高溫高壓電站閥門閥桿材料的選用
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密封面材料是保證閥門密封性能的關鍵。密封面在流體的壓力、溫度作用下必須具有一定強度和耐腐蝕性。對于密封面間有相對運動的閥門,還要求耐擦傷性能好、摩擦因數小、耐磨損。對于受高速流體沖刷的閥門,還要求有一定的耐沖蝕能力。
密封面材料的選用 | |||
密封面材料 | 適用范圍 | 硬度 | |
公稱壓力 | 介質溫度 | ||
13Cr型 | ≤PN320 | ≤425℃ | 250HB |
18Cr-8Ni型 | |||
18Cr-8Ni-Mo型 | |||
HF型 | ≤PN420 | 350HB | |
Stellite 6 | ≤P57 170 | ≤570℃ | 38-42HRC |
Stellite 12 | ≤P60 300 | ≤610℃ | 42-45HRC |
高溫高壓電站閥門閥桿材料的選用
閥桿是閥門中的重要零件,閥桿材料必須具有足夠的強度和韌性,能耐介質及填料的腐蝕,耐擦傷,工藝性更好。為了提高閥桿表面耐腐蝕、耐擦傷性能,一般應對其進行表面處理。
閥桿材料的選用 | |||
材料 | 適用范圍 | 表面處理 | |
公稱壓力 | 介質溫度 | ||
13Cr | ≤PN160 | 425℃ | 氮化 |
13Cr、17Cr-Ni | ≤PN320 | 450℃ | 氮化、表面淬火 |
CrMoAl、CrMoV | P54 140、P57 170 | 570℃ | 氮化、磷鎳化學鍍層 |
12Cr-MoVNiN | P61 300 | 610℃ | 氮化 |
高溫高壓電站閥門填料的選用
填料的功用是保證閥桿與閥蓋間的密封。在介質的壓力和溫度作用下,閥桿在靜止和動作時,填料應具有:密封性好(具有一定強度和彈性),熱穩定性好(不易燒損,不易老化),耐介質腐蝕,不腐蝕閥桿,摩擦因數小且不易擦傷閥桿等性能。
石墨編織填料與水、蒸汽等介質接觸后,由于填料中的氯離子和石墨等的電化學作用,常常使閥桿表面產生點腐蝕。對要求嚴格的閥門,應使用經過緩蝕處理的石墨填料。
填料的選用 | ||
填料 | 形式 | 適用范圍 |
柔性石墨 | RMS | ≤PN320,≤425℃高溫高壓給水及蒸汽 |
增強柔性石墨 | RSM | |
組合填料 | RSM+BSP | ≤P57 170,≤570℃高溫高壓蒸汽 |
編制柔性石墨 | BSP | ≤P60 300,≤610℃超臨界高溫高壓蒸汽 |
常用的閥門密封面材料介紹
1、軟密封材料
(1)丁睛橡膠(NBR)。丁睛橡膠耐油性優異;耐熱性優于天然橡膠、丁苯橡膠;氣密性和耐水性較好。丁睛橡膠可分為丁睛-18、丁睛-26及丁睛-40等。相睛橡膠適用于溫度-60~+120度的石油產品、苯、甲苯、水、酸、堿介質。
(2)氟橡膠(FKM)。氟橡膠耐熱、耐酸堿、耐油、耐飽和水與蒸汽,壓縮永久變形小,氣密性較好。氟橡膠適用于溫度-30~+220度的石油產品、水、酸、酒精。
(3)聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯耐高溫、耐化學腐蝕,摩擦系數低,但機械強度低,易蠕變,彈性小。它適用溫度小等于170度的腐蝕性介質。
(4)聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯耐高溫、耐化學腐蝕,摩擦系數低,但機械強度低,易蠕變,彈性小。它適用于溫度小于等于170度的腐蝕性介質。
2、硬密封材料
(1)銅合金。銅合金在水或蒸汽中的耐腐蝕性和耐磨性都較好,適用于PN≤1.6MPa、溫度不超過200度的介質,可以采用鑲圈結構或堆焊和熔鑄的方法固定在本體上。常用牌號為ZCuAl10Fe3(鋁青銅)、ZCuZn38Mn2Pb2(鑄黃銅)。
(2)鉻不銹鋼。鉻不銹鋼耐腐蝕性較好,通常用于水、蒸汽和油品、溫度不超過450度的介質。常用牌號有2Cr13、1Cr13。
(3)司太立合金。司太立硬質合金耐腐蝕性。耐沖蝕性和抗擦傷性等綜合性能都很好,適用于各種不同用途的閥類和溫度-268~+650度的各種不同的介質,特別是強腐蝕性介質,是一種比較理想的密封面材料之一。司太立合金由于價格高,多采用堆焊。
(4)鎳基合金。鎳基合金是耐腐蝕領域中的另一類重要材料,常用做密封面材料的有3種:蒙乃爾、哈氏合金B和哈氏合金C。蒙乃爾是抗氫氟酸腐蝕的主要材料,適用于溫度-240~+482度的
堿、鹽、食品,不含空氣的酸溶劑介質。哈氏合金B、哈氏合金C是閥門密封面材料中最耐全面腐蝕的材料,適用于溫度371度(硬度14RC)的腐蝕性礦酸、硫酸、磷酸、濕HCI氣、強氧化性介質;同時,適用于溫度538度(23RC)的無氯酸溶液、強氧化性介質。
(5)鐵基合金。鐵基合金是我國新發展的密封面材料,其耐磨、耐擦傷性能優于2Cr13,又具有一定的耐腐蝕性,可以代替2Cr13。適用于溫度小于等于450度的非腐蝕性介質。常用牌號有WF311、WF312鐵基粉末。
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