¿Cómo elegir materiales de válvulas para condiciones de alta temperatura?
Las condiciones de trabajo a alta temperatura incluyen principalmente temperatura subalta, clase I de alta temperatura, clase II de alta temperatura, clase III de alta temperatura, clase IV de alta temperatura y clase V de alta temperatura, que se presentarán por separado a continuación. .
1. Temperatura subalta
Temperatura subalta significa que la temperatura de funcionamiento de la válvula está en el rango de 325 ~ 425 ℃. Si el medio es agua y vapor, se utilizan principalmente WCB, WCC, A105, WC6 y WC9. Si el medio es aceite que contiene azufre, se utilizan principalmente C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M, etc., que son resistentes a la corrosión por sulfuros. Se utilizan principalmente en dispositivos atmosféricos y de vacío y en dispositivos de coquización retardada en refinerías de petróleo..
En este momento, las válvulas fabricadas con CF8, CF8M, CF3 y CF3M no se utilizan para la corrosión por solución ácida, sino para productos petrolíferos que contienen azufre y oleoductos y gasoductos. En estas condiciones de trabajo, la temperatura máxima de trabajo de CF8, CF8M, CF3 y CF3M es 450 ℃.
Para válvula de compuerta de tubería de vapor de central eléctrica, diseño Zeco con válvula de compuerta de sello a presión, la temperatura de aplicación es de 450 ℃
2. Clase de alta temperatura I
Cuando la temperatura de trabajo de la válvula es de 425 ~ 550 ℃, es clase I de alta temperatura (conocida como clase PI). El material principal de la válvula de nivel PI es CF8 en la norma ASTMA351, que es "acero resistente al calor de alta calidad, titanio, cromo-níquel, tierras raras, carbono medio, grado I, para alta temperatura". Debido a que el grado PI es un nombre específico, aquí se incluye el concepto de acero inoxidable de alta temperatura (P). Por lo tanto, si el medio de trabajo es agua o vapor, aunque también se puede utilizar acero de alta temperatura WC6 (t ≤ 540 ℃) o WC9 (t ≤ 570 ℃), aunque también se puede utilizar acero de alta temperatura C5 (ZG1Cr5Mo) para aceite que contiene azufre Aquí no se les puede llamar grados PI.
3. Clase de alta temperatura Ⅱ
La temperatura de trabajo de la válvula es de 550 ~ 650 ℃, que se establece como alta temperatura. clase II (abreviada como P clase II). La válvula de alta temperatura PⅡ se utiliza principalmente en dispositivos de craqueo catalítico de petróleo pesado de las refinerías de petróleo. Contiene válvulas de compuerta resistentes al desgaste con revestimiento de alta temperatura utilizadas en la boquilla de tres rotaciones y otras partes. El material principal de la válvula P Ⅱ es CF8 en la norma ASTMA351 basada en "alta temperatura". Acero resistente al calor reforzado con tantalio, titanio, tierras raras, níquel, cromo, carbono medio, grado 2”.
4. Alta temperatura Ⅲ
La temperatura de trabajo de la válvula es de 650 ~ 730 ℃, configurada a alta temperatura Ⅲ (denominada P Ⅲ). Las válvulas de alta temperatura PⅢ se utilizan principalmente en grandes unidades de craqueo catalítico de petróleo pesado en refinerías. El material del cuerpo principal de la válvula de alta temperatura de grado PⅢ es CF8M según la norma ASTMA351 “Alta temperatura grado III carbono medio cromo níquel molibdeno tierras raras titanio tantalio calor reforzado
acero resistente”.
5. Alta temperatura Ⅳ
La temperatura de trabajo de la válvula es de 730 ~ 816 ℃, configurada en el nivel Ⅳ de temperatura alta (denominado nivel P Ⅳ para abreviar). El límite superior de la temperatura de funcionamiento de la válvula PIV es 816 °C porque la temperatura máxima proporcionada en la clasificación de presión-temperatura estándar ASMEB16134 del diseño de la válvula es 816 °C (1500υ). Además, después de que la temperatura de trabajo supera los 816 °C, el acero está cerca de entrar en la zona de temperatura de forjado. En este momento, el metal se encuentra en la zona de deformación plástica, el metal tiene buena plasticidad y es difícil soportar altas presiones de trabajo y fuerzas de impacto sin permanecer deformado. El material principal de la válvula PⅣ es CF8M en la norma ASTMA351, que es un tipo básico "acero resistente al calor reforzado con tantalio y titanio de tierras raras, carbono, cromo, níquel, molibdeno, grado IV, alta temperatura". Aceros inoxidables resistentes al calor como F310 (contenido de C ≥01050%) y F310H en las normas CK-20 y ASTMA182.
6. Alta temperatura Ⅴ nivel
La temperatura de trabajo de la válvula es superior a 816 ℃, denominada clase PⅤ. La válvula de alta temperatura clase PⅤ (utilizada como válvula de cierre, no como válvula de mariposa reguladora) debe utilizar métodos de diseño especiales, como aislamiento de revestimiento o aislamiento de agua. o refrigeración por gas, etc., pueden garantizar el funcionamiento normal de la válvula. Por lo tanto, no se especifica el límite superior de la temperatura de trabajo de la válvula de alta temperatura PⅤ, porque la temperatura de trabajo de la válvula de control no se resuelve solo con materiales, sino con medios de diseño especiales, y los principios básicos de los medios de diseño son lo mismo. La válvula de alta temperatura PⅤ puede elegir materiales razonables que puedan cumplir con la válvula de acuerdo con su medio de trabajo y presión de trabajo y el método de diseño especial adoptado. En la válvula de alta temperatura PⅤ, generalmente la válvula de inserción de humos o el inserto de válvula de mariposa o la placa de mariposa a menudo usan aleación de alta temperatura HK-30, HK-40 en el estándar ASTMA297, pueden resistir la oxidación y el gas reductor por debajo de 1150 ℃ Resistencia a la corrosión, pero no soportar impactos y cargas de alta presión.
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