1、低溫閥門主體材料
(1)主(zhǔ)體材料選(xuǎn)用應考慮的因(yīn)素
金屬材料中除了奧氏體鋼(gāng)、銅、鋁等以外,一般的鋼材在低溫狀態下會出(chū)現低溫脆性,從而降低閥門的強度和使用壽命。選擇主體材料時首先(xiān)要選用適合於低溫下工作的材料。鋁在低溫下不會出現(xiàn)低溫脆性,但因鋁及鋁合金(jīn)的硬(yìng)度不(bú)高,鋁密封麵的耐磨(mó)、耐擦傷性能差,所以在低溫閥門中(zhōng)的使用有(yǒu)一定(dìng)的限製,僅(jǐn)在低壓和小口徑閥(fá)門供應中選用。
在低溫工作的材料要保證其低溫(wēn)性能,主要是保證其冷(lěng)衝擊(jī)強度。閥內件(jiàn)必須通過正確選材,使(shǐ)其(qí)具有(yǒu)足夠的冷衝擊強度,才能防止斷裂。C和(hé)Cr的合金鋼在低於(yú)-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(liàng)為3.5%的鎳鋼可以使用到-100℃,含(hán)Ni量9%的鎳(niè)鋼可以(yǐ)使用到-192℃。奧氏體不鏽鋼、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鈦、鋁合金及(jí)青銅可以使用到更(gèng)低的溫度。
(2)閥體、閥蓋、閥座、閥瓣(bàn)材料的選用
這(zhè)些主體零部件材料的選用原則大致是:溫度高於-100℃時選用鐵素體鋼;溫度低於-100℃時選用奧(ào)氏體鋼;低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁(lǚ)等材料。設計時根據(jù)最低(dī)使用溫度選(xuǎn)擇適當的(de)材料。
(3)閥杆及緊固件的材(cái)料選用溫度高於-100℃時,閥杆和螺栓(shuān)材料(liào)采用Ni、,Cr-Mo等合金鋼,經適(shì)當的熱處理,以提高抗拉強度(dù)和防止螺紋(wén)咬傷等。溫度(dù)低於-100℃時,采用奧氏體不鏽耐酸鋼製造。但18-8耐(nài)酸(suān)鋼硬度低,會造成(chéng)閥杆與填料相互擦傷,致(zhì)使填料處泄(xiè)漏。
所以,閥杆表麵必須鍍硬(yìng)鉻,或進行氮化(huà)和鍍鎳磷處(chù)理,以提高表麵硬度。為防止螺母與螺栓咬死,螺母一般采用Mo鋼或Ni鋼,同時在螺紋表麵塗二硫化鉬。
2、低溫閥墊片、填料(liào)材料的選用
隨著溫度降低(dī),氟(fú)塑料收縮量很大,會使密封性能下降,容易引起(qǐ)泄漏(lòu)。石棉填料無法避免滲透性泄漏。橡膠對液化天然氣有泡脹性,在低溫下不可采用。
現在閥門廠家在低溫閥門設計中,一方麵(miàn)由結構設計來保證使填(tián)料處於接近環(huán)境溫度下工作,例如,采用(yòng)長頸(jǐng)閥蓋結構,使(shǐ)填(tián)料函離低溫介質盡量遠些,另一方麵在選擇填料時要考慮填料的低溫(wēn)特性。低(dī)溫閥中一般采用浸漬聚四氟乙烯的石棉填料。
柔性石墨是新近發展起來的一種優良的密封材(cái)料。這種材料對氣體、液(yè)體(tǐ)均不(bú)滲透,在厚度方向有10%-15%的彈性,較低的緊固壓力就可達到密封。它還有自潤滑性,用作閥(fá)門填料可以防止填料與閥杆的磨損。柔(róu)性石墨(mò)填料(liào)使用溫度範圍為-200~870℃。