Come scegliere i materiali delle valvole in condizioni di alta temperatura

Nel sistema di convogliamento di fluidi, la valvola è un componente di controllo indispensabile, che svolge principalmente le funzioni di regolazione, deviazione, antiriflusso, intercettazione e shunt. La valvola trova largo impiego in ambito industriale e civile. La valvola per alta temperatura è un tipo comunemente usato nelle valvole. Le sue proprietà specifiche sono le seguenti: buone prestazioni di tempra, può essere eseguita una tempra profonda; buona saldabilità; buon assorbimento dell'impatto, è difficile danneggiarlo con la violenza; La fragilità del temperamento tende ad essere minore e così via. Esistono relativamente molti tipi di valvole per alte temperature. I più comuni sono ad alta temperaturavalvole a farfalla, alta temperatura valvole a sfera, filtri per alta temperatura e alta temperatura saracinesche.

Le valvole per alte temperature includono valvole a saracinesca per alte temperature, valvole di intercettazione per alte temperature, valvole di ritegno per alte temperature, valvole a sfera per alte temperature, valvole a farfalla per alte temperature, valvole a spillo per alte temperature, valvole a farfalla per alte temperature e riduttori di pressione per alta temperatura. Tra questi, i più comunemente usati sono valvole a saracinesca, valvole a globo, valvole di ritegno, valvole a sfera e valvole a farfalla

Le condizioni di lavoro ad alta temperatura includono principalmente temperatura sub-alta, alta temperatura , alta temperatura , alta temperatura , alta temperatura Ⅳ e alta temperatura Ⅴ, che verranno introdotte separatamente di seguito.

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1. Temperatura sub-alta

Sub-alta temperatura significa che la temperatura di lavoro della valvola è nella regione di 325 425 . Se il mezzo è acqua e vapore, vengono utilizzati principalmente WCB, WCC, A105, WC6 e WC9. Se il mezzo è un olio contenente zolfo, vengono utilizzati principalmente C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M, ecc., che sono resistenti alla corrosione da solfuri. Sono principalmente utilizzati in dispositivi di riduzione della pressione atmosferica e dispositivi di coke ritardata nelle raffinerie. In questo momento, le valvole in CF8, CF8M, CF3 e CF3M non vengono utilizzate per la resistenza alla corrosione di soluzioni acide, ma vengono utilizzate per prodotti petroliferi contenenti zolfo e oleodotti e gasdotti. In questa condizione la temperatura massima di esercizio di CF8, CF8M, CF3 e CF3M è di 450 °C.

 

2. Alta temperatura

Quando la temperatura di lavoro della valvola è 425 550 ℃, è una classe I per alte temperature (denominata classe PI). Il materiale principale della valvola di grado PI è "acciaio resistente al calore di alta qualità per alte temperature Ⅰ grado medio di carbonio cromo nichel titanio di alta qualità" con CF8 come forma di base nello standard ASTMA351. Poiché il grado PI è un nome speciale, qui è incluso il concetto di acciaio inossidabile per alte temperature (P). Pertanto, se il mezzo di lavoro è acqua o vapore, anche se è possibile utilizzare acciaio per alte temperature WC6 (t≤540 ℃) o WC9 (t≤570 ℃), mentre prodotti petroliferi contenenti zolfo possono essere utilizzati anche acciaio per alte temperature C5 (ZG1Cr5Mo), ma non possono essere chiamati PI-classe qui.

 

3. Alta temperatura II

La temperatura di lavoro della valvola è 550 650 ℃, ed è classificato come ad alta temperatura (indicato come P Ⅱ). La valvola ad alta temperatura di classe PⅡ viene utilizzata principalmente nel dispositivo di cracking catalitico dell'olio pesante della raffineria. Contiene una valvola a saracinesca resistente all'usura con rivestimento ad alta temperatura utilizzata nell'ugello a tre rotazioni e in altre parti. Il materiale principale della valvola di grado PⅡ è "acciaio resistente al calore rinforzato al tantalio di titanio e cromo-carbonio di grado medio ad alta temperatura" con CF8 come forma di base nello standard ASTMA351.

 

4. Alta temperatura III

La temperatura di lavoro della valvola è 650 730 ℃, ed è classificato come III ad alta temperatura (indicato come PⅢ). Le valvole per alte temperature di classe PⅢ sono utilizzate principalmente nelle grandi unità di cracking catalitico per olio pesante nelle raffinerie. Il materiale principale della valvola per alte temperature di classe PⅢ è il CF8M basato su ASTMA351.

 

5. Alta temperatura

La temperatura di lavoro della valvola è 730 816 ℃, ed è classificato come IV ad alta temperatura (denominato PIV in breve). Il limite superiore della temperatura di esercizio della valvola PIV è 816 , poiché la temperatura più alta fornita dal grado pressione-temperatura standard ASMEB16134 selezionato per il design della valvola è 816 ℃ (1500 υ). Inoltre, dopo che la temperatura di lavoro supera gli 816 ° C, l'acciaio è vicino all'ingresso nella regione della temperatura di forgiatura. In questo momento, il metallo si trova nella zona di deformazione plastica e il metallo ha una buona plasticità ed è difficile resistere a un'elevata pressione di esercizio e forza di impatto e impedire che si deformi. Il materiale principale della valvola P è CF8M nello standard ASTMA351 come forma di base "acciaio resistente al calore rinforzato al tantalio ad alta temperatura Ⅳ medio carbonio cromo nichel molibdeno terre rare titanio". CK-20 e ASTMA182 standard F310 (incluso contenuto di C ≥01050%) e acciaio inossidabile resistente al calore F310H.

 

6, alta temperatura

La temperatura di esercizio della valvola è superiore a 816 ℃, indicata come PⅤ, la valvola ad alta temperatura PⅤ (per valvole di intercettazione, non valvole a farfalla di regolazione) deve adottare metodi di progettazione speciali, come rivestimento isolante rivestimento o acqua o gas Raffreddamento può garantire il normale funzionamento della valvola. Pertanto, il limite superiore della temperatura di lavoro della valvola ad alta temperatura di classe PⅤ non è specificato, poiché la temperatura di lavoro della valvola di controllo non è determinata solo dal materiale, ma da metodi di progettazione speciali e dal principio di base del metodo di progettazione è la stessa. La valvola ad alta temperatura di grado PⅤ può scegliere materiali ragionevoli che possono soddisfare la valvola in base al suo mezzo di lavoro e pressione di esercizio e metodi di progettazione speciali. Nella valvola ad alta temperatura di classe PⅤ, di solito la valvola a cerniera o a farfalla della valvola a cerniera o valvola a farfalla viene solitamente selezionata tra le leghe per alte temperature HK-30 e HK-40 nello standard ASTMA297. Resistente alla corrosione, ma non in grado di sopportare urti e carichi ad alta pressione.


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