1概述
閥門設(shè)計(jì)和取材時(shí)勢必要點(diǎn)思索的問題之一是閥門的工作溫度。為了標(biāo)準(zhǔn)閥門主體資料的適宜工作溫度，從各種類型的閥門用鋼和合號(hào)的資料功用方面臨我國石油化工、化工、化肥、電力及冶金等行當(dāng)用的閥門主體資料的適宜工作溫度及相干懇求作出了明確的規(guī)章，供閥門產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及考證時(shí)用。另外，從技巧拘管和生產(chǎn)拘管及物資采購等方面思索，對(duì)每種類型的鋼應(yīng)錄用概括功用的，不宜錄用過多的鋼號(hào)和合號(hào)，以防造成紛亂。
2低溫工況
2.1超低溫閥門資料
超低溫閥門〔-254（液氫）～-101℃（乙烯）〕主體資料勢必錄用面心立方晶格的奧氏體不銹鋼、銅合金或鋁合金，其熱料理后的低溫力學(xué)功用，特別是低溫沖擊韌性勢必實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的懇求。
下列奧氏體不銹鋼可用于制造超低溫閥門。ASTMA351CF8M、CF3M、CF8和CF3，ASTMA182F316、F316L、F304和F304L，ASTMA433316、316L、304、304L和CF8D（蘭州高壓閥門廠設(shè)計(jì)，工場標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GFQ81-93）。超低溫閥門的閥體、閥蓋、閘板或閥瓣等在精加工前，勢必在液氮(-196℃)中舉辦深冷料理。
2.2低溫閥門資料
實(shí)用于低溫閥門(-100～-30℃)的主體資料有低溫奧氏體不銹鋼和低溫承壓件用鐵素體和馬氏體鋼。
低溫用奧氏體不銹鋼有ASTMA351CF8M、CF3M、CF8和CF3，ASTMA182F316、F316L、F304和F304L，ASTMA433316、316L、304、304L和CF8D。
低溫承壓件用鐵素體和馬氏體鋼有ASTMA352LCA(-32℃)、LCB、LCC(-46℃)、LC1(-59℃)、LC2、LC211(-73℃)和LC3(-100℃)。
ASTMA352標(biāo)準(zhǔn)中的資料初級(jí)價(jià)錢較低，但是其冶煉時(shí)化學(xué)成分勢必有可靠且懇求非常嚴(yán)厲的工場內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。其熱料理工藝煩冗，必要多次作調(diào)質(zhì)料理，方能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)懇求的低溫沖擊韌性的懇求，生產(chǎn)周期長。低溫沖擊韌性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)懇求時(shí)，不采納投料作低溫鋼運(yùn)用。因而，只有在生產(chǎn)批量大，并且可成爐冶煉時(shí)才采納，而在如常理形下錄用奧氏體不銹鋼。
3非腐蝕工況
閥門工作介質(zhì)為水、蒸汽、空氣和油品等非腐蝕性物質(zhì)時(shí)，如常采納碳素鋼。閥門用碳素鋼系指ASTMA216標(biāo)準(zhǔn)中的WCB、WCC鑄鋼和ASTMA105鍛鋼。閥門用碳素鋼適宜工作溫度為-29～425℃。但是為了安全，思索到介質(zhì)的工作溫度有約摸波動(dòng)，因而，如常碳素鋼的運(yùn)用溫度不應(yīng)超出400℃。
4腐蝕工況4.1鉻-鉬系高溫鋼
閥門錄用的Cr-Mo高溫鑄鋼首要是采納ASTMA217標(biāo)準(zhǔn)中的WC6、WC9和C5（ZG1Cr5Mo），其對(duì)應(yīng)的軋材區(qū)別為ASTMA182中的F11、F22和F5。
⑴低鉻級(jí)鉻-鉬鋼
低鉻級(jí)鉻-鉬鋼有WC6、WC9、F11和F22，其實(shí)用的工作介質(zhì)為水、蒸汽和氫氣，不宜用于含硫油品。WC6和F11適宜工作溫度為-29～540℃，WC9和F22適宜工作溫度為-29～570℃。
⑵鉻五鉬高溫鋼
鉻五鉬高溫鋼有C5（ZG1Cr5Mo）和F5，其實(shí)用的工作介質(zhì)為水、蒸汽、氫氣和含硫油品等。
C5（ZG1Cr5Mo）假如用于水蒸汽時(shí)，其高工作溫度為600℃。用于含硫油品等工作介質(zhì)時(shí)，其高工作溫度為550℃。因而，規(guī)章C5（ZG1Cr5Mo）的工作溫度為≤550℃。
4.2不銹耐酸鋼
不銹耐酸鋼是指用于石化及化工、化肥行當(dāng)中抗、硫酸、醋酸及有機(jī)酸等耐腐蝕性的鉻鎳或鉻鎳鉬不銹耐酸鋼。不銹耐酸鋼鑄鋼首要是采納ASTMA743或ASTMA744標(biāo)準(zhǔn)中CF8、CF8M、CF3、CF3M、CF8C、CD-4MCu和CN7M等，其對(duì)應(yīng)的軋材區(qū)別為ASTMA182標(biāo)準(zhǔn)中的F304、F316、F304L、F316L、F347、F53及美國UNSN08020。
⑴Cr-Ni不銹鋼
Cr-Ni類不銹耐酸鋼有CF8、CF3、F304、F304L、CF8C和F347，其實(shí)用于工作介質(zhì)為等氧化性酸。其高工作溫度≤200℃。
⑵Cr-Ni-Mo不銹鋼
Cr-Ni-Mo類不銹耐酸鋼有CF8M、CF3M、F316和F316L，其實(shí)用于工作介質(zhì)為醋酸等恢復(fù)性酸。
CF8M，CF3M等能夠替代CF8和CF3，但CF8、CF3不能替代CF8M和CF3M。因而，美國等國度不銹耐酸鋼閥門首要用CF8M、CF3M，其高工作溫度≤200℃。
⑶CN7M合金
CN7M合金具有較好的全面耐蝕性，它廣泛地運(yùn)用于嚴(yán)厲的腐蝕條件下，包羅硫酸、、和、苛性堿、海水及熱的氯化物鹽溶液等，特別是可用于各種濃度和溫度≤70℃范圍的硫酸中。CN7M和UNSN08020合金運(yùn)用溫度為-29～450℃。
⑷雙相不銹鋼
雙相不銹耐蝕鋼（表1）為沉淀硬化不銹鋼，它們是在鐵素體的基體中含35%～40%的奧氏體，其投降強(qiáng)度約為19Cr-9Ni奧氏體不銹鋼的2倍，并具有高硬度及的塑性和沖擊韌性。特別契合在既有磨蝕又有沖刷的腐蝕工作條件下運(yùn)用，因而廣泛地運(yùn)用于在氧化和恢復(fù)的強(qiáng)酸工況中，在有氯的環(huán)境中有特異的抗應(yīng)力腐蝕開裂的功用。CD-4MCu、CD3MN、CE3MN和F53雙相不銹鋼運(yùn)用溫度為-29～316℃。
4.3 耐蝕鎳基合金
耐蝕鎳基合金閥門首要是錄用ASTMA494標(biāo)準(zhǔn)中的鑄造蒙乃爾合金(M35-1)、鑄鎳合金(CZ-100)、英康乃爾合金(CY-40)、哈氏合金B(yǎng)(N-12MV、N-7M)及哈氏合金C(CW-12MW、CW-7M、CW-6MC、CW-2M)。
用于耐蝕蒙乃爾合金閥門的蒙乃爾合金軋材首要為UNSN04400（Monel400）和UNSN05500（MonelK500）。鑄鎳合金無對(duì)應(yīng)的軋材，英康乃爾合金的軋材為Inconel600和Inconel625等。
⑴蒙乃爾合金
蒙乃爾合金（Monel）具有較高的強(qiáng)度和韌性，特別是具有的抗恢復(fù)酸及強(qiáng)堿介質(zhì)和海水等腐蝕的功用。因而，如常用于制造輸送、鹽水、中性介質(zhì)、堿鹽及恢復(fù)性酸等介質(zhì)的裝備和閥門，也實(shí)用于干燥氯氣、氣、425℃高溫氯氣及450℃高溫氣等介質(zhì)，但不抗含硫介質(zhì)和氧化性介質(zhì)（如及含氧高的介質(zhì)）的腐蝕。大局是蒙乃爾合金的閥門資料代號(hào)為MM，內(nèi)件是蒙乃爾合金的閥門，殼體為碳素鋼時(shí)閥門資料代號(hào)為C/M、殼體為CF8時(shí)閥門資料代號(hào)為P/M、殼體為CF8M時(shí)閥門資料代號(hào)為R/M。蒙乃爾合金M35-1、Monel400和MonelK500合金的適宜工作溫度為-29～480℃。
⑵鑄鎳合金
鑄鎳合金（CZ-100）的化學(xué)成分為95%Ni和1.00%C，其無對(duì)應(yīng)的軋材。當(dāng)CZ-100用于高溫高濃度或無水堿溶液中時(shí)，具有的耐蝕功用。CZ-100常用于在高腐蝕濃度（包羅熔融無水苛性鈉）的氯堿生產(chǎn)中以及用于不能有銅和鐵等金屬污染產(chǎn)品的場合。鑄鎳合金CZ-100閥門的資料代號(hào)為Ni。CZ-100合金適宜工作溫度為-29～316℃。
⑶英康乃爾合金
英康乃爾合金(Inconel)CY-40和Inconel600(ASTM
B564N06600)等首要用于抗應(yīng)力腐蝕，特別實(shí)用于高濃度的氯化物介質(zhì)，當(dāng)Ni含量≥45%時(shí)，對(duì)氯化物的應(yīng)力腐蝕具有&免疫&成果。另外，它還能抗沸濃、發(fā)煙、含硫和釩的高溫氣體及燃燒物的腐蝕。
Inconel合金已廣泛用于制造核動(dòng)力工場的鍋爐給水系統(tǒng)的部件，因?yàn)樗炔讳P鋼的安全性更高。同時(shí)，它還實(shí)用于必要高超度、高壓密封的高抗蝕功用，以及在高溫下具有抗機(jī)械虧耗和抗氧化能力的工業(yè)生產(chǎn)中。如大化肥廠用Inconel600或Inconel625合金(為哈氏合金CW-6MC的軋材牌號(hào))制造高壓(600～1500
LB)高濃度氧氣閥門等。CY-40和Inconel600合金閥門的資料代號(hào)為In。適宜工作溫度為-29~650℃。
⑷哈氏合金
哈氏合金（Hastelloy）是商業(yè)名目，它包羅有一系列的合號(hào)，用于耐蝕閥門上的首要是哈氏合金B(yǎng)
（HastelloyB）和哈氏合金C（HastelloyC）這兩類。
哈氏合金B(yǎng)（HastelloyB）的鑄造合號(hào)在ASTMA494標(biāo)準(zhǔn)中為N-12MV（N-12M-1）及N-7M（有的資料稱之為N-12M-2，也稱它為Chlorimet2合金），其軋材牌號(hào)為ASTMB335標(biāo)準(zhǔn)中的UNSN10665。哈氏合金B(yǎng)對(duì)各種濃度的鹽酸均耐蝕，對(duì)非氧化性鹽及酸亦耐蝕。哈氏合金B(yǎng)的耐蝕閥門，從耐蝕性及抗晶間腐蝕性思索宜錄用低碳級(jí)的哈氏合金B(yǎng)（N-7M）。哈氏合金的材質(zhì)代號(hào)閥門行當(dāng)尚無規(guī)章，哈氏合金B(yǎng)閥門的材質(zhì)代號(hào)，可直接用其鑄造合號(hào)來表示。哈氏合金B(yǎng)適宜工作溫度為-29℃～425℃。
哈氏合金C（HastelloyC）的鑄造合號(hào)為CW-12MW（有的資料稱之為CW-12M-1）和CW-7M（CW-12M-2，也稱它為Chlorimet3合金）及HastelloyC-276合金，其鑄造合號(hào)為CW-6MC和HastelloyC-4合金，其鑄造合號(hào)為CW-2M。鑄造哈氏合金CW-7M、CW-12MW、CW-6MC和CW-2M其對(duì)應(yīng)的軋材牌號(hào)區(qū)別是UNSN10001、UNSN10003、UNSN10276和UNSN06455。哈氏合金C對(duì)氧化性溶劑、低濃度常溫的鹽酸和耐腐蝕。
代HastelloyC（0Cr16Ni60Mo16W4）的特征是在強(qiáng)腐蝕的氧化性和恢復(fù)性酸介質(zhì)中，具有的耐蝕功用，但由于高鎳耐蝕合金為奧氏體組織，因?yàn)镹i降低了C在奧氏體中的固溶度等緣故。因而，Ni-Mo系HastelloyB和Ni-Mo-Cr系的HastelloyC合金均存在較笨重的晶間腐蝕趨勢或敏感性，在高溫時(shí)還會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕。為了克服晶間腐蝕，于是推出了第代哈氏合金--HastelloyC-276（C由0.03%降低到0.02%）登第三代哈氏合金C--HastelloyC-4，其特征是低Si(Si≤0.08%)和超微C(C≤0.015%)，并降低了Fe和W的含量，加入了安寧化的合金元素Ti等。
哈氏合金C的耐蝕閥門，從耐蝕性及抗晶間腐蝕性思索，宜錄用哈氏合金C-276（CW-6MC）及哈氏合金C-4（CW-2M）。哈氏合金C閥門的資料代號(hào)多，且功用和工作溫度區(qū)別大，因而CW-12MW、CW-7M、CW-6MC和CW-2M區(qū)別用HC-12、HC-7、HC-276和HC-4表示，或直接用其鑄造合號(hào)來表示。
哈氏合金CW-7M和UNSN10001合金的適宜工作溫度為-29～425℃，哈氏合金CW-12MW和UNSN10003合金的適宜工作溫度為-29～700℃，哈氏合金CW-6MC和UNSN10276合金的適宜工作溫度為-29～676℃，哈氏合金CW-2M和UNSN06455合金的適宜工作溫度為-29～425℃。
4.4鈦合金
鈦（Ti）具有強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，足夠高的抗熱性和低溫韌性及的加工功用和焊接功用。用于閥門生產(chǎn)中首要是鑄造純鈦和鍛造純鈦ZTA2。
鈦對(duì)腐蝕性介質(zhì)因溫度等工況的不同而體現(xiàn)出耐蝕、不耐蝕甚至起火、炸裂等。因而，訂貨和設(shè)計(jì)錄用時(shí)應(yīng)付運(yùn)用介質(zhì)的性質(zhì)（濃度、溫度等）給予明確的規(guī)章。
鈦材質(zhì)的閥門在多種氧化性強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)和中性介質(zhì)中具有的耐蝕功用。
鈦在沸點(diǎn)以下且濃度≤80%的中均具有的耐蝕性。而在發(fā)煙中當(dāng)NO2含量超出2%而含水量不足時(shí)，鈦與發(fā)煙反響會(huì)建立炸裂，因而，鈦如常不必于含量80%以上的高溫。
鈦在硫酸中不耐蝕，鈦在鹽酸中具有中等的耐蝕性。如常以為，工業(yè)純鈦可用于室溫時(shí)濃度7.5%、60℃時(shí)濃度3%及100℃時(shí)濃度0.5%的鹽酸中，鈦還可用于35℃時(shí)濃度30%、60℃時(shí)濃度10%及100℃時(shí)濃度3%的磷酸中。
鈦在HF（）中不耐蝕，鈦在酸性氟化物溶液中也不耐蝕，鈦在硼酸和鉻酸中耐蝕，在和中能夠運(yùn)用。
鈦可用于60℃10%硫酸和90%的混酸，沸騰的1%鹽酸和5%的混酸以及室溫王水（注：王水是3體積的濃鹽酸和1體積的濃的合成物）中。
鈦在室溫下各種濃度的氫氧化鋇、氫氧化鈣、、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液中全面耐蝕，但不能用于沸騰的氫氧化鈉和氫氧化鉀中。堿中含氨會(huì)加重鈦的腐蝕。
鈦在自來水、河水和空氣中高工作溫度為300℃。鈦可用于海水中高流速達(dá)20m/s，鈦在溫度≤120℃海水中有很高的耐蝕性，若溫度高于120℃，約摸會(huì)建立點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕。
鈦除了蟻酸、草酸和較濃的檸檬酸（濃度≥50%）外，鈦對(duì)所有的有機(jī)酸均具有的耐蝕性，但有機(jī)酸中含水量過低（816℃以上，稱為高溫Ⅴ級(jí)（簡稱為PⅤ級(jí)）。PⅤ級(jí)高溫閥門（作割斷用閥門，而非調(diào)整型蝶閥類的閥門）勢必采納特異的設(shè)計(jì)手段，如襯隔熱襯里或通水或氣冷卻等，方能保證閥門的正常工作。因而，對(duì)PⅤ級(jí)高溫閥門的工作溫度上限不作規(guī)章，這是因?yàn)橐种崎y門的工作溫度不是僅靠資料，而是用特異的設(shè)計(jì)手段來料理的，而設(shè)計(jì)手段的基本原理是一樣的。PⅤ級(jí)高溫閥門可根據(jù)其工作介質(zhì)和工作壓力及采納的特異設(shè)計(jì)方法等，錄用科學(xué)的、能知足該閥門的資料。在PⅤ級(jí)高溫閥門中，如常煙道插板閥或蝶閥的插板或蝶板常錄用ASTMA297標(biāo)準(zhǔn)中的HK-30，HK-40高溫合金，它們能在1150℃以下抗氧化和恢復(fù)性氣體中耐蝕，但不能承受沖擊和高壓載荷。
6結(jié)語
在技巧飛速進(jìn)展的今天，閥門的主體資料逐漸多樣化，高參數(shù)化。閥門所對(duì)應(yīng)的工作介質(zhì)也更加煩冗，工作溫度懇求更高。清晰各類閥門用鋼及合金的功用及其適宜的工作溫度，是設(shè)計(jì)、制造、采購及運(yùn)用閥門的有關(guān)科技人員和操作者勢必把握的知識(shí)。特別是資料的運(yùn)用溫度不能超出其適宜工作溫度，否則會(huì)觸發(fā)可怖的笨重意外。
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