高溫工況下閥門(mén)材質(zhì)選型
高溫工況主要包括亞高溫、高溫Ⅰ級(jí)、高溫Ⅱ級(jí)、高溫Ⅲ級(jí)、高溫Ⅳ級(jí)、高溫Ⅴ級(jí)，下面分別做介紹。
1、 亞高溫
亞高溫是指閥門(mén)的工作溫度在325～425℃區(qū)域。如果介質(zhì)是水和蒸汽時(shí)，主要用WCB、WCC、A105、WC6和WC9。如果介質(zhì)是含硫油品時(shí)，主要用具有抗硫化物腐蝕的C5、CF8、CF3、CF8M和CF3M等。它們多用在煉油廠(chǎng)的常減壓裝置和延遲焦化裝置上，此時(shí)CF8、CF8M、CF3及CF3M材質(zhì)的閥門(mén)不是用于抗酸溶液腐蝕，而是用于含硫油品及油氣管路上。在此工況中，CF8、CF8M、CF3和CF3M的最高工作溫度上限為450℃。 2、 高溫Ⅰ級(jí) 閥門(mén)的工作溫度為425～550℃時(shí)為高溫Ⅰ級(jí)(簡(jiǎn)稱(chēng)PI級(jí))。PI級(jí) 閥門(mén)的主體材料為ASTMA351標(biāo)準(zhǔn)中的CF8為基形的“高溫Ⅰ級(jí)中碳鉻鎳稀土鈦優(yōu)質(zhì)耐熱鋼”。因PI級(jí)是特定的稱(chēng)呼，在這里包含了高溫不銹鋼(P)的概念。因此，如果工作介質(zhì)為水或蒸汽時(shí)，雖然也可用高溫鋼WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃)，在含硫油品時(shí)雖然也可用高溫鋼C5(ZG1Cr5Mo)，但在這里不能稱(chēng)它們?yōu)镻I級(jí)。 3、 高溫Ⅱ級(jí)
閥門(mén)的工作溫度為550～650℃，定為高溫Ⅱ級(jí)(簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅡ級(jí))。PⅡ級(jí)高溫閥門(mén)主要用于煉油廠(chǎng)的重油催化裂化裝置，它包含用在三旋噴嘴等部位的 高溫襯里耐磨閘閥。PⅡ級(jí)閥門(mén)的主體材料為ASTMA351標(biāo)準(zhǔn)中的CF8為基形的“高溫Ⅱ級(jí)中碳鉻鎳稀土鈦鉭強(qiáng)化型耐熱鋼”。 4、 高溫Ⅲ級(jí)
閥門(mén)的工作溫度為650～730℃，定為高溫Ⅲ級(jí)(簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅢ級(jí))。PⅢ級(jí)高溫閥門(mén)主要是用在煉油廠(chǎng)的大型重油催化裂化裝置上。PⅢ級(jí)高溫閥門(mén)主體材料為ASTMA351標(biāo)準(zhǔn)中的CF8M為基形的“高溫Ⅲ級(jí)中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強(qiáng)化型耐熱鋼”。 5、 高溫Ⅳ級(jí)
閥門(mén)的工作溫度為730～816℃，定為高溫Ⅳ級(jí)(簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅣ級(jí))。將PⅣ級(jí)閥門(mén)的工作溫度上限定為816℃是因?yàn)殚y門(mén)設(shè)計(jì)選用的標(biāo)準(zhǔn)ASMEB16134壓力-溫度等級(jí)中提供的最高溫度為816℃(1500υ)。另外，工作溫度超過(guò)816℃以后，鋼就接近進(jìn)入了鍛造溫度區(qū)域，此時(shí)金屬處于塑性變形區(qū)間，金屬的可塑性好，難以承受高的工作壓力和沖擊力而保持不變形。PⅣ級(jí)閥門(mén)的主體材料為ASTMA351標(biāo)準(zhǔn)中的CF8M為基形“高溫Ⅳ級(jí)中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強(qiáng)化型耐熱鋼”。CK-20及ASTMA182標(biāo)準(zhǔn)中F310(其中C含量≥01050%)及F310H等耐熱不銹鋼。 6、 高溫Ⅴ級(jí) 閥門(mén)的工作溫度>816℃以上，簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅤ級(jí),PⅤ級(jí)高溫閥門(mén)(作切斷用閥門(mén)，而非調(diào)節(jié)型蝶閥類(lèi)的閥門(mén))必須采用特殊的設(shè)計(jì)手段，如襯隔熱襯里或通水或氣冷卻等，方能保證閥門(mén)的正常工作。所以，對(duì)PⅤ級(jí)高溫閥門(mén)的工作溫度上限不作規(guī)定，這是因?yàn)榭刂崎y門(mén)的工作溫度不是僅靠材料，而是用特殊的設(shè)計(jì)手段來(lái)解決的，而設(shè)計(jì)手段的基本原理是一樣的。PⅤ級(jí)高溫閥門(mén)可根據(jù)其工作介質(zhì)和工作壓力及采用的特殊設(shè)計(jì)方法等，選用合理的、能滿(mǎn)足該閥門(mén)的材料。在PⅤ級(jí)高溫閥門(mén)中，通常 煙道插板閥或 蝶閥的插板或蝶板常選用ASTMA297標(biāo)準(zhǔn)中的HK-30，HK-40高溫合金，它們能在1150℃以下抗氧化和還原性氣體中耐蝕，但不能承受沖擊和高壓載荷。
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