阀门阀体材料的适宜工作温度.doc

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1、阀门阀体材料的适宜工作温度1　综述阀门设计和选材时必须重点考虑的问题之一是调节阀的工作温度。为了规范阀门主体材料的适宜工作温度，从各种类型的阀门用钢和合金牌号的材料性能方面对我国石油化工、化工、化肥、电力及冶金等行业用的阀门主体材料的适宜工作温度及相关要求作出了明确的规定，供阀门产品设计、制造及检验时用。另外，从技术管理和生产管理及物资采购等方面考虑，对每种类型的钢应选用综合性能良好的，不宜选用过多的钢号和合金牌号，以防造成混乱。2　低温工况2.1　超低温阀门材料超低温阀门（-254（液氢）～-101℃（乙烯））主体材料必须选用面心立方晶格的奥

2、氏体不锈钢、铜合金或铝合金，其热处理后的低温力学性能，特别是低温冲击韧性必须达到标准的要求。下列奥氏体不锈钢可用于制造超低温阀门。ASTMA351CF8M、CF3M、CF8和CF3，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（-196℃）中进行深冷处理。2.2　低温阀门材料适用于低温阀门（-100～-30℃）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ASTMA351CF8

3、M、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（-32℃）、LCB、LCC（-46℃）、LC1（-59℃）、LC2、LC211（-73℃）和LC3（-100℃）。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

4、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-29～425℃。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400℃。4　腐蚀工况4.1　铬-钼系高温钢阀门选用的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A

5、STMA182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-29～540℃，WC9和F22适宜工作温度为-29～570℃。（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600℃。用于含硫油品等工作介质时，其最高工作温度为550℃。因此，规定C5（ZG1Cr5Mo）的工作温度为≤550℃。4.2

6、　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UNSN08020。（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≤200℃。（2

7、）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≤200℃。（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≤70℃范围的硫酸中。CN7M和UNSN08020合金使用温度为-29

8、～450℃。（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