隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大型石化工程項(xiàng)目的增多，越來(lái)越多的耐高溫硬密封三通球閥作為一種控制及截?cái)喙苈废到y(tǒng)的啟閉件普遍應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵、冶金及水電領(lǐng)域中。相對(duì)于軟密封(密封材料為聚四氟乙烯、橡膠等塑料)三通球閥而言，硬密封球閥的密封材料及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)都能更好的適用于耐高溫的領(lǐng)域中。
高溫鋼鑄件：高溫工況下三通球閥主體材料一般選用奧氏體不銹鋼和高溫鉻鉬鋼。較為常用的牌號(hào)為ASTM A217中的WC9和C5。WC9廣泛應(yīng)用于熱力和電力系統(tǒng)等介質(zhì)為水和蒸氣的高溫高壓狀態(tài)中。C5適用于含硫石油介質(zhì)中，同時(shí)還具有抗氫腐蝕能力，因此廣泛應(yīng)用于石油煉制及乙烯生產(chǎn)含硫介質(zhì)的高溫中。ASTM A351中的CF8和CF3常用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的閥門(mén)中。上述材料規(guī)定的一般工作溫度為WC9≤593℃，C5≤593℃，CF3≤427℃，CF8≤537℃。奧氏體不銹鋼和高溫路鑰鋼相比較而言，奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能強(qiáng)于高溫鉻鉬鋼，但高溫鉻鑰鋼的耐高溫性能高于奧氏體不銹鋼，并且兩者的價(jià)格也有一定的差距，在選用三通球閥主體材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)閥門(mén)實(shí)際的使用工況條件來(lái)決定。
ASTM A217M中幾種常用鉻鉬鋼的力學(xué)性能
級(jí)別 | 抗拉強(qiáng)度 Kai( MPa) | 屈服強(qiáng)度 Ksi(MPa) | 伸長(zhǎng)率標(biāo)距 2in(50mm)% | 斷面收 縮率% |
WC1 | 65～90(450-620) | ≥35(240) | ≥24 | ≥35 |
WC4、WC5 | 70～95(485-655) | ≥40(275) | ≥20 | ≥35 |
WC6、WC9、WC11 | 80～105(550-725) | ≥50(345) | ≥18 | ≥45 |
C5、C12 | 90～115(620-795) | ≥60(415) | ≥18 | ≥35 |
C12A(J 84090) | 85～110(585-760) | ≥60(415) | ≥20 | ≥45 |
CA15 | 90～115(620-795) | ≥65(450) | ≥18 | ≥30 |
高溫鋼鍛件：國(guó)標(biāo)上應(yīng)用于三通球閥主體材料高溫鉻鉬鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)最具有代表性的應(yīng)為ASTM A182/A182M中的低合金鋼種。其中的F11.2級(jí)和F11.3級(jí)、F22.1級(jí)和F22.3級(jí)、F5和F5a分別為常用鑄件WC6、WC9和C5的變形合金。
ASTM A182/A182中常用鉻鉬高溫鋼的力學(xué)性能
拉伸性能和硬度要求 | |||||
級(jí)別 | 抗拉強(qiáng)度≥ Ksi(MPa) | 屈服強(qiáng)度 Ksi(MPa) | 伸長(zhǎng)率標(biāo)距 2in(50mm)% | 斷面收 縮率% | 布氏硬度 |
F5 | 70(485) | ≥40(275) | ≥20 | ≥35 | 143-217 |
F5a | 90(620) | ≥65(450) | ≥22 | ≥50 | 187-248 |
F22級(jí)1類(lèi) | 60(415) | ≥30(205) | ≥20 | ≥35 | ≤170 |
F22級(jí)3類(lèi) | 75(515) | ≥45(310) | ≥20 | ≥30 | 156-207 |
F22V | 85～110(585-760) | ≥60(415) | ≥18 | ≥45 | 174-237 |
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