Valg av ventilmateriale for industriell bruk
Et av de viktigste hensynene i ventildesign og materialvalg er ventilens driftstemperatur.
For å standardisere passende arbeidstemperatur for ventillegemet materiale, fra forskjellige typer ventilstålstørrelse og materialytelse i Kinas petrokjemiske industri, kjemisk industri, gjødsel, elektrisitet og metallurgisk industri med passende arbeidstemperatur til ventillegemet og relaterte krav gjorde klare regler for ventilproduktdesign, produksjon og inspeksjon. I tillegg, fra teknisk styring og produksjonsstyring og anskaffelse av materialer og andre aspekter av hensyn, for hver type stål bør velge en god omfattende ytelse, bør ikke velge for mange stålskilt og -skilt for å forhindre forvirring.
Ultra-lav temperatur ventil materiale ultra-lav temperatur ventil (-254 (flytende hydrogen) ~ -101 ℃ (etylen)) hovedmaterialet må velge ansiktet sentrum kubisk gitter av austenittisk rustfritt stål, kobberlegering eller aluminiumslegering, dets varmebehandling med mekaniske egenskaper ved lav temperatur, spesielt slagets seighet for lav temperatur, må oppfylle standardkravene.
Følgende austenittiske rustfrie stål kan brukes til fremstilling av kryogene ventiler. ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 og CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 og F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L og CF8D (lanzhou høytrykksventil fabrikkdesign, fabrikkstandardkode gfq81-93). Kroppen, panseret, porten eller skiven på en ultra-lav temperatur ventil må behandles kryogen i flytende nitrogen (-196 ℃) før ferdigbehandling.
Lavtemperaturventilmateriale er egnet for lavtemperaturventiler (-100 ~ -30 ℃). Hovedmaterialene er lavtemperatur austenittisk rustfritt stål og lavtemperaturtrykkstykker for ferritt og martensittstål.
Austenittiske rustfrie stål for bruk ved lav temperatur er ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 og CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 og F304L, og ASTM A433 316, 316L, 304, 304L og CF8D.
De ferritiske og martensittstålene for lave temperaturer trykkdeler er ASTM A352 LCA (-32 ℃), LCB, LCC (-46 ℃), LC1 (-59 ℃), LC2, LC211 (-73 ℃) og LC3 (-100 ℃) ).
Materialene i ASTM A352 har lavere primærpris, men deres kjemiske sammensetning må foredles til en pålitelig og veldig streng fabrikkkontrollstandard. Varmebehandlingsprosessen er komplisert, og den må tempereres flere ganger for å tilfredsstille kravet om tøffhet ved lav temperatur som kreves av standard, og produksjonssyklusen er lang. Hvis slitestyrken på lav temperatur ikke er opp til standarden, er det ikke tillatt å brukes som lavtemperaturstål. Derfor bare i produksjonen av store mengder, og kan brukes i smelteovnen, og i det generelle tilfellet av austenittisk rustfritt stål.
Ikke-etsende ventilarbeidsmedium for vann, damp, luft, olje og andre ikke-etsende stoffer, den generelle bruken av karbonstål. Karbonstål for ventiler refererer til WCB, WCC støpte stål og ASTMA105 smidde stål i astm 216. Egnet driftstemperatur for karbonstål for ventil er -29 ~ 425 ℃. For å være sikker, med tanke på at arbeidstemperaturen til mediet kan svinge, bør imidlertid den generelle temperaturen på karbonstål ikke overstige 400 ℃.
Cr-mo støpt stål med høy temperatur brukes hovedsakelig i ASTM a217 standard WC6, WC9 og C5 (ZG1Cr5Mo). De tilsvarende valsede materialene er F11, F22 og F5 i ASTM A182.
Lavkrom-krom-molybdenstål har WC6, WC9, F11 og F22, dets egnede arbeidsmedium for vann, damp og hydrogen, ikke egnet for svoveloljeprodukter.
Den passende driftstemperaturen for WC6 og F11 er -29 ~ 540 ℃, mens den for WC9 og F22 er -29 ~ 570 ℃.
Krompentamethmolybdenum høytemperaturstål er C5 (ZG1Cr5Mo) og F5, dets egnede arbeidsmedium for vann, damp, hydrogen og svovelholdige oljeprodukter.
Når C5 (ZG1Cr5Mo) brukes til vanndamp, er dens høye driftstemperatur 600 ℃. Når den brukes i arbeidsmedier som svovelholdig olje, er dens høye arbeidstemperatur 550 ℃. Derfor er arbeidstemperaturen til C5 (ZG1Cr5Mo) definert som ≤550 ℃.
Rustfritt stål rustfritt syre stål brukes i petrokjemisk og kjemisk industri, kjemisk gjødselindustri for å motstå salpetersyre, svovelsyre, eddiksyre og organisk syre og annen korrosjonsbestandig cr-ni eller cr-ni-mo rustfritt syrestål.
Rustfritt og syrefast stål støpt stål vedtar hovedsakelig CF8, CF8M, CF3, CF3M, CF8C, cd-4mcu og CN7M i ASTMA743 eller ASTMA744 standarder, og tilsvarende valset stål er F304, F316, F304L, F316L, F34F53 og oss UNSN08020 in ASTMA182 standarder. Cr-ni rustfritt stål cr-ni rustfritt stål rustfritt syrefast stål CF8, CF3, F304, F304L, CF8C og F347, det er egnet for arbeidsmedium er salpetersyre og annen oksiderende syre. Dets zui høy driftstemperatur ≤ 200 ℃.
Cr-ni-mo rustfritt stål cr-ni-mo rustfritt stål har CF8M, CF3M, F316 og F316L, som er egnet for å redusere syre som eddiksyre. CF8M og CF3M kan erstatte CF8 og CF3, men CF8 og CF3 kan ikke erstatte CF8M og CF3M. Derfor bruker rustfrie stålventiler i USA og andre land hovedsakelig CF8M, CF3M, dens zui høye driftstemperatur ≤200 ℃.
CN7M-legering CN7M-legering har en god total korrosjonsbestandighet, den er mye brukt under tøffe korrosjonsbetingelser, inkludert svovelsyre, salpetersyre, flussyre og fortynnet saltsyre, kaustisk alkali, sjøvann og varm kloridløsning, spesielt for forskjellige konsentrasjoner og temperatur ≤ 70 ℃ utvalg av svovelsyre. Arbeidstemperaturen til CN7M og UNS N08020 legering er -29 ~ 450 ℃.
Bifase rustfritt stål tofas rustfritt stål er nedbørherdet rustfritt stål, som inneholder 35% ~ 40% austenittisk i matrisen av ferritt. Den har en styrke som er omtrent dobbelt så høy som i 19cr-9ni austenittisk rustfritt stål, og den har høy hardhet, god plastisitet og seighet.
Spesielt egnet for bruk i både slitasje og erosjonskorrosjon arbeidsforhold, så det er mye brukt i oksidasjon og reduksjon av sterke syre arbeidsforhold, i miljøet med klor har en spesiell motstand mot spenning korrosjon sprekker ytelse. Driftstemperaturene på cd-4mcu, CD3MN, CE3MN og F53 er -29 ~ 316 ℃.
Dual-fase rustfritt stål materiale kvalitet kontroll kvalitet støping materiale valset materiale plate stang materiale 0cr25-ni5-mo-cu A8901A [CD4MCu] 00cr22-ni5-mo3-n A8904A A182 A240 A479 [CD3MN] F51 S31803 s3180300cr25-ni7-mo4-n A890 A182 A240 A479 [CE3MN] F53 S32750S32750 korrosjonsbestandig nikkelbasislegering korrosjonsbestandig nikkelbasislegeringsventiler er hovedsakelig valgt i ASTM A494 standard støpt monellegering (m35-1), støpt nikkellegering (z-100), inkell legering (cy- 40), hastellalegering B (n-12mv, n-7m) og hastellaelegering C (cw-12mw, cw-7m, cw-6mc, cw-2m).
Rullmaterialer av Monel-legering for korrosjonsbestandige Monel-legeringsventiler er hovedsakelig UNS N04400 (Monel 400) og UNS N05500 (Monel K500). Inconel 600 og Inconel 625 rulles i Inconel.
Monel-legering har høy styrke og seighet, spesielt utmerket motstand mot korrosjon ved å redusere syre og sterkt alkalimedium og sjøvann.
Derfor er utstyret og ventilene som vanligvis brukes til å transportere flussyre, saltlake, nøytralt medium, alkalisalt og reduksjonssyre også egnet for tørking av LV-gass, LV-oksidert hydrogen, LV-gass ved 425 ℃ og LV-oksidert hydrogen ved 450 ℃ ikke motstandsdyktig mot korrosjon av svovelholdig medium og oksidert medium (for eksempel salpetersyre og medium med høyt oksygeninnhold). Ventilmateriellkoden er MM for hele monellegeringen, og den indre delen er monellegeringsventil. Når skallet er karbonstål, er koden for ventilmaterialet C / M; når skallet er CF8, er ventilmaterialekoden P / M; når skallet er CF8M, er ventilmaterialekoden R / M. Den passende driftstemperatur for Monel-legeringer m35-1, Monel 400 og Monel K500 er -29 ~ 480 ℃.
Støpt nikkellegering støpt nikkellegering (cz-100) har kjemiske sammensetninger av 95% Ni og 1,00% C, og ikke noe tilsvarende valset materiale.
Cz-100 har utmerket korrosjonsbestandighet når den brukes i høy temperatur, høy konsentrasjon eller ingen alkaliløsning. Cz-100 brukes ofte i klor-alkali produksjon med høye korrosjonskonsentrasjoner (inkludert smeltet vannfri kaustisk soda) og i applikasjoner der metaller som kobber og jern ikke kan forurenses. Støpt nikkellegering cz-100 ventilmateriale kode Ni. Den passende driftstemperatur for cz-100-legering er -29 ~ 316 ℃.
Inconel (Inconel) CY-40 og Inconel 600 (ASTM B564 N06600) brukes hovedsakelig for å motstå spenningskorrosjon, spesielt i kloridmedier med høy konsentrasjon. Når Ni-innholdet er ≥45%, har det en "immun" effekt på spenningskorrosjonen av LV-forbindelser.
I tillegg kan den også motstå korrosjon av kokende konsentrert salpetersyre, røk salpetersyre, høye temperaturgasser som inneholder svovel og vanadium og forbrenningsmaskiner.
Inconel har blitt mye brukt til å lage komponenter til kjelefôrsystemer i kjernekraftverk fordi det er tryggere enn rustfritt stål. Samtidig er den også egnet for høy styrke, høyt trykk som tetter høy korrosjonsmotstand og ved høy temperatur med motstand mot mekanisk slitasje og oksidasjonsmotstand i industriell produksjon. For eksempel bruker store kjemiske gjødselanlegg Inconel 600 eller Inconel 625-legering (for rullingskvaliteten til haselitt cw-6mc) for å produsere høye trykk (600 ~ 1500 LB) oksygenventiler med høy konsentrasjon. Materialkoden for cy-40 og Inconel 600 legeringsventiler er In. Egnet driftstemperatur er -29 ~ 650 ℃.
Hasloy Hasloy Hasloy er handelsnavnet for Hasloy, som inkluderer en serie kombinasjonsnumre, hovedsakelig Hasloy B og Hasloy C, brukt i korrosjonsbestandige ventiler.
Hasloy B (Hasloy B) er n-12mv (n-12m-1) og n-7m (noen ganger referert til som n-12m-2, også kjent som Chlorimet2) i ASTM A494, og dets rullede materiale er UNS N10665 i ASTM B335. Haselloy B er motstandsdyktig mot forskjellige konsentrasjoner av saltsyre og ikke-oksiderende salter og syrer. For korrosjonsbestandige ventiler av hardensitt-legering B, bør lavkarbon-hardensitt-legering B (n-7m) velges for korrosjonsbestandighet og interkrystallinsk korrosjonsmotstand. Haselloy legering materialkode ventil industrien er ikke spesifisert, haselloy legering B ventil materiale kode, kan uttrykkes direkte ved sin støpekombinasjon. Den passende arbeidstemperaturen til haselloy B er -29 ℃ ~ 425 ℃.
Hasloy C (Hasloy C) har cw-12mw (cw-12m-1 i noen kilder), cw-7m (cw-12m-2, også kjent som Chlorimet3-legering) og Hasloy c-276-legering, cw-6mc og Hasloy c -4-legering, og cw-2m. De tilsvarende valsede materialkvalitetene til støpte hessiske legeringer cw-7m, cw-12mw, cw-6mc og cw-2m er henholdsvis UNS N10001, UNS N10003, UNS N10276 og UNS N06455. Hastelloy C er motstandsdyktig mot oksiderende løsningsmidler, lav konsentrasjon saltsyre og salpetersyre.
* generasjon Hasloy C (0Cr16Ni60Mo16W4) er preget av utmerket korrosjonsbestandighet i sterkt etsende oksiderende og reduserende syremedium. Imidlertid er legeringen med høy korrosjonsbestandighet austenittisk fordi Ni reduserer den faste løseligheten av C av austenittiske og andre årsaker. Derfor har Hasloy C-legeringene til ni-mo Hasloy B og ni-mo-cr alvorlig intergranulær korrosjonstendens eller følsomhet, noe som vil føre til spenningskorrosjon og sprekkorrosjon ved høy temperatur. For å overvinne intergranulær korrosjon ble Hasloy c-276 (C redusert fra 0,03% til 0,02%) og Hasloy c-4 (tredje generasjon Hasloy-legering C) introdusert, karakterisert av lav Si (Si <0,08%) og="" ultrafine="" c="" (="" c=""><0,015%), redusert="" fe-="" og="" w-innhold="" og="" stabiliserte="" legeringselementer="" som="" ti="" ble=""> For korrosjonsbestandighetsventil av hardensittlegering C, med tanke på korrosjonsbestandighet og intergranulær korrosjonsmotstand, anbefales det å velge hardensittlegering c-276 (cw-6mc) og hardensittlegering c-4 (cw-2m). Hcw-12mw, cw-7m, cw-6mc og cw-2m er representert med henholdsvis hc-12, hc-7, hc-276 og hc-4, eller direkte av deres støpeforbindelsesnummer.
Den passende arbeidstemperatur for HCW -7m og UNS N10001 er -29 ~ 425 ℃; den egnede arbeidstemperatur på cw-12mw og UNSN10003 er -29 ~ 700 ℃; den egnede arbeidstemperatur for cw-6mc og UNSN10276 er -29 ~ 676 ℃; den egnede arbeidstemperatur på cw-2m og UNSN06455 er -29 ~ 425 ℃.
Titanlegering titan (Ti) har høy styrke, lett vekt, høy nok termisk motstand og tøffhet ved lav temperatur og god prosessering og sveiseytelse.
Brukes hovedsakelig til støping av rent titan og smiing av rent titan ZTA2 i ventilproduksjon.
Titan viser korrosjonsbestandighet, korrosjonsbestandighet og til og med brann og eksplosjon mot etsende medier på grunn av forskjellig temperatur og andre arbeidsforhold. Derfor skal mediumets art (konsentrasjon, temperatur osv.) Tydelig spesifiseres når du bestiller og utformer.
Titanventiler har utmerket korrosjonsbestandighet i en rekke oksiderende etsende medium og nøytralt medium.
Titan har utmerket korrosjonsbestandighet i salpetersyre med en konsentrasjon mindre enn eller lik 80% under kokepunktet. Når innholdet av NO2 i røk salpetersyre overstiger 2% og vanninnholdet er utilstrekkelig, vil imidlertid reaksjonen mellom titan og røk salpetersyre føre til en eksplosjon. Derfor brukes titan vanligvis ikke til salpetersyre med høy temperatur med et innhold på mer enn 80%.
Titan har ingen korrosjonsbestandighet i svovelsyre, mens titan har moderat korrosjonsbestandighet i saltsyre. Det antas generelt at industrielt rent titan kan brukes i saltsyre med en konsentrasjon på 7,5% ved romtemperatur, 3% ved 60 ° C og 0,5% ved 100 ° C. Titan kan også brukes i fosforsyre med en konsentrasjon på 30% ved 35 ° C, 10% ved 60 ° C og 3% ved 100 ° C.
Titan er ikke motstandsdyktig mot korrosjon i HF (hydrofluoric acid), titanium er ikke resistent mot korrosjon i sure fluoride oppløsninger, titanium er resistent mot korrosjon i borsyre og kromsyre, og kan brukes i hydroiodic acid og hydrobromic acid.
Titan kan brukes i blanding av 10% svovelsyre og 90% salpetersyre ved 60 ℃, kokende blanding av 1% saltsyre og 5% salpetersyre, og romtemperert vann (merk: aqua aqua er en blanding av 3 volum konsentrert saltsyre og 1 volum konsentrert salpetersyre).
Titan er fullstendig motstandsdyktig mot korrosjon ved romtemperatur i oppløsninger av forskjellige konsentrasjoner av bariumhydroksyd, kalsiumhydroksyd, magnesiumhydroksyd, natriumhydroksyd og kaliumhydroksyd, men kan ikke brukes i kokende natriumhydroksyd og kaliumhydroksyd. Tilstedeværelsen av ammoniakk i basen øker korrosjonen av titan.
Den høye driftstemperaturen til titan i tappevann, elvevann og luft er 300 ℃. Titan kan brukes i marint vann med høy zui-strømningshastighet opp til 20 m / s. Titan har høy korrosjonsbestandighet i sjøvann med temperatur ≤120 ℃. Hvis temperaturen er høyere enn 120 ℃, kan korrosjon og spalte korrosjon oppstå.
Titan har utmerket korrosjonsbestandighet mot alle organiske syrer unntatt maursyre, oksalsyre og konsentrert sitronsyre (konsentrasjon ≥50%), men titan er utsatt for korrosjon når vanninnholdet i organiske syrer er for lavt (<>
Titan har utmerket korrosjonsbestandighet i hydrokarboner og klorerte hydrokarboner. Titan kan reagere voldsomt i tørr lv-gass for å danne TiCl4 og har fare for antennelse, men titan har god korrosjonsbestandighet i vått klor (vanninnholdet er 0,3 ~ 1,5%).
Titan er stabil i 20 ~ 160 ℃ tørr HCl, men saltsyre forårsaker korrosjon i vått hydrogenklorid.
Titanpotensialet til titan i kloridoppløsning er høyere enn for rustfritt stål, og pittingmotstanden til titan mot kloridion er bedre enn for rustfritt stål, så titan har blitt mye brukt i kloridoppløsning.
Når temperaturen er under 80 ℃, vil titan generelt ikke produsere gropkorrosjon, men i høy temperatur middels konsentrasjon av kloridoppløsning (for eksempel 25% aluminiumkloridløsning ved 100 ℃, 70% kalsiumkloridløsning ved 175 ℃, 25% magnesium kloridløsning ved 200 ℃ og 75% sinkkloridløsning ved 200 ℃) er mer utsatt for gropekorrosjon.
Driftsforhold ved høye temperaturer Driftsforhold ved høye temperaturer refererer hovedsakelig til høye temperaturventiler som brukes i oljeraffinerier.
Underhøy temperatur Underhøydemperatur refererer til driftstemperaturen til ventilen i området 325 ~ 425 ℃.
Hvis mediet er vann og damp, brukes hovedsakelig WCB, WCC, A105, WC6 og WC9. Hvis mediet er svovelholdig olje, hovedsakelig brukt med korrosjonsbestandighet mot sulfid C5, CF8, CF3, CF8M og CF3M. De brukes mest i konstante trykkavlastningsenheter og forsinkede koksenheter av raffinerier, hvor CF8, CF8M, CF3 og CF3M ventiler ikke brukes for korrosjonsbestandighet mot syreoppløsningen, men for svovelholdige oljeprodukter og rørledninger. I denne arbeidsforhold er den øvre grensen for høy driftstemperatur for zui for CF8, CF8M, CF3 og CF3M 450 ℃.
Ventilarbeidstemperatur i høy kvalitet er 425 ~ 550 ℃ for høy temperatur når Ⅰ nivå (PI).
PI-nivå i kroppen på ventilmaterialet for ASTM A351 standard CF8 som den grunnleggende formen for "høy temperatur high karbonkrom nikkel titanlegert stål sjelden jord". Siden PI-nivået er et spesifikt navn, er konseptet med høy temperatur rustfritt stål (P) inkludert. Derfor, hvis arbeidsmediet er vann eller damp, selv om høgtemperaturstål WC6 (t≤540 ℃) eller WC9 (t≤570 ℃) også er tilgjengelig, mens høgtemperaturstål C5 (ZG1Cr5Mo) også er tilgjengelig når du inneholder svovelolje, men de kan ikke kalles PI-nivå her.
Ventilstemperatur for høy kvalitet er 550 ~ 650 ℃, som høytemperaturnivå (heretter kalt P Ⅱ-nivå).
P Ⅱ nivå høytemperatur ventil brukes hovedsakelig i tungolje katalytisk krakking enhet for raffinaderi, som inneholder tre roterende munnstykker som brukes i fôret til deler som slitegraffer med høy temperatur. P Ⅱ nivå i kroppen av ventilmaterialet for ASTM A351 standard CF8 som den grunnleggende formen for "høyt temperaturnivå Ⅱ karbonkrom nikkel og sjelden jord, titan i tantalt varmebestandig stål".
Ventilens arbeidstemperatur av høy kvalitet er 650 ~ 730 ℃, som høy temperatur Ⅲ nivå (heretter kalt P Ⅲ nivå).
P Ⅲ-nivå høye temperaturventiler brukes hovedsakelig på en stor katalytisk krakkeenhet for tung olje i raffineriet. P-klasse Ⅲ høytemperaturventilkropp som ASTM A351 CF8M som den grunnleggende formen for standarden for "høy temperaturkvalitet Ⅲ karbonkrom nikkel molybden i sjelden jord, titantantal forbedret varmebestandig stål".
Ventilstemperatur for høy kvalitet er 730 ~ 816 ℃, som høytemperaturnivå (heretter kalt P Ⅳ-nivå).
Vil P nivå level ventilens driftstemperaturgrense på 816 ℃ fordi ventilkonstruksjonsvalg standard ASME B16.34 trykk - temperaturnivå gitt i zui høy temperatur på 816 ℃ (1500 ℉). I tillegg, etter at arbeidstemperaturen overstiger 816 ℃, er stålet i nærheten av å komme inn i smia-temperatursonen. På dette tidspunktet er metallet i plastisk deformasjonssone. Metallet har god plastisitet, og det er vanskelig å bære høyt arbeidstrykk og slagkraft uten deformasjon. P Ⅳ nivå i kroppen av ventilmaterialet for ASTM A351 standard CF8M som grunnleggende form "høy temperatur kvalitet Ⅳ karbonkrom nikkel molybden i sjelden jord, titan tantal forbedret varmebestandig stål". Ck-20 og ASTM A182 standard F310 (C-innhold ≥0.050%) og F310H varmebestandig rustfritt stål.
Høy temperatur klasse grade ventil arbeidstemperatur> 816 ℃ over, kalt varme Ⅴ nivå (heretter kalt P Ⅴ nivå).
P Ⅴ høytemperaturventil (for avstengt ventil, snarere enn utvendig regulering sommerfuglventiler) må være bruk av spesiell designmetode, for eksempel fôr isolasjonsforing eller vann- eller luftkjøling, etc., kan garantere det normale arbeidet med ventil. Så, nivået av P Ⅴ høy temperatur ventilens temperatur temperaturgrense gjør ikke reglene, arbeidstemperaturen til dette er fordi kontrollventilen ikke bare er på materialet, men med den spesielle designmetoden å løse, og det grunnleggende prinsippet om design metoden er den samme. P Ⅴ nivå høye temperatur ventiler i henhold til arbeid og arbeid medium og spesielle design metoder og så videre, velg rimelig, kan møte materialet i ventilen. I P Ⅴ skala med høytemperaturventil, vanligvis røykbrett-tavleventil eller sommerfuglventil eller sommerfuglplate velger ofte HK - 30 A297 ASTM-standarden, HK - 40 høytemperaturlegering, de er i stand til å under 1150 ℃ oksidasjon og korrosjon for å redusere gass, men den tåler ikke støt og trykkbelastning.
