En av nyckelfrågorna som måste beaktas vid ventildesign och materialval är ventilens driftstemperatur. För att standardisera den lämpliga arbetstemperaturen för ventilens huvudmaterial, den lämpliga arbetstemperaturen för ventilens huvudmaterial som används i mitt lands petrokemiska, kemiska, gödningsmedels-, elkrafts- och metallurgiska industrier från aspekterna av materialegenskaperna hos olika typer av ventilstål och legeringskvaliteter och relaterade Kraven har gjort tydliga regler för konstruktion, tillverkning och kontroll av ventilprodukter. Dessutom, från aspekterna av teknisk ledning, produktionsledning och materialanskaffning, bör varje typ av stål väljas med god omfattande prestanda, och det är inte lämpligt att använda för många stålkvaliteter och legeringskvaliteter för att förhindra förvirring.
1 Översikt
En av nyckelfrågorna som måste beaktas vid ventildesign och materialval är ventilens driftstemperatur. För att standardisera den lämpliga arbetstemperaturen för ventilens huvudmaterial, den lämpliga arbetstemperaturen för ventilens huvudmaterial som används i mitt lands petrokemiska, kemiska, gödningsmedels-, elkrafts- och metallurgiska industrier från aspekterna av materialegenskaperna hos olika typer av ventilstål och legeringskvaliteter och relaterade Kraven har gjort tydliga regler för konstruktion, tillverkning och kontroll av ventilprodukter. Dessutom, från aspekterna av teknisk ledning, produktionsledning och materialanskaffning, bör varje typ av stål väljas med god omfattande prestanda, och det är inte lämpligt att använda för många stålkvaliteter och legeringskvaliteter för att förhindra förvirring.
Låga temperaturförhållanden
2.1 Kryogent ventilmaterial
Ventiler med ultralåg temperatur [-254 (flytande väte) ~ -101 grad C (eten)] Huvudmaterialet måste vara austenitiskt rostfritt stål, kopparlegering eller aluminiumlegering med ett kubiskt gitter som är centrerat på sidan. De mekaniska lågtemperaturegenskaperna efter värmebehandling, särskilt lågtemperaturpåverkan. Seghet måste uppfylla kraven i standarden.
Följande austenitiska rostfria stål kan användas för att tillverka kryogena ventiler. ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 och CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 och F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L och CF8D (designad av Lanzhou High Pressure Valve Factory, 433 316 15}}). Ventilhuset, huven, grinden eller skivan på ultralågtemperaturventilen måste kryogenbehandlas i flytande kväve (-196 grad ) innan slutbehandling.
2.2 Kryogent ventilmaterial
De huvudsakliga materialen som är lämpliga för lågtemperaturventiler (-100--30 grad ) inkluderar austenitiskt rostfritt lågtemperaturstål och ferritiskt och martensitiskt stål för lågtemperaturtryckbärande delar.
Austenitiska rostfria stål för låg temperatur inkluderar ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 och CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 och F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L och CF8D.
Ferritiska och martensitiska stål för lågtemperaturtrycksdelar inkluderar ASTM A352 LCA (-32 grad ), LCB, LCC (-46 grad ), LC1 (-59 grad ), LC2, LC211 ({{ 7}} grad ) och LC3 ( -100 grad ).
Det primära priset på material i ASTM A352-standarden är lågt, men den kemiska sammansättningen måste ha tillförlitliga och mycket strikta fabriksstandarder för intern kontroll under smältning. Dess värmebehandlingsprocess är komplicerad, och den behöver flera härdnings- och härdningsbehandlingar för att uppfylla kraven på lågtemperaturseghet som krävs av standarden, och produktionscykeln är lång. När lågtemperaturslagsegheten inte uppfyller standardkraven är den inte tillåten att användas som lågtemperaturstål. Därför används det bara när produktionspartiet är stort och kan smältas in i en ugn, och austenitiskt rostfritt stål används vanligtvis.
3. Icke-frätande arbetsförhållanden
När ventilens arbetsmedium är icke-korrosiva ämnen som vatten, ånga, luft och olja, används vanligtvis kolstål. Kolstål för ventiler avser WCB, WCC gjutstål och ASTM A105 smidd stål i ASTM A216-standarden. Den lämpliga arbetstemperaturen för kolstål för ventiler är -29-425 grader. Men för säkerhets skull, med tanke på att mediets arbetstemperatur kan fluktuera, bör servicetemperaturen för allmänt kolstål inte överstiga 400 grader .
4. Korrosionsförhållanden
4.1 Krom-molybden högtemperaturstål
Cr-Mo högtemperaturgjutstålet som används för ventilen använder huvudsakligen WC6, WC9 och C5 (ZG1Cr5Mo) i ASTM A217-standarden, och motsvarande valsmaterial är F11, F22 respektive F5 i ASTM A182.
⑴ Krom-molybdenstål med låg kromkvalitet
Krom-molybdenstål med låg kromkvalitet inkluderar WC6, WC9, F11 och F22. Det tillämpliga arbetsmediet är vatten, ånga och väte, och det är inte lämpligt för svavelhaltiga oljeprodukter. Den lämpliga arbetstemperaturen för WC6 och F11 är -29-540 grader, och den lämpliga arbetstemperaturen för WC9 och F22 är -29-570 grader.
⑵ Krom fem molybden högtemperaturstål
Krom femmolybden högtemperaturstål har C5 (ZG1Cr5Mo) och F5, och dess tillämpliga arbetsmedium är vatten, ånga, väte och svavelhaltig olja, etc.
Om C5 (ZG1Cr5Mo) används för vattenånga är dess maximala arbetstemperatur 600 grader. När den används i arbetsmedia som svavelhaltiga oljor är den maximala arbetstemperaturen 550 grader. Därför är det föreskrivet att drifttemperaturen för C5 (ZG1Cr5Mo) är mindre än eller lika med 550 grader.
4.2 Rostfritt syrafast stål
Rostfritt syrabeständigt stål avser krom-nickel eller krom-nickel-molybden rostfritt syrabeständigt stål som används i petrokemiska, kemiska och gödselmedelsindustrier för korrosionsbeständighet såsom salpetersyra, svavelsyra, ättiksyra och organiska syror. Det rostfria och syrabeständiga gjutstålet använder huvudsakligen CF8, CF8M, CF3, CF3M, CF8C, CD{11}}MCu och CN7M i ASTM A743- eller ASTM A744-standarden, och motsvarande rullmaterial är F304, F316, F304L i ASTM A182-standarden, F316L, F347, F53 och US UNS N08020.
⑴Cr-Ni rostfritt stål
Cr-Ni rostfria och syrabeständiga stål inkluderar CF8, CF3, F304, F304L, CF8C och F347, som är lämpliga för att oxidera syror som salpetersyra som arbetsmedium. Dess maximala arbetstemperatur är mindre än eller lika med 200 grader.
⑵Cr-Ni-Mo rostfritt stål
Cr-Ni-Mo rostfria och syrabeständiga stål inkluderar CF8M, CF3M, F316 och F316L, som är lämpliga för att reducera syror som ättiksyra som arbetsmedium.
CF8M, CF3M, etc. kan ersätta CF8 och CF3, men CF8 och CF3 kan inte ersätta CF8M och CF3M. Därför använder de rostfria och syrabeständiga stålventilerna i USA och andra länder huvudsakligen CF8M och CF3M, och deras maximala arbetstemperatur är mindre än eller lika med 200 grader.
⑶ CN7M legering
CN7M-legering har god övergripande korrosionsbeständighet, den används ofta i hårda korrosionsförhållanden, inklusive svavelsyra, salpetersyra, fluorvätesyra och utspädd saltsyra, kaustikalkali, havsvatten och varm kloridsaltlösning, etc., speciellt tillgänglig i svavelsyra med olika koncentrationer och temperaturer inom intervallet Mindre än eller lika med 70 grader. Driftstemperaturen för CN7M och UNS N08020 legering är -29-450 grader.
⑷ Duplex rostfritt stål
Duplext rostfritt stål (tabell 1) är fällningshärdande rostfritt stål, som innehåller 35 % till 40 % austenit i ferritmatrisen, och dess sträckgräns är ungefär 2 gånger den hos 19Cr-9Ni austenitiskt rostfritt stål. Times, och har hög hårdhet och god plasticitet och slagseghet. Det är särskilt lämpligt för användning under de korrosiva arbetsförhållandena för både nötning och erosion, så det används ofta i starkt sura arbetsförhållanden för oxidation och reduktion, och har speciell motståndskraft mot spänningskorrosionssprickor i miljöer med klor. Servicetemperaturen för CD-4MCu, CD3MN, CE3MN och F53 duplex av rostfritt stål är -29-316 grad .
4.3 Korrosionsbeständig nickelbaserad legering
Korrosionsbeständiga nickelbaserade legeringsventiler är huvudsakligen gjuten Monel-legering (M35-1), gjuten nickellegering (CZ-100), Inconel-legering (CY-40), Hastelloy B (N{ {5}}MV) i ASTM A494-standarden. , N-7M) och Hastelloy C (CW-12MW, CW-7M, CW-6MC, CW-2M).
Monel-legeringsvalsmaterial som används för korrosionsbeständiga Monel-legeringsventiler är huvudsakligen UNS N04400 (Monel 400) och UNS N05500 (Monel K500). Det finns inget motsvarande valsat material för gjuten nickellegering, och det valsade materialet i Inconel-legering är Inconel 600 och Inconel 625, etc.
⑴ Monel
Monel-legering (Monel) har hög hållfasthet och seghet, särskilt har utmärkt korrosionsbeständighet för att reducera syra och starkt alkalimedium och havsvatten. Därför används den vanligtvis för att tillverka utrustning och ventiler för att transportera fluorvätesyra, saltlösning, neutralt medium, alkalisalt och reducerande syra, och är även lämplig för torr klorgas, vätekloridgas, 425 grader hög temperatur klorgas och 450 grader hög temperatur vätekloridgas etc. Medium, men inte resistent mot korrosion av svavelhaltiga medier och oxiderande medier (som salpetersyra och media med hög syrehalt). Ventilens materialkod är Monel-legering som helhet, kodnamnet för ventilmaterialet är Monel-legering, kodnamnet för ventilmaterialet är C/M när skalet är kolstål, och kodnamnet för ventilmaterialet är P/M när skalet är CF8. När kroppen är CF8M är ventilens materialkod R/M. Den lämpliga arbetstemperaturen för legeringen Monel M35-1, Monel 400 och Monel K500 är -29-480 grader .
⑵ Gjuten nickellegering
Den kemiska sammansättningen av gjuten nickellegering (CZ-100) är 95%Ni och 1.00%C, och det finns inget motsvarande valsat material. När CZ-100 används i hög temperatur, hög koncentration eller vattenfri alkalilösning har den utmärkt korrosionsbeständighet. CZ-100 används ofta vid framställning av kloralkali med hög korrosiv koncentration (inklusive smält vattenfri kaustiksoda) och vid tillfällen där metaller som koppar och järn inte kan kontaminera produkter. Materialkoden för den gjutna nickellegeringen CZ-100-ventilen är Ni. Den lämpliga arbetstemperaturen för CZ-100-legering är -29-316 grader.
⑶ Inconel-legering
Inconel-legering (Inconel) CY-40 och Inconel 600 (ASTM B564 N06600) används främst för spänningskorrosionsbeständighet, särskilt för högkoncentrerat kloridmedium. När Ni-halten är större än eller lika med 45%, har det en stark effekt på kloridspänningskorrosionseffekten "Immunitet". Dessutom kan den också motstå korrosion av kokande koncentrerad salpetersyra, rykande salpetersyra, högtemperaturgas som innehåller svavel och vanadin och förbränningsprodukter.
Inconel-legering har använts i stor utsträckning vid tillverkning av komponenter för pannvattensystem i kärnkraftverk eftersom den är säkrare än rostfritt stål. Samtidigt är den också lämplig för industriell produktion som kräver hög hållfasthet, högtryckstätning, hög korrosionsbeständighet och motståndskraft mot mekaniskt slitage och oxidation vid höga temperaturer. Till exempel använder den stora fabriken för kemiska gödselmedel Inconel 600 eller Inconel 625 legering (den valsade produktkvaliteten av Hastelloy CW-6MC) för att tillverka högtrycks (600-1500 LB) högkoncentrationssyreventiler, etc. Materialkoden för CY-40 och Inconel 600 legeringsventiler är In. Lämplig arbetstemperatur är -29~650 grader.
⑷ Hastelloy
Hastelloy (Hastelloy) är ett kommersiellt namn, som inkluderar en serie legeringskvaliteter, som främst används för korrosionsbeständiga ventiler är Hastelloy B (Hastelloy B) och Hastelloy C (Hastelloy C).
De gjutna legeringskvaliteterna för Hastelloy B (Hastelloy B) är N-12MV (N-12M-1) och N-7M i ASTMA494-standarden (vissa material kallas N-12M-2, även känd som Chlorimet2-legering), och dess valsningskvalitet är UNS N10665 i ASTM B335-standarden. Hastelloy B är resistent mot olika koncentrationer av saltsyra, och är även resistent mot icke-oxiderande salter och syror. För korrosionsbeständiga ventiler av Hastelloy B bör Hastelloy B (N-7M) med låg kolhalt väljas med hänsyn till korrosionsbeständighet och intergranulär korrosionsbeständighet. Materialkoden för Hastelloy-legeringen har inga regler inom ventilindustrin. Materialkoden för Hastelloy B-ventilen kan uttryckas direkt av dess gjutna legeringskvalitet. Den lämpliga arbetstemperaturen för Hastelloy B är -29 grad -425 grad.
De gjutna legeringskvaliteterna för Hastelloy C (Hastelloy C) är CW-12MW (vissa material kallas CW-12M-1) och CW-7M (CW{{4) }}M-2, även känd som Chlorimet3-legering) och Hastelloy C -276-legering, dess gjutlegeringskvalitet är CW-6MC och Hastelloy C-4-legering, dess gjutlegering betyget är CW-2M. Cast Hastelloy CW-7M, CW-12MW, CW-6MC och CW-2M motsvarar rullande kvaliteter UNS N10001, UNS N10003, UNS N10276 respektive UNS N06455. Hastelloy C är korrosionsbeständig mot oxiderande lösningsmedel, lågkoncentrerad saltsyra och salpetersyra vid rumstemperatur.
4,4 titanlegering
Titan (Ti) har hög hållfasthet, låg vikt, tillräckligt hög värmebeständighet och låg temperaturseghet, och god bearbetningsprestanda och svetsprestanda. Den används främst för gjutning av rent titan och smide av rent titan ZTA2 vid tillverkning av ventiler.
Titan uppvisar korrosionsbeständighet, icke-korrosionsbeständighet eller till och med brand och explosion till korrosiva medier på grund av olika arbetsförhållanden såsom temperatur. Därför bör naturen (koncentration, temperatur, etc.) av det medium som används tydligt specificeras vid beställning och design.
Titanventiler har utmärkt korrosionsbeständighet i en mängd olika oxiderande, mycket korrosiva och neutrala medier.
Titan har utmärkt korrosionsbeständighet i salpetersyra under kokpunkten och koncentration Mindre än eller lika med 80%. I rykande salpetersyra, när NO2-halten överstiger 2% och vattenhalten är otillräcklig, kommer reaktionen mellan titan och rykande salpetersyra att explodera. Därför används titan i allmänhet inte i högtemperatursalpetersyra med en halt på mer än 80 %.
Titan är inte korrosionsbeständigt i svavelsyra, och titan har måttlig korrosionsbeständighet i saltsyra. Det anses allmänt att industriellt rent titan kan användas i saltsyra med en koncentration på 7,5 % vid rumstemperatur, 3 % vid 60 grader och 0,5 % vid 100 grader. Titan kan också användas i 30 % vid 35 grader, 10 % vid 60 grader och 100 % vid 60 grader. I 3% fosforsyra vid grad .