主體材料選用應(yīng)考慮的因素從金(jīn)屬考慮,金屬材料中除了具有麵(miàn)心立方晶格的奧氏體鋼、銅、鋁等以外,一般的鋼材在低溫狀態下會出現(xiàn)低溫(wēn)脆性,從而降低閥門的強度(dù)和使用壽命。
選擇主體材料時(shí)首先要選用適合於低溫下工作的材料。鋁在低溫下不(bú)會(huì)出現低(dī)溫脆性(xìng),但因鋁及鋁合金的硬度不高,鋁密封(fēng)麵的耐磨、耐擦傷性能差,所以在低溫閥門中的使用(yòng)有(yǒu)一定的限製,僅在低壓和小口徑閥門供應中選用。
在(zài)低溫工(gōng)作的材料要保證其低溫性能,主要是保證(zhèng)其冷(lěng)衝擊(jī)強度。閥內(nèi)件必須通過正確(què)選材,使其具有足夠的冷衝擊強度,才能防止斷裂。C和Cr的(de)合金鋼在低於-20℃時候很快失去抗衝擊強度,所以使(shǐ)用溫度(dù)分別限製在-30℃和(hé)-50℃。含Ni量為3.5%的鎳鋼可以(yǐ)使(shǐ)用到-100℃,含Ni量9%的鎳鋼可以(yǐ)使用到-192℃。奧氏體(tǐ)不鏽鋼、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溫度(-273℃)。
除此以外,低溫閥門的材料選用還應考(kǎo)慮以下一些因素:
a.閥(fá)門的最低使用溫度;
b.金(jīn)屬材料在低溫下保持工作條件所需要的力學性能,特別是(shì)衝擊韌性、相對延伸率及組織穩(wěn)定性;
c.在低溫及無油潤滑的情況下,具有良好的耐摩(mó)性;
d.具有良好的耐(nài)蝕性;
e.采用焊接連接時還需考慮材料的焊接性能(néng);
f.閥體、閥蓋、閥座、閥瓣材料的選用(yòng);
這些主(zhǔ)體零部件材料的選用原則大致是:溫度高於-100℃時(shí)選用鐵素體鋼;溫度低於-100℃時選用奧氏體鋼;低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁等材料。設計時(shí)根據最低使用溫度選擇適當的閥門型號材料(liào)。
g.閥杆及緊固件的材料選用溫度(dù)高於-100℃時。
閥杆和螺栓材料采用(yòng)Ni、,Cr-Mo等合金鋼,經適當的熱處理,以提高抗拉強度(dù)和(hé)防止(zhǐ)螺紋咬傷等。溫度低於-100℃時,采用奧氏體不鏽(xiù)耐酸鋼製造。
但18-8耐酸鋼硬度低,會造成閥杆與填料相互擦傷,致使填料(liào)處泄漏(lòu)。所以,閥杆表麵必須鍍硬鉻,或進(jìn)行氮化和鍍鎳(niè)磷處理,以提高表麵硬度。為防止螺母與螺栓咬死,螺母一(yī)般采用Mo鋼或(huò)Ni鋼,同時在螺紋表麵(miàn)塗二硫化鉬。
還有值得注(zhù)意的一點就是低溫(wēn)閥墊(diàn)片、填(tián)料(liào)材料的選用,很多客戶可能不知道,隨著溫(wēn)度降低,氟塑(sù)料收縮量很大,會使(shǐ)密封性能(néng)下降,容易引起泄漏。石棉填料無法避免滲透性泄漏,所以一般閥門廠家都是(shì)選用的石墨填料。橡膠對液化天然氣有泡脹性,在低溫下不(bú)可采用。在低溫閥門設計(jì)中,一方麵由結構設計來保證使填料處於接近環境溫(wēn)度下(xià)工作,例如,采用長頸閥蓋結構,使填料函離(lí)。