主(zhǔ)體材料選用應考(kǎo)慮的因素從金屬考慮(lǜ),金屬材料中除了具有麵心立方晶格的奧氏體鋼、銅、鋁等以外,一般(bān)的鋼材(cái)在低溫(wēn)狀態下會出現低溫脆性,從而降低閥門的強度和使用壽命。
選擇主體材料時首(shǒu)先(xiān)要選用適合於(yú)低溫下工作(zuò)的材(cái)料(liào)。鋁在低溫下不會出現低溫脆性,但因鋁及鋁合金的硬度不高(gāo),鋁密封麵的耐(nài)磨、耐擦(cā)傷性能差,所以(yǐ)在低溫閥門中的使用有一定的限製,僅在低壓和小口徑閥門供應(yīng)中選用。
在(zài)低溫工作的材料要保證其低溫性能(néng),主要是保(bǎo)證(zhèng)其冷衝擊強度。閥(fá)內件必(bì)須通過正確選材,使其具有足夠的冷衝擊強度,才能防止(zhǐ)斷裂(liè)。C和Cr的合金鋼在低於-20℃時(shí)候(hòu)很快(kuài)失去(qù)抗(kàng)衝擊強度,所以使用溫(wēn)度分別限製在-30℃和-50℃。含Ni量為3.5%的鎳(niè)鋼(gāng)可以使用到-100℃,含Ni量9%的鎳鋼可以使用到-192℃。奧氏體(tǐ)不鏽(xiù)鋼、鎳、蒙乃(nǎi)爾(ěr)合金、哈氏合金、鈦、鋁合金及青銅可以使(shǐ)用到更低的溫度(-273℃)。
除此以外(wài),低溫閥門的材料選用還應考慮以下一些因素:
a.閥門的最低使用溫度;
b.金(jīn)屬材料在低溫下(xià)保持工作條件所需要的(de)力學性能,特別是衝擊(jī)韌性、相對延伸(shēn)率及組織(zhī)穩定性;
c.在低溫及無油潤滑的情況下,具有良好的耐摩性(xìng);
d.具有良好的(de)耐蝕性;
e.采用焊接(jiē)連接時還需考慮(lǜ)材料的焊接性能;
f.閥體、閥蓋、閥座、閥瓣材料的選用;
這些主體零部件材料的選用原則大(dà)致是:溫度高於-100℃時選(xuǎn)用鐵素體(tǐ)鋼;溫度(dù)低於-100℃時選用奧氏體(tǐ)鋼;低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁等材料。設計時根據(jù)最低使用溫度選擇適當的閥(fá)門型號材料。
g.閥杆及(jí)緊固件的(de)材料選用溫度(dù)高於-100℃時(shí)。
閥杆和螺栓材料采(cǎi)用Ni、,Cr-Mo等(děng)合金鋼,經適(shì)當的熱處理,以(yǐ)提高抗拉(lā)強度和防(fáng)止螺紋咬傷等。溫度低(dī)於-100℃時,采(cǎi)用奧氏體不鏽耐(nài)酸鋼製造。
但18-8耐酸鋼硬(yìng)度低,會造成閥杆與填料相互擦傷,致使填料處泄漏。所以,閥杆表麵必須鍍硬鉻,或進行氮化和鍍鎳磷處理,以提高表麵硬度。為防止螺(luó)母與螺栓咬死,螺母一般采用Mo鋼(gāng)或Ni鋼,同時在螺紋表麵塗二硫化鉬。
還有值得注意的一點就是低溫閥墊片、填料材料的選用,很多客戶可能不知道,隨著溫度(dù)降(jiàng)低(dī),氟塑料收縮量很大,會使密封性能下降,容易引起泄漏。石棉填料無法避免滲透性泄(xiè)漏,所以一般閥門廠家都是選用的石(shí)墨填料。橡膠對液化(huà)天然氣有泡脹性,在低(dī)溫下不可采用。在低溫(wēn)閥門設計中,一方(fāng)麵由結構設計來保證使填料處於接近環境(jìng)溫度下(xià)工作,例如,采用長(zhǎng)頸閥蓋結構,使填料函離。