlegering B (n-7m) väljas för korrosionsbeständighet och interkristallin korrosionsbeständighet. Haselloy legering materialkod ventil industri har inte specificerats, haselloy legering B ventil materialkod, kan uttryckas direkt med dess gjutkombination. Den lämpliga arbetstemperaturen för haselloy B är -29 ℃ ~ 425 ℃.
Hasloy C (Hasloy C) har cw-12mw (cw-12m-1 i vissa källor), cw-7m (cw-12m-2, även känd som Chlorimet3-legering) och Hasloy c-276-legering, cw-6mc och Hasloy c -4-legering och cw-2m. Motsvarande valsade materialkvaliteter av gjutna hessianlegeringar cw-7m, cw-12mw, cw-6mc och cw-2m är UNS N10001, UNS N10003, UNS N10276 respektive UNS N06455. Hastelloy C är resistent mot oxiderande lösningsmedel, saltsyra med låg koncentration i rumstemperatur och salpetersyra.
* generation Hasloy C (0Cr16Ni60Mo16W4) kännetecknas av utmärkt korrosionsbeständighet i mycket frätande oxiderande och reducerande syremedium. Emellertid är den höga nickelkorrosionsbeständigheten legering austenitisk eftersom Ni minskar den fasta lösligheten av C av austenitiska och andra skäl. Därför har Hasloy C-legeringarna av ni-mo Hasloy B och ni-mo-cr allvarlig intergranulär korrosionstendens eller känslighet, vilket kommer att leda till spänningskorrosion och sprickkorrosion vid hög temperatur. För att övervinna intergranulär korrosion infördes Hasloy c-276 (C reducerad från 0,03% till 0,02%) och Hasloy c-4 (tredje generationens Hasloy-legering C), kännetecknad av låg Si (Si <0,08%) och="" ultrafin="" c="" (="" c=""><0,015%), reducerat="" fe-="" och="" w-innehåll="" och="" stabiliserade="" legeringselement="" såsom="" ti=""> För korrosionsbeständighetsventil av hårdmetalllegering C, med tanke på korrosionsbeständighet och intergranulär korrosionsbeständighet, är det tillrådligt att välja hardensitlegering c-276 (cw-6 mc) och hardensitlegering c-4 (cw-2m). Hcw-12mw, cw-7m, cw-6mc och cw-2m representeras av hc-12, hc-7, hc-276 respektive hc-4, eller direkt av deras gjutningssammansättningssiffror.
Den lämpliga arbetstemperaturen för HCW -7m och UNS N10001 är -29 ~ 425 ℃; den lämpliga arbetstemperaturen för cw-12mw och UNSN10003 är -29 ~ 700 ℃; den lämpliga arbetstemperaturen för cw-6mc och UNSN10276 är -29 ~ 676 ℃; den lämpliga arbetstemperaturen för cw-2m och UNSN06455 är -29 ~ 425 ℃.
Titanlegering titan (Ti) har hög hållfasthet, låg vikt, tillräckligt högt termiskt motstånd och låg temperatur seghet och god bearbetning och svetsprestanda.
Används huvudsakligen för gjutning av rent titan och smidning av rent titan ZTA2 vid ventilproduktion.
Titan visar korrosionsbeständighet, korrosionsbeständighet och till och med brand och explosion mot korrosiva medier på grund av olika temperaturer och andra arbetsförhållanden. Därför bör mediets karaktär (koncentration, temperatur etc.) tydligt anges vid beställning och design.
Titanventiler har utmärkt korrosionsbeständighet i en mängd olika oxiderande korrosiva medier och neutralt medium.
Titan har utmärkt korrosionsbeständighet i salpetersyra med en koncentration mindre än eller lika med 80% under kokpunkten. När halten NO2 i rökande salpetersyra överstiger 2% och vatteninnehållet är otillräckligt kommer reaktionen mellan titan och rökande salpetersyra att leda till en explosion. Därför används titan i allmänhet inte för salpetersyra med hög temperatur med en halt av mer än 80%.
Titan har ingen korrosionsbeständighet i svavelsyra, medan titan har måttlig korrosionsbeständighet i saltsyra. Man tror allmänt att industriellt rent titan kan användas i saltsyra med en koncentration av 7,5% vid rumstemperatur, 3% vid 60 ° C och 0,5% vid 100 ° C. Titan kan också användas i fosforsyra med en koncentration av 30% vid 35 ° C, 10% vid 60 ° C och 3% vid 100 ° C.
Titan är inte resistent mot korrosion i HF (vätskefluorsyra), titan är inte resistent mot korrosion i sura fluoridlösningar, titan är resistent mot korrosion i borsyra och kromsyra och kan användas i hydrojodsyra och bromvätesyra.
Titan kan användas i blandning av 10% svavelsyra och 90% salpetersyra vid 60 ℃, kokande blandning av 1% saltsyra och 5% salpetersyra, och rumstemperatur aqua (anmärkning: aqua aqua är en blandning av 3 volymer koncentrerad saltsyra och 1 volym koncentrerad salpetersyra).
Titan är helt resistent mot korrosion vid rumstemperatur i lösningar av olika koncentrationer av bariumhydroxid, kalciumhydroxid, magnesiumhydroxid, natriumhydroxid och kaliumhydroxid, men kan inte användas i kokande natriumhydroxid och kaliumhydroxid. Närvaron av ammoniak i basen ökar korrosionen av titan.
Den höga driftstemperaturen för titan i kranvatten, flodvatten och luft är 300 ℃. Titan kan användas i marint vatten med hög zui-flödeshastighet upp till 20 m / s. Titan har hög korrosionsbeständighet i havsvatten med temperatur ≤120 ℃. Om temperaturen är högre än 120 ℃ kan korrosion och spaltkorrosion uppstå.
Titan har utmärkt korrosionsbeständighet mot alla organiska syror förutom myrsyra, oxalsyra och koncentrerad citronsyra (koncentration ≥50%), men titan är benägen för korrosion när vatteninnehållet i organiska syror är för lågt (<>
Titan har utmärkt korrosionsbeständighet i kolväten och klorerade kolväten. Titan kan reagera våldsamt i torr lv-gas för att bilda TiCl4 och har risk för antändning, men titan har god korrosionsbeständighet i våt klor (vatteninnehållet är 0,3 ~ 1,5%).
Titan är stabil i 20 ~ 160 ℃ torr HCl, men saltsyra orsakar korrosion i våt väteklorid.
Titanpotentialen för titan i kloridlösning är högre än för rostfritt stål, och pittmotståndet för titan mot kloridjon är bättre än rostfritt stål, så titan har använts i stor utsträckning i kloridlösning.
När temperaturen är lägre än 80 ℃ producerar titan i allmänhet inte gropkorrosion, utan i högtemperaturmediumkoncentration av kloridlösning (såsom 25% aluminiumkloridlösning vid 100 ℃, 70% kalciumkloridlösning vid 175 ℃, 25% magnesium kloridlösning vid 200 ℃ och 75% zinkkloridlösning vid 200 ℃) är mer benägna att gropa korrosion.
Driftförhållanden vid höga temperaturer Driftförhållandena vid höga temperaturer avser huvudsakligen de högtemperaturventiler som används i oljeraffinaderier.
Underhög temperatur Underhögtemperatur avser ventilens driftstemperatur i området 325 ~ 425 ℃.
Om mediet är vatten och ånga används WCB, WCC, A105, WC6 och WC9 huvudsakligen. Om mediet är svavelinnehållande olja, används främst med korrosionsbeständighet mot sulfid C5, CF8, CF3, CF8M och CF3M. De används mest i konstanta tryckavlastningsenheter och fördröjda koksenheter för raffinaderier, där CF8, CF8M, CF3 och CF3M ventiler inte används för korrosionsbeständighet mot syralösning, utan för svavelhaltiga oljeprodukter och rörledningar. I detta arbetsvillkor är den övre gränsen för hög driftstemperatur för zui för CF8, CF8M, CF3 och CF3M 450 ℃.
Hög kvalitet temperature ventilens arbetstemperatur är 425 ~ 550 ℃ för hög temperatur när Ⅰ nivå (PI).
PI-nivå i ventilmaterialets kropp för ASTM A351 standard CF8 som den grundläggande formen av "hög temperatur Ⅰ kvalitet kolkrom nickel titanlegering stål sällsynt jord". Eftersom PI-nivån är ett specifikt namn, ingår begreppet rostfritt stål med hög temperatur (P) här. Därför, om arbetsmediet är vatten eller ånga, även om högtemperaturstål WC6 (t≤540 ℃) eller WC9 (t≤570 ℃) också är tillgängligt, medan högtemperaturstål C5 (ZG1Cr5Mo) också är tillgängligt när du innehåller svavelolja, men de kan inte kallas PI-nivå här.
Ventilens arbetstemperatur av hög kvalitet är 550 ~ 650 ℃, som hög temperatur Ⅱ nivå (nedan kallad P Ⅱ-nivån).
P Ⅱ-nivå högtemperaturventil används huvudsakligen i katalytisk krackningsenhet för tungolja i raffinaderiet, som innehåller tre roterande munstycken som används i fodret på delar såsom slitageventiler för hög temperatur. P Ⅱ-nivå i kroppen på ventilmaterialet för ASTM A351 standard CF8 som den grundläggande formen av "hög temperaturnivå Ⅱ kolkrom nickel och sällsynt jord, titan i tantal värmebeständigt stål".
Hög kvalitet temperature ventilens arbetstemperatur är 650 ~ 730 ℃, som den höga temperaturen Ⅲ nivå (nedan kallad P Ⅲ nivån).
Ventiler med hög temperatur på P Ⅲ används huvudsakligen på en stor katalytisk krackningsenhet för tung olja i raffinaderiet. P-klass Ⅲ högtemperaturventilkropp som ASTM A351 CF8M som den grundläggande formen av standarden för "högtemperaturkvalitet Ⅲ kolkrom nickel molybden i sällsynta jordartsmetaller, titan tantal förstärkt värmebeständigt stål".
Ventilens arbetstemperatur av hög kvalitet är 730 ~ 816 ℃, som högtemperaturnivån (nedan kallad P Ⅳ-nivån).
Kommer P-nivå Ⅳ ventilens driftstemperaturgräns vid 816 ℃ eftersom ventilkonstruktionsval standard ASME B16.34 tryck - temperaturnivå tillhandahålls i zui hög temperatur 816 ℃ (1500 ℉). Dessutom, efter att arbetstemperaturen överskrider 816 ℃, är stålet nära att komma in i smidtemperaturzonen. För närvarande befinner sig metallen i den plastiska deformationszonen. Metallen har god plasticitet och det är svårt att bära högt arbetstryck och slagkraft utan deformation. P Ⅳ nivå i kroppen av ventilmaterialet för ASTM A351 standard CF8M som grundläggande form "hög temperatur kvalitet Ⅳ kolkrom nickel molybden i sällsynt jord, titan tantal förstärkt värmebeständigt stål". Ck-20 och ASTM A182 standard F310 (C-innehåll ≥0.050%) och F310H värmebeständigt rostfritt stål.
Hög temperatur Ⅴ ventil arbetstemperatur> 816 ℃ ovan, kallad värme Ⅴ nivå (nedan kallad P Ⅴ nivån).
P Ⅴ högtemperaturventil (för avstängningsventil, snarare än externa reglering fjärilventiler) måste vara en speciell designmetod, såsom foderisolering eller vatten- eller luftkylning, etc., kan garantera det normala arbetet hos ventil. Så, nivån på P Ⅴ högtemperaturventilens driftstemperaturgräns gör inte reglerna, arbetstemperaturen för detta beror på att reglerventilen inte bara är på materialet, utan med den speciella designmetoden att lösa, och den grundläggande designprincipen metoden är densamma. P Ⅴ höga temperaturer ventiler enligt trycket på arbete och arbetsmedium och de speciella designmetoderna och så vidare, välj rimliga, kan möta ventilens material. I P Ⅴ-skala med hög temperatur, normalt väljer rökskivans tavlaventil eller fjärilsventil eller fjärilsplatta ofta HK - 30 A297 ASTM-standarden, HK - 40 högtemperaturlegering, de kan under 1150 ℃ oxidation och korrosion för att reducera gas, men den tål inte stöten och tryckbelastningen.
