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閥門選對了沒?這些閥門材質,你分得清嗎?

【本文由指南車機器人學院推薦閱讀】

很多閥門能夠適應多種工況, 但是如果選擇閥門材料不合理, 閥門的性能和使用壽命會大打折扣。 首先根據各種閥門材質的使用範圍進行選擇, 才能使其發揮最佳性能。

閥體、閥蓋和閥瓣的材料

閥體、閥蓋和閥瓣是閥門主要零件, 直接承受介質壓力, 所用材料必須符合“閥門的壓力與溫度等級”的規定。

常用材料有下面幾種:

灰鑄鐵

灰鑄鐵適用於公稱壓力PN≤1.0MPa, 溫度為-10℃~200℃的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質。

灰鑄鐵常用牌號:HT200、HT250、HT300、HT350。

可鍛鑄鐵

適用於公稱壓力PN≤2.5MPa, 溫度為-30~300℃的水、蒸汽、空氣及油品介質。

常用牌號:KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10。

球墨鑄鐵

適用於PN≤4.0MPa, 溫度為-30~350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質。

常用牌號:QT400—15、QT450—10、QT500—7。

耐酸高矽球墨鑄鐵

適用於公稱壓力PN≤0.25MPa, 溫度低於120℃的腐蝕性介質。

碳素鋼

適用於公稱壓力PN≤32.0MPa, 溫度為-30~425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油製品等介質。

常用牌號:WC1、WCB、ZG25及優質鋼20、25、30及低合金結構鋼16Mn。

銅合金

適用於PN≤2.5MPa的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質, 以及溫度-40~250℃的蒸汽介質。

常用牌號:ZGnSn10Zn2(錫青銅), H62、Hpb59—1(黃銅)、QAZ19—2、QA19—4(鋁青銅)。

高溫銅

適用於公稱壓力PN≤17.0MPA、溫度≤570℃的蒸汽及石油產品。

常用牌號:ZGCr5Mo, 1Cr5M0, ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V,

12CrMoV , WC6, WC9等牌號。

低溫鋼

適用於公稱壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥—196℃乙烯, 丙烯, 液態天然氣, 液氮等介質。

常用牌號:

ZG1Cr18Ni9

0Cr18Ni9

1Cr18Ni9Ti

ZG0Cr18Ni9

不鏽耐酸鋼

適用於公稱壓力PN≤6.4Mpa 、溫度≤200℃硝酸, 醋酸等介質。

常用牌號:

ZG0Cr18Ni9Ti

ZG0Cr18Ni10 <耐硝酸>

ZG0Cr18Ni12Mo2Ti

ZG1Cr18Ni12Mo2Ti <耐酸和尿素>

常用的閥門材質與溫度關係

密封面材料

密封面是閥門最關鍵的工作面, 密封面品質的好壞關係到閥門的使用壽命。 通常密封面材料要考慮耐腐蝕, 耐擦傷, 耐沖蝕, 抗氧化等因素。

軟質材料

橡膠(包括丁睛橡膠, 氟橡膠等)

塑膠(聚四氟乙烯, 尼龍等)

硬密封材料

銅合金(用於低壓閥門)

鉻不銹鋼(用於普通高中壓閥門)

司太立合金(用於高溫高壓閥門及強腐蝕閥門)

鎳基合金(用於腐蝕性介質)

閥杆材料

閥杆在閥門開啟和關閉過程中,承受拉、壓和扭轉作用力,並與介質直接接觸,同時和填料之間還有相對的摩擦運動。

因此閥杆材料必須保證在規定溫度下有足夠的強度和衝擊韌性,有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性,以及良好的工藝性。

碳素鋼

用於低壓和介質溫度不超過300℃的水、蒸汽介質時,一般選用A5普通碳素鋼。

用於中壓和介質溫度不超過450℃的水、蒸汽介質時,一般選用35優質碳素鋼。

合金鋼

用於中壓和高壓,介質溫度不超過450℃的水、蒸汽、石油等介質時,一般選用40Cr(鉻鋼)。

用於高壓、介質溫度不超過540℃的水、蒸汽等介質時,可選用38CrMoALA滲氮鋼。

用於高壓、介質溫度不超過570℃的蒸汽介質時,一般選用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼。

不鏽耐酸鋼

用於中壓和高壓、介質溫度不超過450℃的非腐蝕性介質與弱腐蝕性介質,可選用1Cr13、2Cr13、3Cr13鉻不銹鋼。

用於腐蝕性介質時,可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不鏽耐酸鋼和PH15-7Mo沉澱硬化鋼。

耐熱鋼

用於介質溫度不超過600℃的高溫閥門時,可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。

閥杆螺母材料

閥杆螺母在閥門開啟和關閉過程中,直接承受閥杆軸向力,因此必須具備一定的強度。

同時它與閥杆是螺紋傳動,要求摩擦係數小,不生銹和避免咬死現象。

銅合金

銅合金的摩擦係數較小,不生銹,是目前普遍採用的材料之一。

對於Pg<1.6Mpa的低壓閥門可採用ZHMn58-2-2鑄黃銅。

對於Pg16-6.4Mpa的中壓閥門可採用ZQAL9-4無錫青銅。

對於高壓閥門可採用ZHAL66-6-3-2鑄黃銅。

當工作條件不允許採用銅合金時,可選用35、40等優質炭素鋼,2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不鏽耐酸鋼。

工作條件不允許指下列情況。

用於電動閥門上,帶有瓜形離合器的閥杆螺母,需要進行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。

工作介質對銅有腐蝕, 選用鋼制閥杆螺母時,要特別注意螺紋的咬死現象。

填料材料

在閥門上,填料是用來充填閥蓋填料室的空間,以防止介質經由閥杆和閥蓋填料室空間洩漏。

軟質填料

植物質填料較便宜,常用於100℃以下的低壓閥門。

礦物質填料可用於450-500℃的閥門。

橡膠O型圈填料介質溫度一般限制在60℃以下。

高溫高壓閥門上的填料也有採用純石棉加片狀石墨粉壓緊而成的。

硬質填料

由植物質,即大麻、亞麻、棉、黃麻等,或由礦物質,即石棉纖維, 或由石棉纖維內夾金屬絲和外塗石墨粉等編織的線繩,也有壓成的成型的填料,以及近年來新發展的柔性石墨填料材料。

常用填料使用溫度選擇

常用介質選用的填料

閥杆在閥門開啟和關閉過程中,承受拉、壓和扭轉作用力,並與介質直接接觸,同時和填料之間還有相對的摩擦運動。

因此閥杆材料必須保證在規定溫度下有足夠的強度和衝擊韌性,有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性,以及良好的工藝性。

碳素鋼

用於低壓和介質溫度不超過300℃的水、蒸汽介質時,一般選用A5普通碳素鋼。

用於中壓和介質溫度不超過450℃的水、蒸汽介質時,一般選用35優質碳素鋼。

合金鋼

用於中壓和高壓,介質溫度不超過450℃的水、蒸汽、石油等介質時,一般選用40Cr(鉻鋼)。

用於高壓、介質溫度不超過540℃的水、蒸汽等介質時,可選用38CrMoALA滲氮鋼。

用於高壓、介質溫度不超過570℃的蒸汽介質時,一般選用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼。

不鏽耐酸鋼

用於中壓和高壓、介質溫度不超過450℃的非腐蝕性介質與弱腐蝕性介質,可選用1Cr13、2Cr13、3Cr13鉻不銹鋼。

用於腐蝕性介質時,可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不鏽耐酸鋼和PH15-7Mo沉澱硬化鋼。

耐熱鋼

用於介質溫度不超過600℃的高溫閥門時,可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。

閥杆螺母材料

閥杆螺母在閥門開啟和關閉過程中,直接承受閥杆軸向力,因此必須具備一定的強度。

同時它與閥杆是螺紋傳動,要求摩擦係數小,不生銹和避免咬死現象。

銅合金

銅合金的摩擦係數較小,不生銹,是目前普遍採用的材料之一。

對於Pg<1.6Mpa的低壓閥門可採用ZHMn58-2-2鑄黃銅。

對於Pg16-6.4Mpa的中壓閥門可採用ZQAL9-4無錫青銅。

對於高壓閥門可採用ZHAL66-6-3-2鑄黃銅。

當工作條件不允許採用銅合金時,可選用35、40等優質炭素鋼,2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不鏽耐酸鋼。

工作條件不允許指下列情況。

用於電動閥門上,帶有瓜形離合器的閥杆螺母,需要進行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。

工作介質對銅有腐蝕, 選用鋼制閥杆螺母時,要特別注意螺紋的咬死現象。

填料材料

在閥門上,填料是用來充填閥蓋填料室的空間,以防止介質經由閥杆和閥蓋填料室空間洩漏。

軟質填料

植物質填料較便宜,常用於100℃以下的低壓閥門。

礦物質填料可用於450-500℃的閥門。

橡膠O型圈填料介質溫度一般限制在60℃以下。

高溫高壓閥門上的填料也有採用純石棉加片狀石墨粉壓緊而成的。

硬質填料

由植物質,即大麻、亞麻、棉、黃麻等,或由礦物質,即石棉纖維, 或由石棉纖維內夾金屬絲和外塗石墨粉等編織的線繩,也有壓成的成型的填料,以及近年來新發展的柔性石墨填料材料。

常用填料使用溫度選擇

常用介質選用的填料

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