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閥門材質的選擇

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選擇閥門主要零件的材料,首先應考慮到工作介質的物理性能(溫度、壓力)和化學性能(腐蝕性)等。同時還應了解介質的清潔程度(有無固體顆粒)。除此之外,還要參照國家和使用部門的有關規定和要求。
許多種材料可以滿足閥門在多種不同工況的使用要求。但是,正確的、合理的選擇閥門的材料,可以獲得閥門最經濟的使用壽命和最佳的性能。

在閥門零件材料的劃分中,最一般的方法是按殼體所使用的材料劃分:如鑄鐵閥,殼體材料用灰鑄鐵、可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵制成的閥門;鋼閥,殼體用碳素鋼、合金鋼或不銹耐酸鋼制成的閃;鈦閥,殼體用鈦合金制成的閥門;銅閥,殼體用銅合金制成的閥門;鋁閥,殼體用鋁合金制的閥門;塑料閥,殼體用塑料制成的閥門;陶瓷閥,殼體內襯有陶瓷的閥門,等等。

1、鑄鐵閥

鑄鐵閥以其價格低廉,制造工藝簡單,有較好的耐腐蝕性能,廣泛應用于國民經濟各個部門,是水道、建筑設備、煤氣設備、船舶、消防設備、石油化工設備、煉鐵設備、食品加工設備等不可缺少的管路附件。鑄鐵閥的工作溫度范圍通常中從環境(室溫)溫度到225℃以下。但是,由于灰鑄鐵是脆性材料,限制了鑄鐵閥的使用范圍。

在鑄鐵閥門中,由于可鍛鑄鐵和球鑄鐵內部顯微組織的改變,可鍛鑄鐵的組織近表層為鐵素體,中心部為珠光體,與軟鋼的組織大致相同。球墨鑄鐵是經過添加元素和變質處理,且在鑄過程中獲得球狀石墨,因此,其力學性能比普通灰鑄鐵要好得多,其使用工作壓力可更高些。

通常,鑄鐵閥門的使用范圍規定如下:

(1)當用于公稱壓力PN≤1.0MPa,工作溫度為—10~200℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為HT200、HT250、HT300、HT350的灰鑄鐵閥。

(2)當用于公稱壓力PN≤2.5MPa,工作溫度為—30~300℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可鍛鑄鐵閥。

(3)當用于公稱壓力PN≤4.0MPa,工作溫度為—30~350℃,工作介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等,通常選用牌號為QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨鑄鐵閥。

2、鋼閥

由于使用鋼材的種類不同,鋼閥所適用的介質也大不相同,盡管鋼閥的價格比較昂貴,但由于鋼是一種塑性材料,適用范圍廣,可以在多種介質中應用,如鎢、飽和蒸汽和熱蒸汽、高溫和低溫油品、液化氣體、腐蝕性強的介質等,因此應用非常廣泛。

碳鋼,由于其力學性能和綜合使用性能優異,因此,其使用范圍更廣,通?;拱ㄖЪ扒嗤Вü惴河τ糜?mdash;180℃以下)使用的工況條件。一般在重要的設備、裝置和管道上都采用堅固可靠的鋼制閥門。在介質為可燃性氣體、液體,毒性氣體、液體,易燃易爆性介質,壓縮氣體,液化氣體,動力裝置的管道上,以及其它類似的場合,必須使用鋼制閥門。

特碳鋼和低鎳合金鋼可用于工作溫度低于零度的工況,但不能使用到深冷的區域。用這些材料制造的閥門,可能適用于海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介質。

 耐腐蝕鋼材包括不銹鋼、特種不銹鋼、“蒙乃爾”合金,哈斯特洛依“B”,哈斯特洛依“C”,不銹耐酸鋼等。

不銹鋼耐酸鋼閥門可以廣泛應用于化工和食品行業。如輸關醋酸、硝酸、硫酸、堿、西漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和其它許多化工產品的管路上。超低碳奧氏體不銹耐酸鋼閥門,通常用于在低溫下輸送液態氣體,如天然氣、沼氣、氧氣和氫氣等。特種不銹鋼閥門有很好的耐腐蝕性能,通常用于輸送各種溫度和濃度的硫酸的管道和裝置上。“蒙乃爾”合金閥門,主要用于輸送堿、鹽溶液,食品和許多無機酸,特別是硫酸和氫氟酸的管道和裝置上。此外,這類閥門還可用于蒸汽和海水的管道上。鎳閥,對于堿和鹽溶液具有極強的耐腐蝕能力,通常用在產品輸送中,要求確保高純度的工況。“哈氏”合金閥門,主要用于輸送氯化銨、氯化鋅、硫酸鋁、硫酸銨、鹽酸等強腐蝕性介質的管道和裝置上。

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