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低温阀门介绍,低温阀门材料选择,锻件低温阀门材料
发布日期:2015-11-29 0:54:09
一、低温阀门介绍

低温阀门是指能够在低温工况下使用的阀门,通常把工作温度低于-40℃的阀门称为低温阀门。低温阀门是石油化工、空气分离、天然气等工业不可缺少的重要设备之一,其质量的优劣决定着能否安全、经济、持续地生产。随着现代科技的发展,低温阀门的用途越来越广,需求也越来越大。

  目前,国内低温阀门生产能力较差。从材料上看,国外有CF8、LCB、LF1、F304等十多种,可以适用于不同的温度和介质,且都制定了相关标准,不仅规定了铸锻件的尺寸和外观质量要求,还对铸锻件的化学成分、热处理、力学性能、物理性能、焊补、焊后热处理、探伤、晶间腐蚀试验(奥氏体钢)、冲击试验(低温阀门)等做了严格的技术要求。而国内标准就相对简单,对一些具体问题的规定不够详细。此外,国产低温阀门在技术水平、寿命、可靠性、配套能力等方面还与国外产品存在较大差距,因此目前国内使用的低温阀门绝大部分依赖进口。

低温阀门包括低温球阀、低温闸阀、低温截止阀、低温安全阀、低温止回阀,低温蝶阀,低温针阀,低温节流阀,低温减压阀等,低温阀门主要用于乙烯,液化天然气装置,天然气LPG LNG储罐,接受基地及卫星站,空分设备,石油化工尾气分离设备,液氧、液氮、液氩、二氧化碳低温贮槽及槽车、变压吸附制氧等装置上。输出的液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品等,不但易燃易爆,而且在升温时要气化,气化时,体积膨胀数百倍。

  二、根据阀门工作时的介质温度可分为

1. 普通阀门:适用于介质温度-40℃~425℃的阀门。

2. 高温阀门:适用于介质温度425℃~600℃的阀门。

3. 耐热阀门:适用于介质温度600℃以上的阀门。

4. 低温阀门:适用于介质温度-40℃~ -196℃的阀门。

5. 超低温阀门:适用于介质温度-196℃以下的阀门。

三、低温阀门材料选择:

   低温条件下,材料的抗拉强度和硬度提高,塑性和韧性降低,并且呈现出不同程度的低温脆性,严重影响阀门的正常工作。因此在低温阀门零部件材料的选择上,必须注意以下几点:

    (1)阀门的最低工作温度;

   (2)保证零件在低温下不失去工作能力所必需的机械性能,特别是低温冲击韧性、相对延伸率和组织稳定性等;

    (3)保证零件符合低温介质防爆性的相容条件,

    (4)保证零件所必须的热物理性能,其中包括导热性能、冷收缩性能等;

    (5)保证零件在低温及无油润滑的条件下具有必需的耐磨性;

    (6)保证零件具有必需的耐腐蚀性;

    (7)采用焊接时还要考虑材料的焊接性能。

1、低温阀门阀体、阀盖、阀座、启闭件等的材料选择

   温度高于-100℃时可选用铁素体不锈钢,温度低于-100℃时选用奥氏体不锈钢,低压和小口径阀门可选用铜合金或铝合金。

2、低温阀门阀杆材料选择

   采用奥氏体不锈耐酸钢制造,需经过适当的热处理,以提高抗拉强度,同时必须镀硬铬(镀层厚度0.04~0.06mm),或进行渗氮处理,以提高表面硬度。

3、低温阀门紧固件材料选择

   温度高于-100℃时,螺栓材料采用Ni、Cr-Mo等合金钢,需经适当的热处理,以防止螺纹咬伤;温度低子-100℃时,螺栓材料可采用奥氏体不锈钢。螺母材料一般采用Mo钢或Ni钢,同时螺纹表而涂二硫化钥。

4、低温阀门垫片材抖选择

   使用温度高于-196℃,低温最高使用压力为3MPa时,可采用长纤维自石棉制成的石棉橡胶板;使用温度高于-196℃,低温最高使用压力为5MPa时,可采用不锈钢带石棉缠绕式垫片、不锈钢带聚四氟乙烯缠绕式垫片或不锈钢带膨胀石墨缠绕式垫片。

   这里需强调一下,所有低温材料部件在精加工之前必须进行深冷处理,以减小低温阀门在低温工况下的收缩变形。
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