耐蝕耐壓閥門(mén)的材質(zhì)分析

豪森博格

當(dāng)閥門(mén)通過(guò)的介質(zhì)和工況不一樣時(shí)（腐蝕性的，有高溫,、高壓等）閥門(mén)的材質(zhì)（閥體,、閥板,、閥桿等）方面有什么要求呢,？
2 z7 K. F) T6 @/ ~6 m（一）：
$ E/ W* Q3 S) w) z/ g閥體,、閥板
1 ^" R( w  c7 K  X閥體,、閥板（閥瓣）是閥門(mén)主要零件之一,，直接承受介質(zhì)壓力，所用材料必須符合“閥門(mén)的壓力與溫度等級(jí)”的規(guī)定,。常用材料有下面幾種：
一,、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱(chēng)壓力PN≤1.0MPa，溫度為-10℃～200℃的水,、蒸汽,、空氣,、煤氣及油品等介質(zhì)�,；诣T鐵常用牌號(hào)為：HT200,、HT250、HT300,、HT350,。
" E$ H, ^' z) \% ^二、可鍛鑄鐵：適用于公稱(chēng)壓力PN≤2.5MPa,，溫度為-30～300℃的水,、蒸汽、空氣及油品介質(zhì),，常用牌號(hào)有：KTH300-06,、KTH330-08、KTH350-10,。
6 S' G- `0 v% o0 X: G; j. p三,、球墨鑄鐵：適用于PN≤4.0MPa，溫度為-30～350℃的水,、蒸汽,、空氣及油品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有：QT400-15,、QT450-10,、QT500-7。
鑒于目前國(guó)內(nèi)工藝水平,，各廠(chǎng)參差不齊,，用戶(hù)又往往不易檢驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),，建議PN≤2.5MPa,，閥門(mén)還是采用鋼制閥門(mén)為安全。
! u$ \5 G1 c4 b4 G四,、耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱(chēng)壓力PN≤0.25MPa,，溫度低于120℃的腐蝕性介質(zhì)。
% w( ~# [) ?$ L: ?! E$ V五,、碳素鋼：適用于公稱(chēng)壓力PN≤32.0MPa,，溫度為-30～425℃的水,、蒸汽,、空氣、氫,、氨,、氮及石油制品等介質(zhì),。常用牌號(hào)有WC1、WCB,、ZG25 及優(yōu)質(zhì)鋼20,、25、30及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn,。
- m: l$ f* O/ w1 H  g1 R六,、銅合金：適用于PN≤2.5MPa 的水、海水,、氧氣,、空氣、油品等介質(zhì),，以及溫度-40～250℃的蒸汽介質(zhì),，常用牌號(hào)為ZGnSn10Zn2(錫青銅），H62,、Hpb59-1（黃銅）,、QAZ19-2、QA19-4(鋁青銅),。
七,、高溫銅：適用于公稱(chēng)壓力PN≤17.0MPA、溫度≤570℃的蒸汽及石油產(chǎn)品,。常用牌號(hào)有ZGCr5Mo,1Cr5Mo,，ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9 等牌號(hào)。具體選用必須按照閥門(mén)壓力與溫度規(guī)范的規(guī)定,。
" ]; t7 M/ ^, F, L, T" o八,、低溫鋼，適用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥-196℃乙烯,，丙烯,，液態(tài)天然氣,，液氮等介質(zhì)，常用牌號(hào)有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9,、1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9,。
4 e: ~* [8 p" m' h九,、不銹耐酸鋼，適用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4Mpa ,、溫度≤200℃硝酸,，醋酸等介質(zhì)，常用牌號(hào)有ZG0Cr18Ni9Ti ,、ZG0Cr18Ni10（耐硝酸） ,， ZG0Cr18Ni12Mo2Ti ,、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（耐酸和尿素）
閥桿
9 r; x8 v: y4 [( u/ }" L+ Y2 y閥桿在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，承受拉,、壓和扭轉(zhuǎn)作用力,，并與介質(zhì)直接接觸，同時(shí)和填料之間還有相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng),，因此閥桿材料必須保證在規(guī)定溫度下有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性,，有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工藝性,。常用的閥桿材料有以下幾種,。
一、碳素鋼
用于低壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)300℃的水,、蒸汽介質(zhì)時(shí),，一般選用A5 普通碳素鋼。
$ H6 b" A! ~7 ]# Y( C用于中壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的水,、蒸汽介質(zhì)時(shí),，一般選用35 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。
二,、合金鋼
3 Q: a2 a" l0 X3 \% g用于中壓和高壓,，介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的水、蒸汽,、石油等介質(zhì)時(shí),，一般選用40Cr（鉻鋼）。
用于高壓,、介質(zhì)溫度不超過(guò)540℃的水,、蒸汽等介質(zhì)時(shí)，可選用38CrMoALA滲氮鋼,。
0 Y, Q  s6 {9 P7 }$ n. q用于高壓,、介質(zhì)溫度不超過(guò)570℃的蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼,。
  P* y. y0 J5 P  `3 E3 J三,、不銹耐酸鋼
3 W) H% S0 E$ Z# I; p( I; N# G用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)450℃的非腐蝕性介質(zhì)與弱腐蝕性介質(zhì),，可選用 1Cr13,、2Cr13、3Cr13 鉻不銹鋼,。
用于腐蝕性介質(zhì)時(shí),，可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti,、Cr18Ni12Mo2Ti,、Cr18Ni12Mo3Ti等不銹耐酸鋼和PH15-7Mo沉淀硬化鋼。
四,、耐熱鋼
9 W  v+ C; D1 U/ O( q7 c. X/ a用于介質(zhì)溫度不超過(guò)600℃的高溫閥門(mén)時(shí),，可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。
（二）：
' R1 [, ~% Z& t3 _8 q5 A0 |2 ?3 a5 r選擇閥門(mén)主要零件的材料,，首先應(yīng)考慮到工作介質(zhì)的物理性能（溫度,、壓力）和化學(xué)性能（腐蝕性）等。同時(shí)還應(yīng)了解介質(zhì)的清潔程度（有無(wú)固體顆粒）,。除此之外,，還要參照國(guó)家和使用部門(mén)的有關(guān)規(guī)定和要求。 許多種材料可以滿(mǎn)足閥門(mén)在多種不同工況的使用要求,。但是,，正確的、合理的選擇閥門(mén)的材料,，可以獲得閥門(mén)最經(jīng)濟(jì)的使用壽命和最佳的性能,。 在閥門(mén)零件材料的劃分中，最一般的方法是按殼體所使用的材料劃分：如鑄鐵閥,，殼體材料用灰鑄鐵,、可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵制成的閥門(mén)；鋼閥,，殼體用碳素鋼,、合金鋼或不銹耐酸鋼制成的閃；鈦閥,，殼體用鈦合金制成的閥門(mén),；銅閥，殼體用銅合金制成的閥門(mén),；鋁閥,，殼體用鋁合金制的閥門(mén)；塑料閥,，殼體用塑料制成的閥門(mén),；陶瓷閥，殼體內(nèi)襯有陶瓷的閥門(mén),，等等,。       1、鑄鐵閥鑄鐵閥以其價(jià)格低廉,，制造工藝簡(jiǎn)單,，有較好的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén),，是水道,、建筑設(shè)備,、煤氣設(shè)備、船舶,、消防設(shè)備,、石油化工設(shè)備、煉鐵設(shè)備,、食品加工設(shè)備等不可缺少的管路附件,。鑄鐵閥的工作溫度范圍通常中從環(huán)境（室溫）溫度到225℃以下。但是,，由于灰鑄鐵是脆性材料,，限制了鑄鐵閥的使用范圍。 在鑄鐵閥門(mén)中,，由于可鍛鑄鐵和球鑄鐵內(nèi)部顯微組織的改變,，可鍛鑄鐵的組織近表層為鐵素體，中心部為珠光體,，與軟鋼的組織大致相同,。球墨鑄鐵是經(jīng)過(guò)添加元素和變質(zhì)處理，且在鑄過(guò)程中獲得球狀石墨,，因此,，其力學(xué)性能比普通灰鑄鐵要好得多，其使用工作壓力可更高些,。 通常,，鑄鐵閥門(mén)的使用范圍規(guī)定如下： （1）當(dāng)用于公稱(chēng)壓力PN≤1.0MPa，工作溫度為—10～200℃,，工作介質(zhì)為水,、海水、蒸汽,、空氣,、煤氣、油品等,，通常選用牌號(hào)為HT200,、HT250、HT300,、HT350的灰鑄鐵閥,。 （2）當(dāng)用于公稱(chēng)壓力PN≤2.5MPa，工作溫度為—30～300℃,，工作介質(zhì)為水,、海水、蒸汽、空氣,、煤氣,、油品等，通常選用牌號(hào)為KTH300-06,、KTH330-08,、KTH350-10的可鍛鑄鐵閥。 （3）當(dāng)用于公稱(chēng)壓力PN≤4.0MPa,，工作溫度為—30～350℃,，工作介質(zhì)為水,、海水,、蒸汽、空氣,、煤氣,、油品等，通常選用牌號(hào)為QT400-15,、QT450-10,、QT500-7的球墨鑄鐵閥。
3 V7 ^9 n4 m& g  p) L" G2,、鋼閥由于使用鋼材的種類(lèi)不同,，鋼閥所適用的介質(zhì)也大不相同，盡管鋼閥的價(jià)格比較昂貴,，但由于鋼是一種塑性材料,，適用范圍廣，可以在多種介質(zhì)中應(yīng)用,，如鎢,、飽和蒸汽和熱蒸汽、高溫和低溫油品,、液化氣體,、腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)等，因此應(yīng)用非常廣泛,。 碳鋼,，由于其力學(xué)性能和綜合使用性能優(yōu)異，因此,，其使用范圍更廣,，通常還包括鑄鐵閥及青銅閥（廣泛應(yīng)用于—180℃以下）使用的工況條件。一般在重要的設(shè)備,、裝置和管道上都采用堅(jiān)固可靠的鋼制閥門(mén),。在介質(zhì)為可燃性氣體、液體，毒性氣體,、液體,，易燃易爆性介質(zhì)，壓縮氣體,，液化氣體,，動(dòng)力裝置的管道上，以及其它類(lèi)似的場(chǎng)合,，必須使用鋼制閥門(mén),。 特碳鋼和低鎳合金鋼可用于工作溫度低于零度的工況，但不能使用到深冷的區(qū)域,。用這些材料制造的閥門(mén),，可能適用于海水、二氧化碳,、乙炔,、丙烯和乙烯等介質(zhì)。耐腐蝕鋼材包括不銹鋼,、特種不銹鋼,、“蒙乃爾”合金，哈斯特洛依“B”,，哈斯特洛依“C”,，不銹耐酸鋼等。 不銹鋼耐酸鋼閥門(mén)可以廣泛應(yīng)用于化工和食品行業(yè),。如輸關(guān)醋酸,、硝酸、硫酸,、堿,、西漂白液、食品,、果汁,、碳酸、制革液和其它許多化工產(chǎn)品的管路上,。超低碳奧氏體不銹耐酸鋼閥門(mén),，通常用于在低溫下輸送液態(tài)氣體，如天然氣,、沼氣,、氧氣和氫氣等。特種不銹鋼閥門(mén)有很好的耐腐蝕性能,，通常用于輸送各種溫度和濃度的硫酸的管道和裝置上,。“蒙乃爾”合金閥門(mén)，主要用于輸送堿,、鹽溶液,，食品和許多無(wú)機(jī)酸，特別是硫酸和氫氟酸的管道和裝置上,。此外,，這類(lèi)閥門(mén)還可用于蒸汽和海水的管道上。鎳閥,，對(duì)于堿和鹽溶液具有極強(qiáng)的耐腐蝕能力,，通常用在產(chǎn)品輸送中，要求確保高純度的工況,�,！肮�氏”合金閥門(mén)，主要用于輸送氯化銨,、氯化鋅,、硫酸鋁,、硫酸銨,、鹽酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的管道和裝置上。
" O2 V4 O0 P& S$ F: y+ M耐腐蝕材料制成的閥門(mén),，由于工藝復(fù)雜,，價(jià)格昂貴，因此,，在選 用時(shí),，應(yīng)有足夠的依據(jù)，以便獲得最經(jīng)濟(jì)的使用價(jià)什,。通常,，各種鋼制閥門(mén)的使用范圍規(guī)定如下：（1）用于公稱(chēng)壓力PN≤32.00MPa，工作溫度為—30～450℃,，工作介質(zhì)為水,、蒸汽、空氣,、氨,、氫氣、氮?dú)饧笆�油產(chǎn)品等,，通常選用牌號(hào)為WCA,、WCB、WCC的碳素鋼,；牌號(hào)為20,、25、30、35的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛件,；或牌號(hào)為16Mn的低合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件,。（2）用于工作壓力PN≤17.00MPa，工作溫度小于或等于550℃,，工作介質(zhì)為蒸汽及石油產(chǎn)品等,，通常選用牌號(hào)為ZG15Cr5Mo的鉻鉬鋼鑄件；牌號(hào)為ZG20Cr1Mo1V,、ZG15Cr1Mo1V的鉻鉬釩鋼鑄件,；牌號(hào)為1Cr5Mo的鉻鉬鋼鍛件，或牌號(hào)為12Cr1Mo1V,，12Cr1Mo1VA的鉻鉬釩鋼鍛件,。（3）用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4MPa，工作溫度于或等于—196℃,，工作介質(zhì)為乙烯,、丙烯、液態(tài)天然氣及液氮等,。通常選用牌號(hào)為ZG0Cr18Ni19,、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni9Ti的奧氏體不銹耐酸鋼鑄件,，或牌號(hào)為0Cr18Ni9,、1Cr18Ni9、00Cr18Ni9Ti的奧氏體不銹耐酸鋼鍛件,。（4）用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4MPa,，工作溫度小于等于200℃、工作介質(zhì)為硝酸等,，通常選用牌號(hào)為ZG0Cr18Ni9,、ZGCr18Ni9、ZG0Cr18Ni9Ti,，以及ZG1Cr18Ni9Ti的奧氏體不銹耐酸鋼鑄件,，牌號(hào)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9,、0Cr18Ni9Ti,、1Cr18Ni9Ti的奧氏體不銹耐酸鋼鍛件。（5）用于公稱(chēng)壓力PN≤6.4MPa,，工作溫度小于等于200℃,、工作介質(zhì)為醋酸等，通常選用牌號(hào)為ZG0Cr18Ni12Mo2Ti,、的奧氏體不銹耐酸鋼鑄件,，牌號(hào)為0Cr18Ni12Mo2Ti,，1Cr18Ni12Mo3Ti的奧氏體不銹耐酸鋼鍛件。用于制造閥門(mén)的鋼材牌號(hào)很多,，采購(gòu)人員在選擇閥門(mén)時(shí),，應(yīng)根據(jù)工況條件，合理選擇不同材料的閥門(mén),。
% k6 z4 F' r5 S2 F; J3,、有色金屬及其合金閥門(mén)有色金屬及其合金包括銅合金、鋁合金以及鈦和鈦合金,。鈦和鈦合金閥適用于腐蝕性介質(zhì)和有特殊要求的閥門(mén),。（1）銅合金閥：用于公稱(chēng)壓力PN≤2.5MPa的水、海水,、氧氣,、空氣、油品等介質(zhì),。當(dāng)工作溫度為—40～250℃的蒸汽時(shí),，常選用牌號(hào)為ZCuSn3Zn11Pb4、ZCuSn10Zn2的鑄錫青銅,；牌號(hào)為H62,、HPb59-1的黃銅；牌號(hào)為QA19-2,、QA19-4的鋁青銅,。（2）鋁合金閥：用于公稱(chēng)壓力PN≤1.0MPa的腐蝕性介質(zhì)工況時(shí),，常用牌號(hào)為ZL7,、ZL10。（3）鈦和鈦合金閥：工業(yè)純鈦和鈦合金有很好的耐腐蝕性能,，它的相對(duì)密度小,、強(qiáng)度高，低溫和高溫性能都較穩(wěn)定,，是一種很好的耐腐蝕閥門(mén),。但由于鈦和鈦合金閥的成本比較高，鑄造工藝性不好,，目前僅有西安高壓閥門(mén)廠(chǎng)生產(chǎn),。
4、塑料閥門(mén),、陶瓷閥門(mén)這兩種閥門(mén)都屬于非金屬材料閥門(mén),。非金屬材料閥門(mén)的最大特點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)，甚至有金屬材料閥門(mén)所不能具備的優(yōu)點(diǎn),。非金屬材料的閥門(mén)品種較多,，其性能亦有很大差異,，一般用于公稱(chēng)壓力PN≤1.6MPa，工作溫度不超過(guò)60℃的腐蝕性介質(zhì),。
+ I! j" P, `' P* T0 x* D7 C' J
5 D- f: J! J8 ?/ B  U- U

丫兒

謝謝樓主分享,，好東西，先收著了