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各类阀门材料温度压力等级

时间:2016/10/25 来源:三精阀门 浏览数:2217

    阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣(闸板)、阀座、阀杆、热片、填料及驱动件(手轮齿轮箱气动装置电动装置等)组成。   

     我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料(也称主体材料),闸板(阀瓣)、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件,此外还有紧固件等。按主体材料分类,人们常常把阀门分为: 

     1、非金属材料阀门:如陶瓷阀门玻璃阀门塑料阀门 

     2、金属材料阀门:如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门蒙乃尔阀门铸铁阀门碳钢阀门、合金钢阀门等。

     3金属阀体衬旦阀门:如衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。

    我们将重点介绍金属材料阀门中的碳钢阀门和合金钢阀门。

 

一、阀门主体材料     

1阀门材料温度压力等级

ASTM A216 WCB    工作压力(psi         1psi=0.006895MPa

温度°F

150LB

300LB

600LB

900LB

1500LB

2500LB

-20~100

285

740

1480

2220

3705

6170

200

260

675

1350

2025

3375

5625

300

230

655

1315

1970

3280

5470

400

200

635

1270

1900

3170

5280

500

170

600

1200

1795

2995

4990

600

140

550

1095

1640

2735

4560

650

125

535

1075

1610

2685

4475

700

110

535

1065

1600

2665

4440

750

95

505

1010

1510

2520

4200

800

80

410

825

1235

2060

3430

850

65

270

535

905

1340

2230

阀门的试验压力:根据ASME B16.34规定,壳体强度试验压力按1.5倍的工作压力并圆整到下一个25PSI,水密封试验压力按1.1倍的工作压力,气密封试验压力按0.6Mpa

 

2阀门常用ASTM主体材料

ASTM铸件

ASTM锻件

对应中国牌号

适用温度范围°C

适用介质

碳钢

A216 WCB

A105

20

-29~427

水、液化气体、蒸汽、油品、天然气

低温碳钢

A352 LCB

A350 LF2

16Mn

-46~343

低温介质

A352 LCC

A350 LF2

16Mn

-46~343

低温介质

高温合金钢

A217 WC1

A182 F1

 

-29~468

高温介质

A217 WC6

A182 F11

15CrMo

-29~593

高温介质

A217 WC9

A182 F22

10Cr2Mo1

-29~593

高温介质

A217 C5

A182 F5

1Cr5Mo

-29~593

腐蚀性高温介质

A217 C12

A182 F9

 

-29~593

高硫氧化性介质

马氏体不锈钢

A217 CA15

A182 F6a

1Cr13

-29~371

450°C以上强度比304

奥氏体不锈钢(C0.08

A351 CF8

A182 F304

0Cr18Ni9

-196~537

腐蚀性介质

A351 CF8M

A182 F316

0Cr18Ni12Mo2Ti

-196~537

腐蚀性介质

超低碳奥氏体不锈钢(C0.03

A351 CF3

A182 F304L

00Cr18Ni10

-196~427

腐蚀性介质

A351 CF3M

A182 F316L

00Cr18Ni14Mo2

-196~454

腐蚀性介质

特殊合金

A351 CN7M

UNS N08020

(ALLOY 20)

 

-29~149

氧化性介质和各种浓度的硫酸

蒙乃尔合金M-30C

UNS N04400

MONEL 400

 

-29~482

氢氟酸,海水

哈氏合金H.B H.C

 

 

 

H.B耐盐酸,稀硫酸,磷酸、甲酸,醋酸

H.C耐硝酸,硝酸和硫酸的混酸

INCONEL合金

 

 

 

热碱液和碱性硫化物

 

二、阀门内件材料

1.阀门内件(Trim):阀瓣密封面、阀座密封面、阀杆(销轴)、上密封座及与介质接触的小零件。

常用内件材料列表

内件号

阀瓣密封面

阀座密封面

阀杆

上密封座

1

ER410

ER410

1Cr13

2Cr13

8

ER410

EDCoCr-A

1Cr13

2Cr13

5

EDCoCr-A

EDCoCr-A

1Cr13

2Cr13

2

304

304

F304

F304

15

EDCoCr-A

EDCoCr-A

F304

F304

10

316

316

F316

F316

12

316

EDCoCr-A

F316

F316

16

EDCoCr-A

EDCoCr-A

F316

F316

9

MONEL

MONEL

MONEL K500

MONEL 400

20

HSCuZn-3

HSCuZn-3

HPb59-1

HPb59-1

 

2.阀门常用内件材料及使用温度

内件材料

使用温度°C

内件材料

使用温度

304316

-268~316

17-4PH

-40~427

青铜

-273~232

钴基合金(STELLITE 6

-273~816

因科镍合金(INCONEL

-240~649

化学镀镍(ENP

-268~427

蒙乃尔合金MONEL

-240~-482

镀铬

-273~316

哈氏合金H.B

-198~371

丁晴橡胶(NBR

-40~93

哈氏合金H.C

-198~538

氟橡胶(VITON

-23~204

钛合金

-29~316

聚四氟乙烯(PTFE

-268~232

镍基合金

-198~316

尼龙(NYLON

-73~93

20号合金(ALLOY 20

-46~316

聚乙烯

-73~93

416不锈钢40RC

-29~427

氯丁橡胶

-40~82

440型不锈钢60RC

-29~427

 

 

 

3.阀门常用密封面材料及适用介质

密封面材料

使用温度°C

硬度(HRC

适用介质

青铜

-273~232

 

水、海水、空气、氧气、饱和蒸汽

304316304L316L

-268~316

14

蒸汽、水、油品、气体、液化气体、轻微腐蚀且无冲蚀的介质

17-4PH

-40~400

40~45

轻微腐蚀且有冲蚀的介质

CR13

-101~400

37~42

轻微腐蚀且有冲蚀的介质

钴基合金(STELLITE 6

-268~650

40~45常温

38600°C

具有冲蚀和腐蚀性介质

蒙乃尔合金 K

           S

-240~482

27~35

30~38

碱、盐、食品、不含空气的酸溶剂

哈氏合金H.B

         H.C

371

538

14

23

腐蚀性矿酸、硫酸、磷酸、湿盐酸气、无氯酸溶液、强氧化性介质

20号合金

-45.6~316

-253~427

 

氧化性介质和各种浓度的硫酸

 

三、螺栓、螺母材料

常用螺栓螺母材料

ASTM螺栓/螺母材料

适用的主体材料

A193 B7/A194 2H

WCB

A193 B7M/A194 2HM

NACE阀门 WCB

A193 B8/A194 8

不锈钢阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M

A193 B8M/A194 8M

不锈钢阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M

A320 L7/A194 4

低温阀门 LCB LCC

A320 L7M/A194 7M

低温阀门 LCB LCC

A193 B16/A194 4

高温阀门 WC6 WC9 C5 C12

A193 B8A CLASS 1A/A194 8A

NACE阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M

A193 B8MA CLASS 1A/A194 8MA

NACE阀门 CF8 CF8M CF3 CF3M

 

四、阀门密封件

1.填料

阀门用填料一般常用石墨和PTFE填料

石墨填料可分为编织填料和成型填料

成型石墨圈              -250~650°C

夹不锈钢丝编织柔性石墨  -250~650°C

四氟乙烯浸石墨          -200~280°C

低泄漏石墨组合填料      -250~650°C

PTFE                    -200~200°C

 

2.中腔垫片

PTFE

石墨板

强力石墨垫

含石墨不锈钢缠绕垫

PTFE不锈钢缠绕垫

RTJ金属垫

压力密封金属密封环

 

3.O形圈

NBR            -30~121°C

EPDM           -45~120°C

VITON A         -30~204°C

VITON B        -30~204°C

VITON AEDanti explosion decompression -30~204°C 高压,小分子如:CO2

HNBRHSN   -30~180°C

 

4.软密封阀座

PTFE           -200~200°C

PCTFE          -250~150°C

NYLON 1010     ~120°C

NYLON PA12    -50~120°C

DEVLON V      -100~150°C

PEEK           -100~260°C

对位聚苯(聚苯撑)(Polyphenylene)    ~400°C(扬中市扬子塑料厂)

 

5.软密封材料使用介质及温度

 

NBR

CR

NR

EPDM

CSM HYPALON

HNBR

FKM

PTFE

 

Air or oxygen空气或氧气

2

1

3

1

2

1

1

1

 

Water up to 80°C

1

2

2

1

1

1

1

1

 

Water above 80°C

3

3

4

1

3

1

3

1

 

Dilute acids稀酸

3

3

3

2

4

1

1

1

 

Dilute alkalis稀碱

2

2

2

1

1

2

2

1

 

Lower alcohols低浓度酒精

1

1

2

1

1

1

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aldehydes乙醛

3

3

3

1

3

2

4

1

 

Amines

4

2

2

2

4

1

4

1

 

Chlorinated solvents氯化物溶剂

3

4

4

4

4

2

1

1

 

Ethers乙醚

4

4

4

3

4

4

3

1

 

Ketones

4

4

4

1

4

4

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hydrocarbons-aliphatic脂肪烃

1

2

4

4

2

1

1

1

 

Hydrocarbons-aromatic芳香烃

3

4

4

4

4

3

1

1

 

Leaded petrol (gasoline)含铅汽油

2

3

4

4

4

2

1

1

 

Kerosene煤油

1

2

4

4

4

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Animals oils and fats动物油

1

2

4

2

3

1

1

1

 

Fuel oils and diesel oils燃料油

2

3

4

4

3

2

1

1

 

Lubricating oils-mineral矿物润滑油

1

2

4

4

4

1

1

1

 

Lubricating oils-synthetic合成润滑油

2

3

4

4

4

1

2

1

 

Silicone oils and grease硅脂

1

1

1

1

1

1

1

1

 

Vegetable oils植物油

1

3

4

3

2

1

1

1

 

Hydraulic fluids-mineral based矿物基水性流体

1

3

4

4

2

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chlorinated 氯化物

4

4

4

4

4

4

2

1

 

Oil in water emulsions水乳液油

3

4

4

4

4

2

1

1

 

Water in oil emulsions油乳水液

3

4

4

4

3

2

1

1

 

Water-glycol based乙二醇水液

1

3

3

1

1

2

2

1

 

Phosphate esters-aliphatic磷酸脂

4

4

4

1

4

1

3

1

 

Phosphate esters-aromatic芳香磷酸脂

4

4

4

2

4

4

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

低温度(°C

-30a

-40

-50

-45

-30

-30 a

-15

-200

 

最高持续温度(°C

120

120

100

120

120

180

200

250

 

最高瞬时温度(°C

150

150

120

150

150

200

230

 

 

硬度(IRHD

40-90

40-90

40-85

50-90

65-80

50-90

50-98

 

 

 

五、蝶阀材料及允许压力

1.灰铸铁(ASTM A216-B

125LB 2~12”法兰允许工作压力200psi1.4Mpa)最高不超过1.6Mpa

   14~48” 法兰允许工作压力150psi1.0Mpa;

      PTFE阀座允许工作压力125psi0.86Mpa

 

2.球墨铸铁

150LB 法兰最高许用压力250psi

 

六、NACE阀门材料

常用主体材料:碳钢、不锈钢

常用内件材料:CR13304316

材料硬度≤22HRC

对于CR13热处理淬火+二次回火≤22HRC

17-4PH固溶淬火,二次时效≤33HRC

焊接所有母材、热影响区、焊缝硬度≤22HRC

焊条含镍<0.1%

A105硬度≤187HB

 

七、低温-46°C用材料

主体材料:LCBLCCLF2

内件材料:304316    F6a不常用,低于-29°C应做冲击试验)

 

八、低温-196°C用材料

主体材料:CF8CF8M304316

内件材料:304316

密封面:双面钴基防止擦伤

 

九、高温阀用材料

主体材料:WC6WC9C5C12

内件材料:1Cr13(在454°C以上的许用应力不如F304F316)、ASTM A638 6600Cr15Ni25Ti2MoAlVB)、20Cr1Mo1V1A

常用密封面材料:双面钴基防止擦伤

 

十、不锈钢材料性能对比

材料

性能对比

316/316L

Mo提高了耐氯化物和卤化物腐蚀性,它提供了优秀的高温拉伸、蠕变、应力断裂强度。

304更耐大气和中等环境腐蚀,耐1~5%稀硫酸到48°C,对某些氧化性酸316的耐腐蚀性不如304

当温度在427~817°C之间时易于碳化物沉淀,因而在焊接条件下易于晶间腐蚀,在焊后退火将恢复316原有的耐腐蚀性能。

316L的一般耐腐蚀性能和其他性能和316非常相似,但它在焊接条件或短期427~817°C下免于晶间腐蚀,推荐在焊接情况下碳化物不可避免析出,焊后不必退火。长期暴露于上述温度范围可以使材料变脆使它易于晶间腐蚀。

最大持续服务温度899°C,间歇温度817°C

抗氯化物应力腐蚀。

在退火状态下不硬化、非磁性,在冷作硬化下轻微磁性。

更好的耐氯化物腐蚀。

应用范围:核能、化工、橡胶、塑料、造纸、制药、纺织;热交换器、冷凝器、蒸化器。

347/347H

Cb,推荐用于不能足够退火的焊接,也可用于短暂温度冲击从427~871°C,由于Cb的添加产生了稳定化的不锈钢消除了碳化物的沉淀造成的晶间腐蚀。

321具有更高的耐腐蚀性,减少形成持续网状晶界的碳化铬的趋势,比304/304L有更好的高温性能,通常可用于短暂加热到817°C,可持续在899°C下使用。

347H含有更高的碳(0.04~0.10%)具有更好的高温蠕变性能,改善的耐晶间腐蚀性能。

用于高温化学工艺热交换管,炼油,高温蒸汽。

321/321H

304的含Ti改进型,在热的碳化沉淀物晶间腐蚀不起作用,Ti的添加消除了晶界碳化铬的形成。比304/304L有更好的高温性能,通常可用于短暂加热到817°C,可持续在899°C下使用。易于被氯离子应力腐蚀。

优秀的现场焊接性能,321H有更高的碳(0.04~0.10%)具有更好的高温蠕变性能。

用于高温化学工艺热交换管,炼油,高温蒸汽。

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