Como escolher materiais de válvula para condições de alta temperatura?
As condições de trabalho em alta temperatura incluem principalmente temperatura subalta, classe I de alta temperatura, classe II de alta temperatura, classe III de alta temperatura, classe IV de alta temperatura e classe V de alta temperatura, que serão introduzidas separadamente abaixo .
1. Temperatura subalta
Temperatura sub-alta significa que a temperatura de trabalho da válvula está na faixa de 325 ~ 425 ℃. Se o meio for água e vapor, são utilizados principalmente WCB, WCC, A105, WC6 e WC9. Se o meio for óleo contendo enxofre, são usados principalmente C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M, etc., que são resistentes à corrosão por sulfeto. Eles são usados principalmente em dispositivos atmosféricos e de vácuo e dispositivos de coqueamento retardado em refinarias de petróleo..
Atualmente, as válvulas feitas de CF8, CF8M, CF3 e CF3M não são usadas para corrosão por solução ácida, mas para produtos petrolíferos contendo enxofre e oleodutos e gasodutos. Nesta condição de trabalho, a temperatura máxima de trabalho de CF8, CF8M, CF3 e CF3M é 450 ℃.
Para válvula de gaveta de tubulação de vapor de usina de energia, design Zeco com válvula de vedação de pressão, a temperatura de aplicação é de 450 ℃
2. Classe I de alta temperatura
Quando a temperatura de trabalho da válvula é de 425 ~ 550 ℃, ela é classe I de alta temperatura (referida como classe PI). O material principal da válvula de nível PI é CF8 no padrão ASTMA351, que é “aço resistente ao calor de alta qualidade, grau I, médio carbono, cromo-níquel, terras raras, titânio de alta qualidade”. Como o grau PI é um nome específico, o conceito de aço inoxidável (P) de alta temperatura está incluído aqui. Portanto, se o meio de trabalho for água ou vapor, embora o aço de alta temperatura WC6 (t ≤ 540 ℃) ou WC9 (t ≤ 570 ℃) também possa ser usado, embora o aço de alta temperatura C5 (ZG1Cr5Mo) também possa ser usado para óleo contendo enxofre Eles não podem ser chamados de graus PI aqui.
3. Classe de alta temperatura Ⅱ
A temperatura de trabalho da válvula é de 550 ~ 650 ℃, que é definida como alta temperatura classe II (referida como P classe II, abreviadamente). A válvula de alta temperatura PⅡ é usada principalmente em dispositivos de craqueamento catalítico de óleo pesado de refinarias de petróleo. Ele contém válvulas de gaveta resistentes ao desgaste com revestimento de alta temperatura usadas no bico de três rotação e outras peças. O material principal da válvula P Ⅱ é CF8 no padrão ASTMA351 baseado em “alta temperatura Ⅱ grau médio carbono cromo níquel terras raras titânio tântalo aço reforçado resistente ao calor”.
4. Alta temperatura Ⅲ
A temperatura de trabalho da válvula é de 650 ~ 730 ℃, definida para alta temperatura Ⅲ (referida como P Ⅲ). As válvulas de alta temperatura PⅢ são usadas principalmente em grandes unidades de craqueamento catalítico de óleo pesado em refinarias. O material principal do corpo da válvula de alta temperatura de grau PⅢ é CF8M baseado no padrão ASTMA351 “Grau de alta temperatura III médio carbono cromo níquel molibdênio terras raras titânio tântalo calor reforçado
aço resistente”.
5. Alta temperatura Ⅳ
A temperatura de trabalho da válvula é de 730 ~ 816 ℃, ajustada em nível de alta temperatura Ⅳ (referido como nível P Ⅳ para abreviar). O limite superior da temperatura operacional da válvula PIV é 816 °C porque a temperatura máxima fornecida na classificação de pressão-temperatura padrão ASMEB16134 do projeto da válvula é 816 °C (1500υ). Além disso, após a temperatura de trabalho ultrapassar 816 ° C, o aço está próximo de entrar na zona de temperatura de forjamento. Neste momento, o metal está na zona de deformação plástica, o metal tem boa plasticidade e é difícil suportar alta pressão de trabalho e força de impacto sem permanecer deformado. O material principal da válvula PⅣ é CF8M no padrão ASTMA351, que é um tipo básico “aço resistente ao calor reforçado com tântalo de titânio de terras raras de alta temperatura grau médio carbono cromo níquel molibdênio”. Aços inoxidáveis resistentes ao calor, como F310 (teor C ≥01050%) e F310H nos padrões CK-20 e ASTMA182.
6. Alta temperatura Ⅴ nível
A temperatura de trabalho da válvula é superior a 816 ℃, referida como classe PⅤ, válvula de alta temperatura classe PⅤ (usada como válvula de corte, não como válvula borboleta reguladora) deve usar métodos de projeto especiais, como isolamento de revestimento ou água ou resfriamento de gás, etc., pode garantir o funcionamento normal da válvula. Portanto, o limite superior da temperatura de trabalho da válvula de alta temperatura PⅤ não é especificado, porque a temperatura de trabalho da válvula de controle não é resolvida apenas por materiais, mas por meios de projeto especiais, e os princípios básicos dos meios de projeto são o mesmo. A válvula de alta temperatura PⅤ pode escolher materiais razoáveis que possam atender à válvula de acordo com seu meio de trabalho e pressão de trabalho e o método de design especial adotado. Na válvula de alta temperatura PⅤ, geralmente a válvula de inserção de combustão ou inserção de válvula borboleta ou placa borboleta geralmente usam liga de alta temperatura HK-30, HK-40 no padrão ASTMA297, eles podem resistir à oxidação e redução de gás abaixo de 1150 ℃ Resistência à corrosão, mas não podem suportar impactos e cargas de alta pressão.
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