鍛鋼低溫(wēn)截止閥的特點與低溫閥的材料選用
時間:2013-7-29 10:15:12 來源:溫州尼威閥門 瀏覽數:11416
鍛鋼低溫截止閥適用於低溫液(yè)體貯運設備(bèi)的管理(lǐ)係統,具有(yǒu)開關靈活、密封可(kě)靠的特點,也可(kě)用於其他低溫和(hé)深冷介質的管理係統.。常溫截止閥(fá)是指介質(zhì)的使用溫度-40~+500度之間(jiān),閥體的材(cái)料也不一樣。低溫截止閥主要是指介質使用溫度在-196~-150度的低(dī)溫液態介質係統(tǒng)中的截止閥。
鍛鋼低溫截止閥,特別是超低溫閥(fá)門,其(qí)工作溫度極低。在設計這類閥(fá)門時,除了應遵循一般閥門的設計原(yuán)則外,還有一些特殊的要求。
一、低溫閥門的設計要求:根據使用條件,低溫閥的設(shè)計有(yǒu)下列要求:1)閥門在低(dī)溫介質及周圍環境溫度下應具有長時間工作的能力。2)閥門不應成為(wéi)低溫係統的一個顯(xiǎn)著熱源。這是因為熱量的流入除降低熱效率外,如流入過多,還會使內部流體急速蒸發,產生異常升壓,造成危險。3)低(dī)溫介質不應對手輪操作及填料密封性能產(chǎn)生(shēng)有害(hài)的影響。4)直接與低溫(wēn)介質(zhì)接觸的閥門組合件應具有防爆和防火結構。5)在低溫下工(gōng)作的閥(fá)門組合件無法潤滑,所以(yǐ)需要采取結構措施,以防(fáng)止摩擦件擦傷。
二、低溫(wēn)閥的材料選用
1、低溫閥主體材料
(1)主體材料選用應考慮的因素從金相考慮,金屬材料中除了具(jù)有麵心立方晶格的奧氏體鋼、銅、鋁(lǚ)等以外,一般的鋼材在低溫狀態下會出現低溫脆性,從而降低閥門的強度和使用壽命。選擇主(zhǔ)體材料時(shí)首先要選(xuǎn)用適合(hé)於低溫下工作的材料。鋁在(zài)低溫下不會出現低溫脆(cuì)性,但因鋁及(jí)鋁合金(jīn)的硬度不高,鋁(lǚ)密封麵的耐磨、耐擦傷性(xìng)能差,所以在(zài)低溫閥門中的使用有一定的限製,僅在低壓和小口徑閥門中選用。
在低溫工作的材料要保證其低溫性能,主要(yào)是保證其冷衝擊強度。閥內件必(bì)須通過(guò)正確(què)選材,使其具(jù)有足夠的冷衝擊強度,才能防止斷裂。C和(hé)Cr的合金鋼(gāng)在低於-20℃時候很快失去抗衝擊強度,所以使用溫度分別限製在-30℃和-50℃。含Ni量為3.5%的鎳鋼可以(yǐ)使用到-100℃,含Ni量9%的鎳(niè)鋼可(kě)以使用到(dào)-192℃。奧氏體不(bú)鏽(xiù)鋼、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金(jīn)、鈦、鋁(lǚ)合金及青銅可以使用到更低的溫度(-273℃)。
除此以外,低(dī)溫閥門(mén)的材料選用還應考慮以下一些因素:
1)閥門的低使用(yòng)溫度;2)金屬材料在低溫下保(bǎo)持工作條件所需要的力學性能,特別是衝擊(jī)韌性、相對(duì)延伸率及(jí)組織穩定性(xìng);3)在低溫及無油潤滑的情況下,具有良好的耐摩性;4)具有良好的耐蝕性;5)采(cǎi)用焊(hàn)接連接(jiē)時還需考慮材料的焊接性能(néng)。
(2)閥體、閥蓋、閥座、閥瓣(閘板)材料的選用,這些主體(tǐ)零部件材料的選用原則大致是:溫(wēn)度高於-100℃時(shí)選用鐵素(sù)體鋼;溫度低於-100℃時選用(yòng)奧氏體(tǐ)鋼;低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁等材料。設計時根據低使用溫度選擇適當的材料。
(3)閥杆及(jí)緊(jǐn)固(gù)件的材料選用(yòng)
溫度高於-100℃時,閥杆和螺栓材料采用Ni、,Cr-Mo等合金鋼,經適當的熱(rè)處理(lǐ),以提高抗拉強度和防止螺紋咬傷等。溫度低於-100℃時,采用奧氏體不鏽耐酸鋼製造。但18-8耐酸鋼硬度低,會造成閥杆與填料相互擦傷,致使填料處泄漏。所以,閥(fá)杆表麵(miàn)必須鍍硬鉻(鍍層厚0.04-0.06mm),或進行氮化和鍍鎳磷處理,以提高表麵硬度。為防止螺母與螺栓咬死,螺母一般采用Mo鋼或Ni鋼,同時在螺紋表麵塗(tú)二(èr)硫化鉬。
2、低(dī)溫閥(fá)墊片、填料材料的選用:隨著溫度降低,氟塑料收縮量很大,會使密封性能下降,容易引起(qǐ)泄漏。石棉填料無法避免滲透性泄漏。橡膠對液化(huà)天然氣有泡脹性,在低溫下不可采用。在低溫閥門設計中,一方麵(miàn)由結構設計來保證(zhèng)使填料處於接(jiē)近環境溫度下工作,例如,采(cǎi)用長頸閥蓋結構,使填料(liào)函離。
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