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高溫工況下閥門(mén)材料如何選擇?
發布時間:2021/3/19

高溫工況主要包括亞高溫、高溫Ⅰ級、高溫Ⅱ級、高溫Ⅲ級、高(gāo)溫Ⅳ級、高溫Ⅴ級,下麵分別做介紹。   

1、 亞高溫

亞高溫是指閥(fá)門的工作溫度在325~425℃區域。如果介質是水和蒸(zhēng)汽時(shí),主要用WCB、WCC、A105、WC6和WC9。如 果介質是含硫油(yóu)品時,主要用具有抗硫化(huà)物腐蝕的C5、CF8、CF3、CF8M和CF3M等。它們多用在煉(liàn)油廠的常減壓裝置和 延遲焦化裝置上,此時CF8、CF8M、CF3及CF3M材(cái)質的(de)閥門不是用於抗酸溶(róng)液腐蝕,而是用於含硫油品(pǐn)及油氣管路上。 在此工況中,CF8、CF8M、CF3和(hé)CF3M的最高工(gōng)作溫度上限為450℃。

2、 高溫Ⅰ級

閥(fá)門的工作(zuò)溫度為425~550℃時(shí)為高溫Ⅰ級(簡稱PI級)。PI級閥門的主(zhǔ)體(tǐ)材料為ASTMA351標準中(zhōng)的CF8為基形的 “高(gāo)溫Ⅰ級中碳鉻鎳稀土鈦優質耐熱鋼(gāng)”。因PI級是特定的稱呼,在這裏包含了高溫不鏽鋼(P)的(de)概念。因此,如果 工作介質為水或蒸汽時,雖(suī)然也可(kě)用高溫鋼(gāng)WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃),在(zài)含硫油品時雖然也可用高溫鋼C5 (ZG1Cr5Mo),但在這裏不能稱它們為PI級。

3、 高溫Ⅱ級

閥門的工作溫度為(wéi)550~650℃,定(dìng)為高溫(wēn)Ⅱ級(jí)(簡稱為PⅡ級)。PⅡ級高溫(wēn)閥門主要用於煉油廠的重油催化(huà)裂化(huà)裝 置,它包含用在三旋噴嘴等部位的高溫襯裏耐磨閘閥。PⅡ級(jí)閥門的主體材料為ASTMA351標準中的CF8為基形的“高(gāo)溫 Ⅱ級(jí)中碳鉻鎳(niè)稀(xī)土鈦鉭強化型耐(nài)熱鋼”。

4、 高溫Ⅲ級

閥門的工作溫度為650~730℃,定為高溫(wēn)Ⅲ級(簡稱(chēng)為PⅢ級(jí))。PⅢ級高溫閥門(mén)主要是用在煉油廠(chǎng)的大(dà)型重油催化(huà) 裂化裝置上。PⅢ級高(gāo)溫閥門主體材料(liào)為ASTMA351標準中的CF8M為基形的“高溫Ⅲ級中(zhōng)碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化型(xíng)耐(nài)熱 鋼”。 

5、 高溫Ⅳ級

閥門的工作溫度為730~816℃,定為高溫Ⅳ級(簡(jiǎn)稱為PⅣ級(jí))。將PⅣ級閥門的(de)工作溫度上限定為816℃是因為閥 門設計選用的標準ASMEB16134壓力-溫度等級中提(tí)供的最高溫度為816℃(1500υ)。另外,工(gōng)作溫度超過816℃以後, 鋼就接(jiē)近進入了鍛造溫度區域,此時金屬處(chù)於塑性變形區間,金屬的可塑性(xìng)好,難以(yǐ)承受高的工(gōng)作壓力和衝擊(jī)力而保 持不變形。PⅣ級閥門的主體材料為ASTMA351標準中的CF8M為基形“高溫Ⅳ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化(huà)型(xíng)耐熱鋼”。 CK-20及ASTMA182標準中F310(其中C含量≥01050%)及F310H等耐熱(rè)不鏽鋼(gāng)。

6、 高溫Ⅴ級

閥門的工作溫度(dù)>816℃以上,簡稱為PⅤ級(jí),PⅤ級高溫閥門(作切(qiē)斷用(yòng)閥門,而非調節型蝶閥類的閥門)必須采 用特殊的設計手段,如襯隔熱襯裏或通水或氣冷卻等,方能保證閥門的正常工作。所以,對PⅤ級高溫閥門的工作(zuò)溫 度上限不作規定,這是因為控製閥門的(de)工作溫度不是僅靠材料,而是用特(tè)殊的設計手段來(lái)解決的,而設計手段的基本(běn) 原理是一樣的。PⅤ級高溫閥(fá)門可根據其工作介(jiè)質和工作壓力及采用的特殊設計方法等,選用合理的、能滿足該閥門 的材料。在PⅤ級高溫閥門中,通常煙道插板閥(fá)或蝶閥的插板或蝶板常選(xuǎn)用ASTMA297標(biāo)準中的HK-30,HK-40高溫合金 ,它(tā)們能(néng)在(zài)1150℃以(yǐ)下(xià)抗氧化和還原(yuán)性氣體中(zhōng)耐蝕,但不能承受衝擊和高壓載荷。