调节阀阀体及内件材料.pptx

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1.,调节阀阀体材料,下表是根据温度选用材料的大致范围。实际选择材料时，因其与压力值关系相当密切，故应结合压力选型进行。,注：,1.,为推荐使用范围。,2.,低温工况应使用,SCS13A,和,SCS14A,1.1,阀体材料选用的基准,为了能长时间在满足各种要求的状态下使用调节阀,首先必须在充分理解和掌握调节阀使用目的与条件的基础上,正确选用阀本体与阀内件的材料。为此下面列举选用时应该考虑的基本事项：,1.,有无法规方面的制约或的特定或基准；,2.,在流体的压力，温度方面是否有问题；,3,。在流体的化学性质（耐腐蚀性）方面是否有问题；,4.,在流体的物理性质（冲刷，气蚀等）方面是否有问题；,5.,在充分考虑适应性，安全性后，经济方面有无问题；,6.,在维护方面有无问题,(,互换性，易购性,);,7.,在周围环境（腐蚀性气体，严寒冻土）有无问题；,8.,从阀的结构来看，阀材料的组合是否有问题。,1.2,高温用材料,调节阀被安装在管道上以后，必须承受来自管道的复杂应力，并承担流体的温度应力所造成的负荷。如在高温介质中对普通的碳钢长期施加应力，将会降低其机械性能，产生所谓蠕变现象。,因此当需要附加高温的苛刻条件时，包括蠕变断裂强度在内的材料强度，耐腐蚀性能，金相组织的稳定性就成为首先应予考虑的问题。作为能解决高温工况的诸多问题的材料，通常是使用添加有,Cr,，,Mo,，,Ni,等元素的合金钢。,Cr,可以提供高温工况的耐酸性和耐腐蚀性；,Mo,可以增加蠕变断裂强度；,Ni,具有提高耐冲击性的效果。,阀体所使用的高温高压铸钢件的最高个使用温度；碳钢铸钢件（标准材料）,SCPH2,为,350C,，,0.5%Mo,钢,SCPH11,为,500C;CrMo,钢,SCPH21,为,550C,；而增加含,Cr,量的,SCPH32,61,都可以使用至,600C,。当介质处于更高温度时，由于奥氏体不锈钢克服高温蠕变或石墨化现象具有明显的效果，通常使用,SCS14A(Cr21%,Ni12%,Mo2.5%,使用温度的极限为,700C),1.3,低温用材料,低温用的材料最大的问题就是低温脆性。一般来说，金属材料处于低温时，硬度，拉伸强度会有所增加，但同时会失去韧性，冲击值也将下降。特别是铁素体金属，这种现象尤为明显，而奥氏体金属却不会出现低温脆性。因此，目前有效对付低温脆性的措施，仍像奥氏体不锈钢那样，添加,Ni,，,Mo,，,Cr,，等元素。,SCS13A,的,MS,点,(,上马氏点，即部分金相组织马氏体化的温度,),为,-144C,，,SCS14A,则为,-202C,。为了避免低温使用时发生的变形现象，推荐,SCS13A,的最低使用温度应大于,-100C,，,SCS14A,的最低使用温度范围为,-100-196C,。,1.4,耐腐蚀材料,腐蚀现象往往是由于流体的种类，压力，性质，温度，浓度，流速，使用环境等诸多因素重合起来引起的，要进行有实用价值的实验比较困难，只能根据耐腐蚀表等资料予以深入研究。用于耐腐蚀的材料中，除不锈钢，,B/C,哈氏合金，太登金属材料外，还有能发挥耐腐蚀特长的非金属，其中有塑料，玻璃，精密陶瓷，橡胶，,PTFE,（聚四氟乙烯）等。实际利用时，通常将这些非金属材料作为衬里或涂层贴附到金属性质的阀体内壁，以便达到耐腐蚀性的目的。,1.5,耐汽蚀与闪蒸材料,对发电厂用户来说，通常问题较多的就是浸蚀。当调节阀在高温水质或高压差工况下使用时，由气蚀或闪蒸引起的浸蚀尤为严重，极易产生所谓冲刷现象。,用于耐气蚀与闪蒸的的材料中，通常是添加有,Ni,，,Mo,，,Cr,元素的,CrMo,钢以及,188,奥氏体不锈钢。特别是不锈钢，具有比碳钢大,10,倍的耐磨性，属于耐冲刷，耐浸蚀极佳的材料。,另外应当注意：与阀体相比，气蚀,-,冲刷对阀体内件的损伤尤为常见。,通过汽蚀损伤实验测得的金属减量值,2.,阀内件材料,调节阀的内件是指阀芯，套筒，阀座，阀杆，他们都在发的心脏部位。阀内件在直接与流体接触的同时，还要承受流体能的变化，因此也是汽蚀或闪蒸影响最为严重的部位。显然，相对阀体来说，阀内件因当选用更高档次的材料。,目前作为标准材料使用的有,SUS304(SCS13A),SUS316(SCS14A),不锈钢。,当流体温度、压差很高，或在有可能发生汽蚀，闪蒸的的部位以及用于泥浆流体等场合，阀内件的表面应进行硬化处理。,2.1,硬化材料的种类,热处理硬化,1.,析出硬化材料,SUS630,不锈钢；,2.,耐腐蚀性与,SUS304,程度相当，使用温度的极限为,-20+400C,3.SUS440B,不锈钢；,4.,使用温度的极限为,-20+400C,堆焊（熔敷）硬化材料,司太立合金：系,Co,，,Cr,W,合金。其特点是：即使处于高温状态下，仍能保持极高的硬度与强度，不易被氧化，磨损系数小；最适合用作高温高压差工况所需的堆焊硬化处理材料。,化学硬化,（表面）硬化处理：即在高温状态下，将,W,Mo,，,CrCo,，,V,Ti,等元素扩散浸透到金属表面，使之形成超硬合金层。此时，金属的内部层仍保持母材原来的物理性能,而表面却提高了（,1,）硬度（,2,）耐磨性（,3,）耐烧结性。不过，由于表层的合金层含有碳化物，强碱，强酸介质不能使用。,喷涂硬化,陶瓷喷涂：在阀体的内壁喷涂陶瓷（,AL,2,O,3,）形成陶瓷层,阀内件的阀座密封面要求具有良好的耐腐蚀性能和耐磨损性能。为了满足这种苛刻的条件，常用的方法是在阀密封面堆焊不同的金属进行表面硬化处理，其中最具用代表性的金属就是司太立合金（,CoCr,合金）。司太立的合金硬度非常高，耐腐蚀性能和耐磨性能优越，即使在炽热状态下硬度也不会降低。因此，在日益实现高温，高压化的发电厂，化工厂中，对现场使用的阀门阀座进行堆焊时都离不开这种合金。,司太立合金堆焊硬化处理,3.,垫片与填料的选用,3.1,垫片,垫片在阀体与阀盖或下阀盖之间起密封作用。,下图为根据一般流体的温度，压力值选用垫片的基准，下表则表示各种垫片的结构及其特征。,3.2,填料,填料在阀杆部位起密封作用。,下图,1,为根据一般流体的温度，压力值选用填料的基准，下图,2,的表则表示各种填料的结构及其特征。对于特殊的流体，因按其它基准进行,