Един от ключовите въпроси, които трябва да се имат предвид при проектирането на вентила и избора на материал, е работната температура на вентила. За да се стандартизира подходящата работна температура на основния материал на клапана, подходящата работна температура на основния материал на клапана, използван в нефтохимическата промишленост, химическата промишленост, производството на торове, електроенергията и металургията в моята страна от аспектите на свойствата на материала на различни видове стомана и сплави за клапани и свързани с тях Изискванията са направили ясни разпоредби за проектиране, производство и проверка на продукти за клапани. Освен това, от аспектите на техническото управление, управлението на производството и снабдяването с материали, всеки тип стомана трябва да бъде избран с добро цялостно представяне и не е подходящо да се използват твърде много марки стомани и класове сплави, за да се предотврати объркване.
1 Преглед
Един от ключовите въпроси, които трябва да се имат предвид при проектирането на вентила и избора на материал, е работната температура на вентила. За да се стандартизира подходящата работна температура на основния материал на клапана, подходящата работна температура на основния материал на клапана, използван в нефтохимическата промишленост, химическата промишленост, производството на торове, електроенергията и металургията в моята страна от аспектите на свойствата на материала на различни видове стомана и сплави за клапани и свързани с тях Изискванията са направили ясни разпоредби за проектиране, производство и проверка на продукти за клапани. Освен това, от аспектите на техническото управление, управлението на производството и снабдяването с материали, всеки тип стомана трябва да бъде избран с добро цялостно представяне и не е подходящо да се използват твърде много марки стомани и класове сплави, за да се предотврати объркване.
Ниски температурни условия
2.1 Материал за криогенна клапа
Свръхнискотемпературни вентили [-254 (течен водород) ~ -101 градуса C (етилен)] Основният материал трябва да е аустенитна неръждаема стомана, медна сплав или алуминиева сплав с лицево центрирана кубична решетка. Нискотемпературните механични свойства след топлинна обработка, особено при нискотемпературно въздействие Издръжливостта трябва да отговаря на изискванията на стандарта.
Следните аустенитни неръждаеми стомани могат да се използват за производство на криогенни вентили. ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 и CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 и F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L и CF8D (проектиран от Фабрика за високо налягане в Ланджоу, фабричен стандартен код GFQ{{ 15}}). Корпусът на клапана, капакът, шибърът или дискът на клапана за ултраниска температура трябва да бъдат обработени криогенно в течен азот (-196 градуса) преди завършване.
2.2 Материал за криогенен клапан
Основните материали, подходящи за нискотемпературни клапани (-100--30 степен ), включват нискотемпературна аустенитна неръждаема стомана и феритна и мартензитна стомана за части, носещи нискотемпературно налягане.
Аустенитните неръждаеми стомани за ниски температури включват ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 и CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 и F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L и CF8D.
Феритни и мартензитни стомани за части под налягане при ниска температура включват ASTM A352 LCA (-32 градуса), LCB, LCC (-46 градуса), LC1 (-59 градуса), LC2, LC211 ({{ 7}} степен) и LC3 (-100 степен).
Основната цена на материалите в стандарта ASTM A352 е ниска, но химическият състав трябва да има надеждни и много строги фабрични стандарти за вътрешен контрол по време на топене. Неговият процес на термична обработка е сложен и се нуждае от множество обработки на закаляване и темпериране, за да отговори на изискванията за устойчивост на удар при ниски температури, изисквани от стандарта, а производственият цикъл е дълъг. Когато устойчивостта на удар при ниска температура не отговаря на стандартните изисквания, не е разрешено да се използва като нискотемпературна стомана. Поради това се използва само когато производствената партида е голяма и може да се претопи в пещ и обикновено се използва аустенитна неръждаема стомана.
3. Некорозионни условия на работа
Когато работната среда на клапана е некорозивни вещества като вода, пара, въздух и масло, обикновено се използва въглеродна стомана. Въглеродната стомана за клапани се отнася за WCB, WCC лята стомана и ASTM A105 кована стомана в стандарта ASTM A216. Подходящата работна температура на въглеродна стомана за клапани е -29-425 градуса. Въпреки това, от съображения за безопасност, като се има предвид, че работната температура на средата може да варира, работната температура на общата въглеродна стомана не трябва да надвишава 400 градуса.
4. Условия на корозия
4.1 Хром-молибденова високотемпературна стомана
Cr-Mo високотемпературната лята стомана, използвана за клапана, приема главно WC6, WC9 и C5 (ZG1Cr5Mo) в стандарта ASTM A217, а съответните материали за валцуване са F11, F22 и F5 съответно в ASTM A182.
⑴ Хром-молибденова стомана с ниско съдържание на хром
Хром-молибденовите стомани с ниско съдържание на хром включват WC6, WC9, F11 и F22. Приложимата работна среда е вода, пара и водород и не е подходяща за нефтени продукти, съдържащи сяра. Подходящата работна температура на WC6 и F11 е -29-540 градуса, а подходящата работна температура на WC9 и F22 е -29-570 градуса.
⑵ Високотемпературна стомана от хром пет молибден
Хром пет-молибденова високотемпературна стомана има C5 (ZG1Cr5Mo) и F5, а приложимата работна среда е вода, пара, водород и масло, съдържащо сяра, и др.
Ако C5 (ZG1Cr5Mo) се използва за водна пара, неговата максимална работна температура е 600 градуса. Когато се използва в работни среди като масла, съдържащи сяра, максималната работна температура е 550 градуса. Следователно е посочено, че работната температура на C5 (ZG1Cr5Mo) е по-малка или равна на 550 градуса.
4.2 Неръждаема стомана, устойчива на киселини
Неръждаемата киселинноустойчива стомана се отнася до хром-никелова или хром-никел-молибденова неръждаема киселинноустойчива стомана, използвана в нефтохимическата, химическата промишленост и производството на торове за устойчивост на корозия, като азотна киселина, сярна киселина, оцетна киселина и органични киселини. Неръждаемата и устойчива на киселини лята стомана използва главно CF8, CF8M, CF3, CF3M, CF8C, CD-4MCu и CN7M в стандарта ASTM A743 или ASTM A744, а съответните материали за валцуване са F304, F316, F304L в стандарт ASTM A182, F316L, F347, F53 и US UNS N08020.
⑴Cr-Ni неръждаема стомана
Cr-Ni неръждаемите и устойчивите на киселини стомани включват CF8, CF3, F304, F304L, CF8C и F347, които са подходящи за окисляване на киселини като азотна киселина като работна среда. Максималната му работна температура е по-малка или равна на 200 градуса.
⑵Cr-Ni-Mo неръждаема стомана
Cr-Ni-Mo неръждаемите и устойчиви на киселини стомани включват CF8M, CF3M, F316 и F316L, които са подходящи за редуциране на киселини като оцетна киселина като работна среда.
CF8M, CF3M и т.н. могат да заменят CF8 и CF3, но CF8 и CF3 не могат да заменят CF8M и CF3M. Следователно клапаните от неръждаема и устойчива на киселина стомана в Съединените щати и други страни използват главно CF8M и CF3M и тяхната максимална работна температура е по-малка или равна на 200 градуса.
⑶ Сплав CN7M
Сплавта CN7M има добра цялостна устойчивост на корозия, широко се използва при тежки корозионни условия, включително сярна киселина, азотна киселина, флуороводородна киселина и разредена солна киселина, каустик алкали, морска вода и горещ разтвор на хлоридна сол и т.н., особено налични в сярна киселина с различни концентрации и температури в диапазона от по-малко или равно на 70 градуса. Работната температура на сплавта CN7M и UNS N08020 е -29-450 градуса.
⑷ Дуплекс от неръждаема стомана
Дуплексната неръждаема стомана (Таблица 1) е утаително втвърдена неръждаема стомана, която съдържа 35% до 40% аустенит във феритната матрица и нейната граница на провлачване е около 2 пъти по-голяма от тази на 19Cr-9Ni аустенитна неръждаема стомана. Times и има висока твърдост и добра пластичност и ударна якост. Той е особено подходящ за използване при корозивни работни условия както на абразия, така и на ерозия, така че се използва широко в силни киселинни работни условия на окисление и редукция и има специална устойчивост на корозионно напукване под напрежение в среда с хлор. Работната температура на CD-4MCu, CD3MN, CE3MN и F53 дуплексна неръждаема стомана е -29-316 градуса.
4.3 Устойчива на корозия сплав на никелова основа
Вентилите от устойчиви на корозия никелови сплави са основно отлята монел сплав (M35-1), отлята никелова сплав (CZ-100), сплав Inconel (CY-40), Hastelloy B (N{ {5}}MV) в стандарта ASTM A494. , N-7M) и Hastelloy C (CW-12MW, CW-7M, CW-6MC, CW-2M).
Валцуващите материали от сплав Monel, използвани за устойчиви на корозия клапани от сплав Monel, са главно UNS N04400 (Monel 400) и UNS N05500 (Monel K500). Няма съответен валцуван материал за лята никелова сплав, а валцуваният материал от сплав Inconel е Inconel 600 и Inconel 625 и т.н.
⑴ Монел
Монеловата сплав (Monel) има висока якост и издръжливост, особено има отлична устойчивост на корозия към редуцираща киселина и силна алкална среда и морска вода. Поради това обикновено се използва за производство на оборудване и клапани за транспортиране на флуороводородна киселина, солен разтвор, неутрална среда, алкална сол и редуцираща киселина и също така е подходящ за сух хлорен газ, хлороводороден газ, 425 градуса висока температура хлорен газ и 450 градуса висока температура хлороводород газ и т.н. Средна, но неустойчива на корозия среда, съдържаща сяра и окислителна среда (като азотна киселина и среда с високо съдържание на кислород). Кодът на материала на клапана е сплав Monel като цяло, кодовото наименование на материала на клапана е сплав Monel, кодовото име на материала на клапана е C/M, когато черупката е въглеродна стомана, и кодовото име на материала на клапана е P/M, когато черупката е CF8. Когато тялото е CF8M, кодът на материала на клапана е R/M. Подходящата работна температура на сплавта Monel M35-1, Monel 400 и сплавта Monel K500 е -29-480 градуса.
⑵ Лета никелова сплав
Химическият състав на лятата никелова сплав (CZ-100) е 95%Ni и 1.00%C и няма съответен валцуван материал. Когато CZ-100 се използва при висока температура, висока концентрация или безводен алкален разтвор, той има отлична устойчивост на корозия. CZ-100 често се използва при производството на хлор-алкали с висока корозивна концентрация (включително разтопена безводна сода каустик) и в случаите, когато метали като мед и желязо не могат да замърсят продуктите. Кодът на материала на вентила от лята никелова сплав CZ-100 е Ni. Подходящата работна температура на CZ-100 сплавта е -29-316 градуса.
⑶ Инконел сплав
Инконел сплав (Inconel) CY-40 и Inconel 600 (ASTM B564 N06600) се използват главно за устойчивост на корозия под напрежение, особено за среда с висока концентрация на хлорид. Когато съдържанието на Ni е по-голямо или равно на 45%, то има силен ефект върху ефекта на "имунитет" на хлоридната корозия. В допълнение, той може също така да устои на корозията на кипяща концентрирана азотна киселина, димяща азотна киселина, газ с висока температура, съдържащ сяра и ванадий, и продукти от горенето.
Сплавта Inconel се използва широко в производството на компоненти за системи за захранваща вода на котли в атомни електроцентрали, тъй като е по-безопасна от неръждаемата стомана. В същото време е подходящ и за промишлено производство, което изисква висока якост, запечатване под високо налягане, висока устойчивост на корозия и устойчивост на механично износване и окисление при високи температури. Например голямата фабрика за химически торове използва сплав Inconel 600 или Inconel 625 (класът на валцувания продукт на Hastelloy CW-6MC) за производство на кислородни клапани с висока концентрация (600-1500 LB) и др. . Кодът на материала на вентилите от сплави CY-40 и Inconel 600 е In. Подходящата работна температура е -29~650 градуса.
⑷ Hastelloy
Hastelloy (Hastelloy) е търговско наименование, което включва серия от класове сплави, използвани главно за устойчиви на корозия клапани са Hastelloy B (Hastelloy B) и Hastelloy C (Hastelloy C).
Категориите на лятата сплав на Hastelloy B (Hastelloy B) са N-12MV (N-12M-1) и N-7M в стандарта ASTMA494 (някои материали се наричат N-12M-2, известен също като сплав Chlorimet2), и неговият клас на валцуване е UNS N10665 в стандарта ASTM B335. Hastelloy B е устойчив на различни концентрации на солна киселина, а също така е устойчив на неокисляващи соли и киселини. За устойчиви на корозия вентили от Hastelloy B трябва да се избере нисковъглеродна Hastelloy B (N-7M) като се вземе предвид устойчивостта на корозия и устойчивостта на междукристална корозия. Кодът на материала на сплавта Hastelloy няма регулации в производството на клапани. Кодът на материала на клапана Hastelloy B може да бъде директно изразен чрез неговия клас лята сплав. Подходящата работна температура на Hastelloy B е -29 градуса -425 градуса.
Степента на лята сплав на Hastelloy C (Hastelloy C) е CW-12MW (някои материали се наричат CW-12M-1) и CW-7M (CW{{4 }}M-2, известна още като Chlorimet3 сплав) и Hastelloy C -276 сплав, класът й на леярска сплав е CW-6MC и Hastelloy C-4 сплав, нейната леярска сплав степента е CW-2M. Лятата Hastelloy CW-7M, CW-12MW, CW-6MC и CW-2M съответстват съответно на класовете за валцуване UNS N10001, UNS N10003, UNS N10276 и UNS N06455. Hastelloy C е устойчив на корозия на окислителни разтворители, ниска концентрация на солна киселина и азотна киселина при стайна температура.
4.4 титаниева сплав
Титанът (Ti) има висока якост, леко тегло, достатъчно висока устойчивост на топлина и издръжливост при ниски температури, както и добра производителност при обработка и заваряване. Използва се главно за леене на чист титан и коване на чист титан ZTA2 при производството на клапани.
Титанът показва устойчивост на корозия, устойчивост на корозия или дори пожар и експлозия на корозивни среди поради различни работни условия, като температура. Следователно естеството (концентрация, температура и т.н.) на използваната среда трябва да бъде ясно посочено при поръчка и проектиране.
Титаниевите вентили имат отлична устойчивост на корозия в различни оксидиращи, силно корозивни и неутрални среди.
Титанът има отлична устойчивост на корозия в азотна киселина под точката на кипене и концентрация, по-малка или равна на 80%. При димяща азотна киселина, когато съдържанието на NO2 надвиши 2% и съдържанието на вода е недостатъчно, реакцията между титан и димяща азотна киселина ще експлодира. Следователно титанът обикновено не се използва във високотемпературна азотна киселина със съдържание над 80%.
Титанът не е устойчив на корозия в сярна киселина, а титанът има умерена устойчивост на корозия в солна киселина. Обикновено се смята, че индустриалният чист титан може да се използва в солна киселина с концентрация от 7,5% при стайна температура, 3% при 60 градуса и 0,5% при 100 градуса. Титан може да се използва и при 30% при 35 градуса, 10% при 60 градуса и 100% при 60 градуса. В 3% фосфорна киселина при степен .