主體材料選用應考慮的因素從金屬考慮,金(jīn)屬(shǔ)材料中除了具有麵心立方晶格的奧氏體鋼、銅、鋁等以(yǐ)外(wài),一般的鋼材在低(dī)溫狀態下(xià)會出現(xiàn)低溫(wēn)脆性,從(cóng)而降低閥門的強度和使用壽命。
選擇主體材料時首先要選(xuǎn)用適合於低(dī)溫下工作的材料。鋁在低(dī)溫下(xià)不會出現低溫脆性,但因鋁及鋁合金的硬度不(bú)高,鋁密封麵的(de)耐磨、耐擦傷性能差,所以(yǐ)在(zài)低溫閥門中的使(shǐ)用有一定的限(xiàn)製,僅在低壓和小口徑(jìng)閥門供應中(zhōng)選用。
在低溫工作的(de)材料要保證其低溫性能,主要是保證其冷衝擊強度。閥內件必須通過正確選材,使其(qí)具有足夠(gòu)的冷(lěng)衝擊強度,才能防止斷裂。C和Cr的合金鋼在低(dī)於-20℃時候很快失去抗衝擊強度,所以使用溫度分別限製在-30℃和-50℃。含Ni量為3.5%的鎳鋼(gāng)可以使(shǐ)用到-100℃,含(hán)Ni量9%的鎳鋼可以(yǐ)使用(yòng)到-192℃。奧氏(shì)體不鏽(xiù)鋼、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鈦、鋁合金及青銅可以使用到更低的(de)溫度(-273℃)。
除此以外,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.金屬材料在低溫下保持工作條件所需要的力學性(xìng)能,特別是衝擊韌性、相對延伸率及組織穩定性;
c.在低溫及無油潤滑的情況下,具有良好的耐摩性;
d.具有良好的耐蝕性;
e.采(cǎi)用焊接連接時還(hái)需考慮材料的焊接(jiē)性能;
f.閥體、閥蓋、閥座、閥瓣材料的選用;
這些主體(tǐ)零部件材料的選(xuǎn)用原(yuán)則大致是:溫度高(gāo)於-100℃時選(xuǎn)用鐵素體鋼;溫度低於-100℃時(shí)選用奧氏(shì)體鋼;低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁等材(cái)料。設計時根據最低(dī)使用溫度選擇適當的閥門型號材(cái)料(liào)。
g.閥杆及(jí)緊固件的材料選用溫度高於-100℃時(shí)。
閥杆(gǎn)和螺栓材料(liào)采用Ni、,Cr-Mo等合(hé)金鋼,經適當的熱處理,以提高抗拉強度和防止螺(luó)紋咬傷等。溫度低於-100℃時,采用奧氏體不鏽耐酸鋼製造。
但18-8耐酸鋼硬度低(dī),會造成閥杆與(yǔ)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(yìng)度(dù)。為防(fáng)止螺母與螺栓咬死(sǐ),螺母一般采用Mo鋼或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(fá)墊片、填(tián)料(liào)材料(liào)的選用(yòng),很多客戶可能不知道,隨著(zhe)溫度降低,氟塑料收縮量很大,會使密封性(xìng)能下降,容易(yì)引起泄漏(lòu)。石棉填料(liào)無法避(bì)免滲透性泄漏,所以一(yī)般閥門(mén)廠家都是選(xuǎn)用的石墨填料。橡(xiàng)膠對液化天然氣有泡脹性,在低溫下不可采(cǎi)用。在低溫閥門設計中,一方麵(miàn)由結構(gòu)設計來保證使填料(liào)處於接近環境溫(wēn)度下工作,例(lì)如,采用長頸閥蓋結構,使填料函離。