儀表管道和閥門(mén)選型

1、儀表管道和閥門(mén)陳玉國(guó)1石油化工裝置中使用的管道器材，一般包括管子、管件、閥門(mén)、法蘭、墊片和緊固件以及其他管道組成件，例如過(guò)濾器、分離器、阻火器、補(bǔ)償器等。管道(1)2 管子管子管子分類方法很多，按材質(zhì)分類可分為金屬管、非金屬管和鋼襯非金屬?gòu)?fù)合管。非金屬管主要有橡膠管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃鋼管等，非金屬管的使用同金屬管相比所占比例較小，而金屬管在大多數(shù)石油化工裝置中要占到全部工藝管道安裝工程的百分之八十五以上，重點(diǎn)介紹金屬管材。管道(2) 管道分類3大分類大分類中分類中分類小分類小分類管子名稱舉例管子名稱舉例金屬管金屬管鐵管鑄鐵管承壓鑄鐵管（砂型離心鑄鐵管、連續(xù)鑄鐵管）鋼管碳素鋼鋼管

2、Q235A焊接鋼管，10號(hào)、20號(hào)鋼無(wú)縫鋼管低合金綱鋼管16Mn無(wú)縫鋼管、低溫鋼無(wú)縫鋼管高合金綱鋼管奧氏體不銹鋼鋼管、耐熱鋼無(wú)縫鋼管、雙相不銹鋼管有色金屬管銅及銅合金管拉制及擠制黃銅管、紫銅管鉛管鉛管、鉛銻合金管鋁及鋁合金管冷拉鋁及鋁合金圓管、熱擠壓鋁及鋁合金圓管鈦管鈦管及鈦合金管（Ti-2AI-1.5Mn、Ti-6Al-6V-2Sn0.5Cu-0.5Fe)鎳及鎳合金管Monel(銅鎳合金) Hastelloy（鎳基合金）鋯及鋯合金管鋯702、鋯705管道(3)金屬管材分類4 鑄鐵管是由生鐵制成。按其制造方法不同可分為：砂型離心承插直管、連續(xù)鑄鐵直管及砂型鐵管。按其所用的材質(zhì)不同可分為：灰口鐵

3、管、球墨鑄鐵管及高硅鐵管。鑄鐵管多用于給水、排水和煤氣等管道工鑄鐵管5 焊接鋼管，也稱有縫鋼管有縫鋼管，一般由鋼板或鋼帶卷焊而成。 按管材的表面處理形式分為鍍鋅和不鍍鋅兩種。表面鍍鋅的發(fā)白色，又稱為白鐵管或鍍鋅鋼管；表面不鍍鋅的即普通焊接鋼管，也稱為黑鐵管。 鍍鋅焊接鋼管，常用于輸送介質(zhì)要求比較潔凈的管道，如生活用水、凈化空氣、儀表空氣等；不鍍鋅的焊接鋼管，可用于輸送蒸汽、煤氣、壓縮空氣和冷凝水等。 根據(jù)用戶要求，焊接鋼管在出廠時(shí)可分兩種，一種是管端帶螺紋的，另一種是管端不帶螺紋的。管端帶螺紋的焊接鋼管，每根管材長(zhǎng)度為49m，不帶螺紋的焊接鋼管，每根管材長(zhǎng)度為412m。 焊接鋼管按管壁厚度不同

4、，分為薄壁鋼管、加厚鋼管和普通鋼管。工藝管道上用量最多的是普通鋼管，其試驗(yàn)壓力為2.0MPa。加厚鋼管的試驗(yàn)壓力為3.0MPa。 常用焊接鋼管的規(guī)格范圍為公稱直徑6150mm。管道(4) 焊接鋼管6 無(wú)縫鋼管，無(wú)縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒(méi)有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。無(wú)縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鳠o(wú)縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成經(jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無(wú)縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道。是工業(yè)管道中用量最大，品種規(guī)格最多的管材，基本上分為流體輸送用無(wú)縫鋼管和帶有專用性的無(wú)縫鋼管兩大類，前者是工藝管道常用的鋼管，后者如鍋爐專用鋼

5、管、裂化爐管和熱交換器用鋼管等。 按材質(zhì)可分為碳素?zé)o縫鋼管、鉻鉬無(wú)縫鋼管和不銹、耐酸無(wú)縫鋼管。按公稱壓力可分為低壓(01.0MPa)、中壓(1.010MPa、高壓(10MPa)三類。工藝管道常用的是流體輸送用無(wú)縫鋼管。管道(5) 無(wú)縫鋼管（1）7 1碳素?zé)o縫鋼管，常用的制造材質(zhì)為10號(hào)、20號(hào)、16Mn鋼，其規(guī)格范圍為：熱軋外徑32630mm，冷拔外徑6200mm，單根管長(zhǎng)度412m，容許操作溫度為-40450，廣泛用于輸送各種對(duì)鋼無(wú)腐蝕性的介質(zhì)，如輸送蒸汽、氧氣、壓縮空氣、油品和油氣等。 2低合金鋼無(wú)縫鋼管，系指含一定比例合金元素的合金鋼管。通常分為兩種，一種是含有錳元素的低合金鋼管，稱為普

6、通低合金鋼管，如16Mn、15MnV等；另一種是含有鉻、鉬等元素的低合金鋼管，稱鉻鉬鋼管。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等，其規(guī)格范圍為外徑10273mm，單根管長(zhǎng)度412m，鉻鉬鋼管適用溫度范圍為-40550。低合金無(wú)縫鋼管，多用于輸送各種溫度較高的油品、油氣和腐蝕性不強(qiáng)的鹽水、低濃度有機(jī)酸等。管道(6) 無(wú)縫鋼管（2）8 3不銹耐酸無(wú)縫鋼管，根據(jù)鉻、鎳、鈦各種金屬的不同含量品種很多，有Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti等。用量最多的是1Cr18Ni9Ti，在施工圖上常用簡(jiǎn)化材質(zhì)代號(hào)18-8來(lái)表示，適用溫

7、度范圍為-196700，在化工生產(chǎn)中用來(lái)輸送各種腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)，如硝酸、醋酸和尿素等。 4高壓無(wú)縫鋼管，其制造材質(zhì)與上述無(wú)縫鋼管基本相同，只是管壁比中低壓無(wú)縫鋼管厚，最厚的管壁達(dá)40mm。如化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管規(guī)格為144(mm)27340(mm)，單根管長(zhǎng)度412m，適用壓力范圍1032MPa，工作溫度-40400。在石油化工裝置中用以上高壓無(wú)縫鋼管輸送原料氣、氫氮?dú)?、合成氣、水蒸氣、高壓冷凝水等介質(zhì)。管道(7) 無(wú)縫鋼管（3）9 銅管分紫銅管和黃銅管兩種。制造紫銅管所用的材料牌號(hào)有T2、T3、T4和TUP等，含銅量較高，占99.7%以上；黃銅管的制造材料牌號(hào)有H62，H68等，都是鋅和

8、銅的合金，如H62黃銅管，其材料成份銅為60.5%63.5%，鋅為39.6%，其他雜質(zhì)小于0.5%。 銅管的制造方法分為拉制和擠制兩種。拉制銅管外徑為3200mm，擠制銅管外徑為32280mm，壁厚1.55mm；銅板卷焊銅管的規(guī)格范圍為外徑155505mm，供貨方式有單根的和成盤(pán)的兩種。 銅管的適用工作溫度在250以下，多用于油管道、保溫伴管和空分氧氣管道。管道(8) 銅管10 鈦管是近年來(lái)新出現(xiàn)的一種管材，由于它具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被用于其他管材無(wú)法勝任的工藝部位。鈦管是用TA1、TA2工業(yè)純鈦制造，適用溫度范圍為-140250，當(dāng)溫度超過(guò)250時(shí)，其機(jī)械性能下降

9、。常用鈦管的規(guī)格范圍為公稱直徑20400mm。適用于低中壓，低壓管壁厚2.812.7mm，中壓管壁厚3.721.4mm。鈦管雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因價(jià)格昂貴，焊接難度較大，尚未被廣泛采用。管道(9) 鈦管11各種不銹鋼的特性和用途各種不銹鋼的特性和用途最常用的不銹鋼材料最常用的不銹鋼材料鋼號(hào)特性用途30418Cr-8Ni作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象（無(wú)磁性，使用溫度-196800）。家庭用品（1、2類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車配件（風(fēng)擋雨刷、消聲器、模制品），醫(yī)療器具，建材，化學(xué)，食品工業(yè)，農(nóng)業(yè)

10、，船舶部件304L18Cr-8Ni-低碳作為低C的304鋼，在一般狀態(tài)下，其耐蝕性與304剛相似，但在焊接后或者消除應(yīng)力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀；在未進(jìn)行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐蝕性，使用溫度-196800。應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機(jī)器，建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。31618Cr-12Ni-2.5Mo因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性優(yōu)（無(wú)磁性）。海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作

11、為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優(yōu)。作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優(yōu)。32118Cr-9Ni-Ti在304鋼中添加Ti元素來(lái)防止晶界腐蝕；適合于在430900溫度下使用。航空器、排氣管、鍋爐汽包12鋼種鋼種典型鋼成分典型鋼成分43017%Cr0.07%C304L18%Cr10%Ni0.03%C30418%Cr10%Ni0.06%C316L17%Cr12%Ni0.03%C2.5%Mo31617%Cr12%Ni0.06%C2.5%Mo220522%Cr5.5%Ni0.03%C3%Mo 13管件管件 在管系中改變走向、標(biāo)高或改變

12、管徑以及由主管上引出支管等均需用管件。由于管系形狀各異、簡(jiǎn)繁不等，因此，管件的種類較多。常用的管件有彎頭、三通、異徑管、管接頭、管帽等。管件（1）14用途用途管件名稱管件名稱直管和直管連接直管和直管連接活接頭、管箍改變走向改變走向彎頭、彎管分支分支三通、四通、承插焊管接頭、螺紋管接頭、加強(qiáng)管嘴、高壓管嘴、管箍變徑變徑異徑管（大小頭）、異徑短節(jié)、異徑管箍、內(nèi)外絲封閉管端封閉管端管帽、堵頭（堵絲）封頭、法蘭蓋其它其它螺紋短節(jié)、翻邊管接頭管件（2）管件按用途分類表15 其他管件 1封頭 封頭，是用于管端起封閉作用的堵頭。常用的封頭有橢圓形和平蓋形兩種。 2凸臺(tái) 凸臺(tái)，也稱管嘴，是自控儀表專業(yè)在工藝管

13、道上的一次部件，是由工藝管道專業(yè)來(lái)安裝，所以把凸臺(tái)也列為管件。 3盲板 盲板，其作用是把管道內(nèi)介質(zhì)切斷。管件（3）其他管件16管件圖17管件圖18管件圖19管件圖20 法蘭 法蘭是工藝管道上起連接作用的一種部件。如管道與工藝設(shè)備連接，管道上法蘭閥門(mén)及附件的連接。采用法蘭連接既有安裝拆卸的靈活性，又有可靠的密封性。 工藝管道所輸送的介質(zhì)，種類繁多，溫度和壓力也不同，因此對(duì)法蘭的強(qiáng)度和密封，提出了不同的要求。為了滿足工藝管道安裝工程的需要，出現(xiàn)了很多種結(jié)構(gòu)和壓力不同的法蘭。法蘭(1)21平焊法蘭平焊鋼法蘭，是中低壓工藝管道最常用的一種。對(duì)焊法蘭對(duì)焊鋼法蘭，也稱高頸法蘭或大尾巴法蘭。它的強(qiáng)度大不易變

14、形、密封性能較好，有多種形式的密封面，適用的壓力范圍很廣。法蘭（2)22松套鋼制管法蘭：這種法蘭與管子不直接焊在一起，而是以管口翻邊或焊環(huán)為密封接觸面，松套法蘭起緊固作用，多用于銅、鋁和鉛等有色金屬及不銹耐酸鋼管道上。螺紋法蘭：是用帶螺紋的法蘭與管端螺紋相連接的法蘭，有高壓和低壓兩種。法蘭（3）23法蘭墊片泄漏是管法蘭失效的主要形式，它與密封結(jié)構(gòu)型式、被連接件的剛度、密封件的性能、操作和安裝等許多因素有關(guān)。墊片是法蘭連接的主要密封件，因而正確選用墊片也是保證法蘭連接不泄漏的關(guān)鍵。法蘭墊片根據(jù)管道所輸送介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力及法蘭密封面的形式選用種類很多。管法蘭墊片有非金屬墊片，半金屬墊片和金

15、屬墊片。法蘭墊片（1）24橡膠石棉墊橡膠石棉墊以石棉纖維、橡膠為主要原料再輔以橡膠配合劑和填充料，經(jīng)過(guò)混合攪拌、熱輥成型、硫化等工序制成。能適用于很多介質(zhì)，如蒸汽、煤氣、空氣、鹽水、酸和堿等。橡膠石棉墊的厚度，各專業(yè)還不統(tǒng)一，通常用3mm厚。公稱直徑小于100mm的法蘭，其墊片厚度不超過(guò)2.5mm。使用壓力，用于光滑密封面法蘭連接時(shí)不超過(guò)2.5MPa。工業(yè)常用的橡膠石棉墊有兩種，一種是耐油橡膠石棉墊，適用于溫度在200以下，公稱壓力在2.5MPa以下，輸送一般油品、液化烴、丙烷和丙酮等介質(zhì)。高溫耐油橡膠石棉墊，使用溫度可達(dá)350380。另一種是中壓橡膠石棉墊可使用于200，PN2.5MPa以下

16、蒸汽、凝結(jié)水、水、空氣等介質(zhì)。法蘭墊片（2）25橡膠墊橡膠墊，是用橡膠板制作的墊片，它有一定的耐腐蝕性，常用于溫度在60以下，壓力不超過(guò)1.0MPa，輸送低壓水，酸和堿等介質(zhì)的管道法蘭連接，這種墊片的特點(diǎn)是利用橡膠的彈性，達(dá)到較好的密封效果，因此也常用于鑄鐵法蘭閥門(mén)的安裝上。法蘭墊片（3）26纏繞式墊片纏繞式墊片簡(jiǎn)稱為纏繞墊，是用金屬鋼帶及非金屬填料帶纏繞而成。主要包括金屬纏繞墊片，石墨纏繞墊片，石墨金屬纏繞墊片，金屬石墨纏繞墊片，內(nèi)外環(huán)纏繞墊片， 金屬石棉纏繞墊片，金屬四氟纏繞墊片等。這種墊片具有價(jià)格低、材料能被充分利用、密封性能較好的優(yōu)點(diǎn)，適用的公稱壓力為4.0MPa以下，適用溫度范圍，0

17、8號(hào)鋼溫度可達(dá)450，0Cr13鋼帶制成的纏繞墊，使用溫度可達(dá)540。這種墊片多數(shù)用于光滑面法蘭連接，其密封面不用車水線。有的纏繞墊，還帶有定位環(huán)，是為了防止墊片偏離法蘭中心。墊片的厚度一般為4.5mm，直徑大于1000mm時(shí)，墊片厚度為67mm。定位環(huán)的厚度為3mm左右。金屬鋼帶材質(zhì)有08號(hào)鋼、0Cr13鋼和1Cr18Ni9Ti鋼等；非金屬帶材質(zhì)有特性石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。法蘭墊片（4）27齒形墊齒形墊是用各種金屬制造，材質(zhì)有普通碳素鋼、低合金鋼和不銹耐酸鋼等，其厚度為35mm。它是利用同心圓的齒形密紋與法蘭密封面相接觸、構(gòu)成多道密封，因此密封性能較好，常用于凹凸式密封面法蘭的連接。

18、最高公稱壓力可達(dá)16.0MPa，適用于工作溫度較高的部位，如0Cr13材質(zhì)的齒形墊，其適用溫度可達(dá)530。法蘭墊片（5）28法蘭墊片（6）金屬墊圈金屬墊圈的種類很多，按形狀劃分有金屬平墊圈，截面積為橢圓形、八角形金屬墊圈和透鏡式墊圈。按制造材質(zhì)分有低碳鋼、不銹耐酸鋼、紫銅、鋁和鉛等。金屬平墊圈多用于光滑面平焊法蘭，承受的溫度和壓力較低。橢圓形及八角形金屬墊圈，多用于梯形槽對(duì)焊法蘭，公稱壓力范圍為6.422.0MPa。雖然密封性好但制造復(fù)雜，要求精度高。透鏡墊，因其截面形狀似透鏡而得名，密封性能好、在石油化工生產(chǎn)中，各種高溫高壓管道的法蘭連接，廣泛使用此種墊圈，常用公稱壓力范圍為16.032.0

19、MPa。金屬墊圈的使用有條原則，即墊圈表面的硬度必須低于法蘭密封面的硬度。29墊片圖30一般規(guī)定 1) 儀表管道、線路的工程設(shè)計(jì)，應(yīng)做到儀表測(cè)量準(zhǔn)確、信號(hào)傳遞可靠、減少滯后、安全經(jīng)濟(jì)實(shí)用、線路整齊美觀并便于施工和維修。 2) 對(duì)火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)、腐蝕、高溫、潮濕、振動(dòng)等環(huán)境，在儀表管道線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。 儀表管道（1）一般規(guī)定31儀表測(cè)量管線圖32 測(cè)量管道的材質(zhì) 1) 測(cè)量管道（包括閥門(mén)和管件）的材質(zhì)，應(yīng)按被測(cè)介質(zhì)的物性、溫度、壓力等級(jí)和所處環(huán)境條件等因素綜合考慮2) 非腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量管道材質(zhì)，宜選用碳鋼或不銹鋼。 腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量管道材質(zhì)，應(yīng)選用與連接的工藝管道、設(shè)備相同或

20、防腐性能更好的材質(zhì)。 3) 測(cè)量管道及管件閥門(mén)，宜選用同種材料。 4) 分析儀表的取樣管道材質(zhì)，宜選用不銹鋼。 儀表管道（2）測(cè)量管道的選用33 1) 測(cè)量管道的管徑選擇 公稱壓力 (MPa) 外 徑壁 厚(mmmm) PN6.3 101.5、121.5、142、183、223 PN16 101.5、122、 143、184、224 PN32 144、 195 2) 分析儀表的取樣管道管徑，宜選用6 mm1 mm,8 mm1 mm或10 mm1 mm，其快速回路的返回管道及排放管道的管徑可適當(dāng)放大。 3) 測(cè)量管道的壁厚應(yīng)不低于具體工程 “管道材料等級(jí)表” 中的要求。 儀表管道（3）測(cè)量管道的

21、選用34氣動(dòng)信號(hào)管道材質(zhì)選擇氣動(dòng)信號(hào)管道材質(zhì)選擇 材質(zhì)及型式材質(zhì)及型式 控制室控制室 一般場(chǎng)所一般場(chǎng)所 腐蝕性場(chǎng)所腐蝕性場(chǎng)所 紫銅管紫銅管 X PVC護(hù)套紫銅管護(hù)套紫銅管 PVC護(hù)套紫銅管纜護(hù)套紫銅管纜 X 不銹鋼管不銹鋼管 X 聚乙烯管（纜）聚乙烯管（纜） X X 尼龍管（纜）尼龍管（纜） X X 注：“”表示適用； “X”表示不宜使用。 儀表管道（4）氣動(dòng)信號(hào)管道的選用35 1) 氣動(dòng)信號(hào)管道的管徑，宜選用6 mm1 mm或8 mm1 mm。根據(jù)需要也可選用其他規(guī)格。 2) 聚乙烯管及尼龍管（纜）的使用環(huán)境溫度應(yīng)符合產(chǎn)品的適用溫度范圍。存在火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所及重要的場(chǎng)合，不宜選用此類材質(zhì)。 3

22、) 生產(chǎn)裝置有防靜電要求時(shí)，禁止使用聚乙烯管及尼龍管（纜）。 4)生產(chǎn)裝置內(nèi)設(shè)置接管箱時(shí)，從控制室至接管箱，宜選用多芯管纜。管纜的備用芯數(shù)不應(yīng)少于工作芯數(shù)的10%。從接管箱至調(diào)節(jié)閥或現(xiàn)場(chǎng)儀表的氣動(dòng)管線，宜選用PVC護(hù)套紫銅管或不銹鋼管。 儀表管道（5）氣動(dòng)信號(hào)管道的選用36流 體材 料碳鋼鑄鐵302或304不銹鋼316不銹鋼蒙乃爾合金哈氏合金B(yǎng)哈氏合金C不銹鋼20鈦醋酸（無(wú)氣的）CCBBBAAAA醋酸（充氣的）CCAAAAAAA乙醇AAAAAAAAA氨AAAAAAAAA硝酸銨ACAACAAAA硫酸銨CCBAAAAAA亞硫酸銨CCAACLLAAA苯胺CCAABAAAA瀝青AAAAAAAALL苯A

23、AAAAAAAA丁烷AAAAAAAALL二氧化碳（干的）AAAAAAAAA二氧化碳（濕的）CCAAAAAAA二硫化碳AAAABAAAA碳酸CCBBAAAALL氯，氣體（干的）AABBAAAAC氯，氣體（濕的）CCCCCCBCA液氯CCCCCCABC乙烷AAAAAAAAA乙烯AAAAAAAAA常用物料管道材料選用表(1)37流 體材 料碳鋼鑄鐵302或304不銹鋼316不銹鋼蒙乃爾合金哈氏合金B(yǎng)哈氏合金C不銹鋼20鈦乙二醇AAAAALLLLALL甲醛BBAAAAAAA甲酸LLCBBAAAAC汽油（精制的）AAAAAAAAA氫AAAAAAAAA硫化氫（液體）CCAACAABA甲醇AAAAAAAAA

24、天然氣AAAAAAAAA硝酸CCABCCBAA氧AAAAAAAAA碳酸鈉AAAAAAAAA氯化鈉CCBBAAAAA氫氧化鈉AAAAAAAAA二氧化硫（干的）AAAAABAAA硫酸（充氣的）CCCCCAAAB硫酸（無(wú)氣的）CCCCBAAAB焦油AAAAAAAAA水（鍋爐給水）BCAAAAAAA水（蒸餾的）AAAAAAAAA海水BBBBAAAAA常用物料管道材料選用表(2)38 符號(hào)：A能夠或正被成功應(yīng)用 B應(yīng)用過(guò)程應(yīng)注意 C不能應(yīng)用 LL缺乏資料 摘自調(diào)節(jié)閥手冊(cè)第二版 美國(guó)儀表學(xué)會(huì) J.W.哈奇森 主編 本表是用來(lái)大致指出與某種流體接觸而發(fā)生反應(yīng)時(shí)，應(yīng)如何選擇適當(dāng)?shù)牟牧?。表中的推薦不是絕對(duì)的，因

25、為材料的耐腐蝕性與流體的濃度、溫度、壓力和雜質(zhì)等因素有關(guān)。因此，必須強(qiáng)調(diào)本表只能作為一個(gè)導(dǎo)則。常用物料管道材料選用表(3)39 閥門(mén)是流體管路的控制裝置，其基本功能是：運(yùn)行n接通和截?cái)嘟橘|(zhì)；n防止介質(zhì)倒流；n調(diào)節(jié)介質(zhì)壓力、流量；n分離、混合或分配介質(zhì)；n防止介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值， 保證管道或設(shè)備安全運(yùn)行閥門(mén)40按結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)關(guān)閉件相對(duì)于閥座移動(dòng)的方向可分：1 截門(mén)形：關(guān)閉件沿著閥座中心移動(dòng)，2 閘門(mén)形：關(guān)閉件沿著垂直閥座中心移動(dòng)，3 旋塞和球形：關(guān)閉件是柱塞或球，圍繞本身的中心線旋轉(zhuǎn)，。4 旋啟形；關(guān)閉件圍繞閥座外的軸旋轉(zhuǎn)，5 碟形：關(guān)閉件的圓盤(pán)，圍繞閥座內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)，6 滑閥形：關(guān)閉件在垂直

26、于通道的方向滑動(dòng)。閥門(mén)的分類(1)41按用途，根據(jù)閥門(mén)的不同用途可分：1 開(kāi)斷用：用來(lái)接通或切斷管路介質(zhì)，如截止閥、閘閥、球閥、蝶閥等。2 止回用：用來(lái)防止介質(zhì)倒流，如止回閥。3 調(diào)節(jié)用：用來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量，如調(diào)節(jié)閥、減壓閥。4 分配用：用來(lái)改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì)，如三通旋塞、分配閥、滑閥等。5 安全閥：在介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，用來(lái)排放多余的介質(zhì)，保證管路系統(tǒng)及設(shè)備安全，如安全閥、事故閥。6 他特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等。閥門(mén)的分類(2)42按驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)方式可分：1 手動(dòng)：借助手輪、手柄、杠桿或鏈輪等，有人力驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)較大力矩時(shí)，裝有蝸輪、齒輪等減速裝置。2 電動(dòng)

27、：借助電機(jī)或其他電氣裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)。3 液動(dòng)：借助（水、油）來(lái)驅(qū)動(dòng)。4 氣動(dòng)；借助壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)。閥門(mén)的分類(3)43按壓力，根據(jù)閥門(mén)的公稱壓力可分：1 真空閥：絕對(duì)壓力0.1Mpa 即760mm 汞柱高的閥門(mén)，通常用mm 汞柱或mm水柱表示壓力。2 低壓閥：公稱壓力PN1.6Mpa 的閥門(mén)（包括PN1.6MPa 的鋼閥）3 中壓閥：公稱壓力PN2.56.4MPa 的閥門(mén)。4 高壓閥：公稱壓力PN10.080.0MPa 的閥門(mén)。5 超高壓閥：公稱壓力PN100.0MPa 的閥門(mén)。閥門(mén)的分類(4)44按介質(zhì)的溫度分，根據(jù)閥門(mén)工作時(shí)的介質(zhì)溫度可分：1 普通閥門(mén)：適用于介質(zhì)溫度-40425閥門(mén)。2 高溫

28、閥門(mén)：適用于介質(zhì)溫度425600閥門(mén)。3 耐熱閥門(mén)：適用于介質(zhì)溫度600以上的閥門(mén)。4 低溫閥門(mén)：適用于介質(zhì)溫度-40 -150閥門(mén)。5 超低溫閥門(mén)：適用于介質(zhì)溫度-150以下閥門(mén)。閥門(mén)的分類(5)45按公稱通徑分，根據(jù)閥門(mén)的公稱通徑可分：1 小口徑閥門(mén)：公稱通徑DN40mm 的閥門(mén)。2 中口徑閥門(mén)：公稱通徑DN50300mm 的閥門(mén)。3 大口徑閥門(mén)：公稱通徑DN3501200mm 的閥門(mén)。4 特大口徑閥門(mén)：公稱通徑DN1400mm 的閥門(mén)。閥門(mén)的分類(6)46按與管道連接方式分，根據(jù)閥門(mén)與管道連接方式可分；1 法蘭連接閥門(mén)：閥體帶有法蘭，與管道采用法蘭連接的閥門(mén)。2 螺紋連接閥門(mén)：閥體帶有內(nèi)

29、螺紋或外螺紋，與管道采用螺紋連接的閥門(mén)。3 焊接連接閥門(mén)：閥體帶有焊口，與管道采用焊接連接的閥門(mén)。4 夾箍連接閥門(mén)：閥體上帶有夾口，與管道采用夾箍連接的閥門(mén)。5 卡套連接閥門(mén)：采用卡套與管道連接的閥門(mén)。閥門(mén)的分類(7)47 閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動(dòng)的閥門(mén)。 閘閥在管路中主要作切斷用。 閘閥是使用很廣的一種閥門(mén)，一般口徑DN50mm 的切斷裝置都選用它，有時(shí)口徑很小的切斷裝置也選用閘閥閘 閥(1)48閘閥（2）49閘閥有以下優(yōu)點(diǎn)：流體阻力小。開(kāi)閉所需外力較小。介質(zhì)的流向不受限制。全開(kāi)時(shí)，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。體形比較簡(jiǎn)單，鑄造工藝性較好。閘 閥(3)50閘閥也

30、有不足之處：外形尺寸和開(kāi)啟高度都較大。安裝所需空間較大。開(kāi)閉過(guò)程中，密封面間有相對(duì)摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象。閘閥一般都有兩個(gè)密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。閘 閥(4)51 截止閥是關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動(dòng)的閥門(mén)。 截止閥在管路中主要作切斷用截止閥(1)52截止閥(2)53 截止閥有以下優(yōu)點(diǎn)：1 在開(kāi)閉過(guò)程中密封面的摩擦力比閘閥小，耐磨。2 開(kāi)啟高度小。3 通常只有一個(gè)密封面，制造工藝好，便于維修。 截止閥使用較為普遍，但由于開(kāi)閉力矩較大，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，一般公稱通徑都限制在DN200mm 以下。截止閥的流體阻力損失較大。因而限制了截止閥更廣泛的使用。截止閥(3)54是指通過(guò)改變通道

31、面積達(dá)到控制或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量與壓力的閥門(mén)。節(jié)流閥在管路中主要作節(jié)流使用。最常見(jiàn)的節(jié)流閥是采用截止閥改變閥瓣形狀后作節(jié)流用。但用改變截止閥或閘閥開(kāi)啟高度來(lái)作節(jié)流用是極不合適的，因?yàn)榻橘|(zhì)在節(jié)流狀態(tài)下流速很高，必然會(huì)使密封面沖蝕磨損，失去切斷密封作用。同樣用節(jié)流閥作切斷裝置也是不合適。節(jié)流閥(1)55節(jié)流閥(2)56 止回閥 止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開(kāi)、閉閥瓣，用來(lái)防止介質(zhì)倒流的閥門(mén)。止回閥57旋塞閥是指關(guān)閉件（塞子）繞閥體中心線旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉的一種閥門(mén)。旋塞閥在管路中主要用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向。旋塞閥是指關(guān)閉件（塞子）繞閥體中心線旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉的閥門(mén)。旋塞閥在管路中主要

32、用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動(dòng)方向的。旋塞閥58 球閥 球閥和旋塞閥是同屬一個(gè)類型的閥門(mén)，只有它的關(guān)閉件是個(gè)球體，球體繞閥體中心線 作旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟、關(guān)閉的一種閥門(mén)。 球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。球閥（1）59球閥（2）60球閥是近年來(lái)被廣泛采用的一種新型閥門(mén)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長(zhǎng)度的管段相等。2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。3 緊密可靠，目前球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。4 操作方便，開(kāi)閉迅速，從全開(kāi)到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90，便于遠(yuǎn)距離的控制。5 維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。

33、6 在全開(kāi)或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過(guò)時(shí)，不會(huì)引起閥門(mén)密封面的侵蝕。7 適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。球閥（3）61 蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)的閥門(mén)，叫蝶閥。 作為密封型的蝶閥，是在合成橡膠出現(xiàn)以后，才給它帶來(lái)了迅速的發(fā)展，因此它是一種新型的截流閥。在我國(guó)直至二十世紀(jì)八十年代，蝶閥主要作用于低壓閥門(mén)，閥座采用合成橡膠，到九十年代，由于國(guó)外交流增多，硬密封金屬密封蝶閥得以迅速發(fā)展。目前已有多家閥門(mén)廠能穩(wěn)定地生產(chǎn)中壓金屬密封蝶閥，使蝶閥應(yīng)運(yùn)領(lǐng)域更為廣泛。蝶閥（1）62蝶閥（2）63蝶閥的特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小。由于結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度

34、短，體積小，重量輕，適用于大口徑的閥門(mén)。（2）流體阻力小，全開(kāi)時(shí)，閥座通道有效流通面積較大，因而流體阻力較小。（3）啟閉方便迅速，調(diào)節(jié)性能好，蝶板旋轉(zhuǎn)90既可完成啟閉。通過(guò)改變蝶板的旋轉(zhuǎn)角度可以分級(jí)控 制流量。（4）啟閉力矩較小，由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反，因而啟閉較省力。（5）低壓密封性能好，密封面材料一般采用橡膠、塑料、故密封性能好。受密封圈材料限制，蝶閥使用壓力和工作溫度范圍較小。但硬密封蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍，都有了很大的提高。蝶閥（3）64 安全閥 安全閥是防止介質(zhì)壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值起安全作用的閥門(mén)。 安全閥在管路中，當(dāng)介質(zhì)工作壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值時(shí)，閥

35、門(mén)便自動(dòng)開(kāi)啟，排放出多余介質(zhì)； 而當(dāng)工作壓力恢復(fù)到規(guī)定值時(shí)，又自動(dòng)關(guān)閉。安全閥（1）65安全閥常用的術(shù)語(yǔ)1、開(kāi)啟壓力：當(dāng)介質(zhì)壓力上升到規(guī)定壓力數(shù)值時(shí)，閥瓣便自動(dòng)開(kāi)啟，介質(zhì)迅速噴出，此時(shí)閥門(mén)進(jìn)口處壓力稱為開(kāi)啟壓力。2、排放壓力；閥瓣開(kāi)啟后，如設(shè)備管路中的介質(zhì)壓力繼續(xù)上升，閥瓣應(yīng)全開(kāi)，排放額定的介質(zhì)排量，這時(shí)閥門(mén)進(jìn)口處的壓力稱為排放壓力。3、關(guān)閉壓力：安全閥開(kāi)啟，排出了部分介質(zhì)后，設(shè)備管路中的壓力逐漸降低，當(dāng)降低到小于工作壓力的預(yù)定值時(shí)，閥瓣關(guān)閉，開(kāi)啟高度為零，介質(zhì)停止流出。這時(shí)閥門(mén)進(jìn)口處的壓力稱為關(guān)閉壓力，又稱回座壓力。安全閥（2）664、工作壓力；設(shè)備正常工作中的介質(zhì)壓力稱為工作壓力。此時(shí)安全

36、閥處于密封狀態(tài)。5、排量：在排放介質(zhì)閥瓣處于全開(kāi)狀態(tài)時(shí)，從閥門(mén)出口處測(cè)得的介質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)的排出量，稱為閥的排量。安全閥（3）67 制造閥門(mén)零件材料很多，包括各種不同牌號(hào)的黑色金屬和有色金屬及其合金、各種非金屬材料等 制造閥門(mén)零件的材料要根據(jù)下列因素來(lái)選擇：1、工作介質(zhì)的壓力、溫度和特性。2、該零件的受力情況以及在閥門(mén)結(jié)構(gòu)中所起作用。3、有較好的工藝性。4、在滿足以上條件情況下，要有較低的成本。閥門(mén)主要零件材料68由于閥門(mén)用途十分廣泛，因此閥門(mén)密封面的工作條件差異很大。壓力可以從真空到超高壓，溫度可以從-269到816，有些工作溫度可達(dá)1200，工作介質(zhì)從非腐蝕介質(zhì)到各種酸堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。從

37、密封面的受力情況來(lái)看，它受擠壓和剪切。從磨擦學(xué)的角度來(lái)看，有磨拉磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、沖蝕等等。因此，應(yīng)該根據(jù)不同的工作條件選擇相適應(yīng)的密封面材料。關(guān)閉件和閥座密封面的工作條件關(guān)閉件和閥座密封面的工作條件69（1）磨粒磨損是指粗糙的硬表面在軟表面上滑動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的磨損。硬材料壓入較軟的材料表面，在接觸表面就會(huì)劃出一條微小的溝槽，此溝槽所脫落的材料以碎屑或疏松粒子的形式被推離物體的表面。（2）腐蝕磨損：金屬表面腐蝕時(shí)產(chǎn)生一層氧化物，這層氧化物通常覆蓋在受到腐蝕作用的部位上，這樣就能減慢對(duì)金屬的進(jìn)一步腐蝕。但是，如果發(fā)生滑動(dòng)的話，就會(huì)清除掉表面的氧化物，使裸露出來(lái)的金屬表面受到進(jìn)一步的腐蝕。（

38、3）表面疲勞磨損：反復(fù)循環(huán)加載和卸載會(huì)使表面或表面下層產(chǎn)生疲勞裂紋，在表面形成碎片和凹坑，最終導(dǎo)致表面的破壞。（4）沖蝕：材料的損環(huán)是由銳利的粒子沖撞物體而產(chǎn)生的，它與磨粒磨損相似，但表面很粗糙。（5）擦傷是指密封面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，材料因摩擦引起的破壞。關(guān)閉件和閥座密封面的工作條件關(guān)閉件和閥座密封面的工作條件70 閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）是閥門(mén)主要零件之一，直接承受介質(zhì)壓力，所用材料必須符合“閥門(mén)的壓力與溫度等級(jí)”的規(guī)定。常用材料有下面幾種：一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱壓力PN1.0MPa，溫度為10200的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質(zhì)。灰鑄鐵常用牌號(hào)為：HT200、HT250、HT30

39、0、HT350。二、可鍛鑄鐵：適用于公稱壓力PN2.5MPa，溫度為30300的水、蒸汽、空氣及油品介質(zhì)，常用牌號(hào)有：TH30006、KTH33008、KTH35010。閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料71三、球墨鑄鐵：適用于PN4.0MPa，溫度為30350的水、蒸汽、空氣及油品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有：QT40015、QT45010、QT5007。鑒于目前國(guó)內(nèi)工藝水平，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，建議PN2.5MPa，閥門(mén)還是采用鋼制閥門(mén)為安全。四、耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱壓力PN0.25MPa，溫度低于120的腐蝕性介質(zhì)。五、碳素鋼：適用于公稱壓力PN32.0MPa，溫度為30425的水、蒸汽、空氣、氫、氨、

40、氮及石油制品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有WC1、WCB、ZG25 及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30 及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn。閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料72六、銅合金：適用于PN2.5MPa 的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質(zhì)，以及溫度40250的蒸汽介質(zhì)，常用牌號(hào)為ZGnSn10Zn2(錫青銅），H62、Hpb591（黃銅）、QAZ192、QA194(鋁青銅)。七、高溫銅：適用于公稱壓力PN17.0MPA、溫度570的蒸汽及石油產(chǎn)品。常用牌號(hào)有ZGCr5Mo,1Cr5M0. ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9 等牌號(hào)。具體選用必須按照閥門(mén)壓力與溫度規(guī)范的規(guī)定

41、。八、低溫鋼，適用于公稱壓力PN6.4Mpa,溫度196乙烯，丙烯，液態(tài)天然氣，液氮等介質(zhì)，常用牌號(hào)）有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9九、不銹耐酸鋼，適用于公稱壓力PN6.4Mpa 、溫度200硝酸，醋酸等介質(zhì)，常用牌號(hào)有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10 ， ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料73 密封面材料密封面是閥門(mén)最關(guān)鍵工作面，密封面質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門(mén)使用壽命，通常密封面材料要考慮耐腐蝕，耐擦傷，耐沖蝕，抗氧化等因素。 通常分兩大類：（一） 軟質(zhì)

42、材料1、 橡膠（包括丁睛橡膠，氟橡膠等）2、 塑料（聚四氟乙烯，尼龍等）（二） 硬密封材料1、 銅合金（用于低壓閥門(mén)）2、 鉻不銹鋼（用于普通高中壓閥門(mén)）3、 司太立合金（用于高溫高壓閥門(mén)及強(qiáng)腐蝕閥門(mén)）4、 鎳基合金（用于腐蝕性介質(zhì)）密封面材料74 閥 桿 材 料閥桿在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，承受拉、壓和扭轉(zhuǎn)作用力，并與介質(zhì)直接接觸，同時(shí)和填料之間還有相對(duì)的摩擦運(yùn)動(dòng)，因此閥桿材料必須保證在規(guī)定溫度下有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工藝性。閥 桿 材 料75 常用的閥桿材料有以下幾種。一、碳素鋼 用于低壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)300的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用A5 普通碳素鋼

43、。 用于中壓和介質(zhì)溫度不超過(guò)450的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用35 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。二、合金鋼 用于中壓和高壓，介質(zhì)溫度不超過(guò)450的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時(shí)，一般選用40Cr（鉻鋼）。 用于高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)540的水、蒸汽等介質(zhì)時(shí)，可選用38CrMoALA 滲氮鋼。 用于高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)570的蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用25Cr2MoVA 鉻鉬釩鋼。閥 桿 材 料76三、不銹耐酸鋼用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過(guò)450的非腐蝕性介質(zhì)與弱腐蝕性介質(zhì)，可選用 1Cr13、2Cr13、3Cr13 鉻不銹鋼。用于腐蝕性介質(zhì)時(shí)，可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18N

44、i12Mo3Ti等不銹耐酸鋼和PH15-7Mo 沉淀硬化鋼。四、耐熱鋼用于介質(zhì)溫度不超過(guò)600的高溫閥門(mén)時(shí)可選用4Cr10Si2Mo 馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo 奧氏體型耐熱鋼。閥 桿 材 料77 閥桿螺母材料閥桿螺母在閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，直接承受閥桿軸向力，因此必須具備一定的強(qiáng)度。同時(shí)它與閥桿是螺紋傳動(dòng)，要求摩擦系數(shù)小，不生銹和避免咬死現(xiàn)象。一、銅合金銅合金的摩擦系數(shù)較小，不生銹，是目前普遍采用的材料之一。對(duì)于Pg1.6Mpa 的低壓閥門(mén)可采用ZHMn58-2-2 鑄黃銅。對(duì)于Pg16-6.4Mpa 的中壓閥門(mén)可采用ZQAL9-4 無(wú)錫青銅。對(duì)于高壓閥門(mén)可采用ZHAL66-

45、6-3-2 鑄黃銅。閥桿螺母材料78二、鋼當(dāng)工作條件不允許采用銅合金時(shí)，可選用35、40 等優(yōu)質(zhì)炭素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2 等不銹耐酸鋼。工作條件不允許指下列情況。1、用于電動(dòng)閥門(mén)上，帶有瓜形離合器的閥桿螺母，需要進(jìn)行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。2、工作介質(zhì)或周圍環(huán)境不適合選用銅合金時(shí)，如對(duì)銅有腐蝕的氨介質(zhì)。選用鋼制閥桿螺母時(shí)，要特別注意螺紋的咬死現(xiàn)象。閥桿螺母材料79閥桿材料閥桿材料密封面材料密封面材料閥桿材料閥桿材料密封面材料密封面材料13Cr13Cr/13Cr321321/32113Cr13Cr/STL321321/STL13CrSTL/STL321STL/S

46、TL13Cr13Cr/ Monel1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti/1Cr18Ni9Ti17-4PHSTL/STL1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti/STL17-4PH17-4PH/17-4PH1Cr18Ni9TiSTL/STLMonelMonel/ Monel1Cr18Ni12Mo2Ti1Cr18Ni12Mo2Ti/1Cr18Ni12Mo2Ti304304/3041Cr18Ni12Mo2Ti1 Cr18Ni12Mo2Ti/STL304304/STL1Cr18Ni12Mo2TiSTL/STL304STL/STL20號(hào)合金號(hào)合金20號(hào)合金號(hào)合金/20號(hào)合金號(hào)合金常用的內(nèi)件材料組合常

47、用的內(nèi)件材料組合(1)80閥桿材料閥桿材料密封面材料密封面材料閥桿材料閥桿材料密封面材料密封面材料316316/316Hastelloy BHastelloy B/ Hastelloy B316316/STLHastelloy CHastelloy C/ Hastelloy C316STL/STLF51F51/ F51304L304L/304LF51F51/STL304L304L/STL38CrMoALASTL/STL304LSTL/STL25Cr2Mo1V ASTL/STL316L316L/316L4Cr10Si2MoSTL/STL316L316L/STL4Cr14Ni14W2MoSTL/S

48、TL316LSTL/STLInconelInconel/ Inconel常用的內(nèi)件材料組合常用的內(nèi)件材料組合(2)81 表中13Cr表示Cr13系不銹鋼，如1Cr13、2Cr13等。 STL即STELLITE（硬質(zhì)合金如鈷基硬質(zhì)合金等）。 Monel即蒙耐爾合金，Hastelloy即哈氏合金。Inconel即因科鎳爾合金。 用斜杠分開(kāi)的兩種材料，閥座密封面材料可選用兩種材料之一，閘板（閥瓣）密封面材料為另一種。常用的內(nèi)件材料組合常用的內(nèi)件材料組合(3)82 緊固件材料 緊固件主要包括螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊固件在閥門(mén)上直接承受壓力，對(duì)防止介質(zhì) 外流起關(guān)重要作用，因此選用的材料必須保證在使用溫度

49、下有足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。緊固件材料(1)83緊固件材料(2)根據(jù)介質(zhì)壓力和溫度選擇緊固件材料時(shí)可按下表 選擇。84工作溫度在350以上的螺栓應(yīng)選擇使用耐熱鋼。調(diào)節(jié)閥螺栓用鋼中的耐熱鋼主要有：低合金珠光體耐熱鋼、高鉻馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵鎳基和鎳基合金耐熱鋼。 馬氏體不銹鋼：含鉻量在12%17%的馬氏體不銹鋼螺栓具有較好的抗松馳性能，較高的持久塑性和較低的缺口敏感性。材料的韌性和熱強(qiáng)性較好外，還具有良好的減振性能和較小的線膨脹系數(shù)，能抗大氣和海水環(huán)境腐蝕。馬氏體不銹鋼螺栓適用于沖擊載荷和腐蝕介質(zhì)的環(huán)境條件。在最高工作溫度不超過(guò)600時(shí)，其強(qiáng)度雖然低于奧氏體不銹鋼，但仍有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。但馬

50、氏體不銹鋼的低溫性能較差。在低于0以下的環(huán)境中，材料的韌性會(huì)喪失，存在冷脆現(xiàn)象。用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓85 低合金的珠光體耐熱鋼可以在較高的溫度下使用。一般工作溫度低于480的螺栓可以選擇鉻鉬鋼，而工作溫度在540以下則宜使用鉻鉬釩鋼。 這兩類材料在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下短期使用性能較好，在正火回火狀態(tài)下長(zhǎng)期使用具有較好的抗松馳性能。鉻鉬釩鋼經(jīng)正火回火后室溫沖擊韌性較低，在540時(shí)有持久缺口敏感性，持久強(qiáng)度降低。用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓86 馬氏體不銹鋼：含鉻量在12%17%的馬氏體不銹鋼螺栓具有較好的抗松馳性能，較高的持久塑性和較低的缺口敏感性。材料的韌性和熱強(qiáng)性較好外，還具有

51、良好的減振性能和較小的線膨脹系數(shù)，能抗大氣和海水環(huán)境腐蝕。馬氏體不銹鋼螺栓適用于沖擊載荷和腐蝕介質(zhì)的環(huán)境條件。在最高工作溫度不超過(guò)600時(shí)，其強(qiáng)度雖然低于奧氏體不銹鋼，但仍有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。但馬氏體不銹鋼的低溫性能較差。在低于0以下的環(huán)境中，材料的韌性會(huì)喪失，存在冷脆現(xiàn)象。用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓87 奧氏體不銹鋼 奧氏體18-8不銹鋼螺栓具有良好的抗全面腐蝕性能和高溫力學(xué)性能，能在600的高溫下使用。且具有良好的低溫性能，在較低的溫度下仍能保持相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。但其缺點(diǎn)是材料的屈服強(qiáng)度較低，且不能通過(guò)熱處理改善其力學(xué)性能。而奧氏體沉淀硬化不銹鋼是在熱處理過(guò)程中，通過(guò)時(shí)效處理產(chǎn)生沉淀硬化，析

52、出彌散分布的碳化物和金屬間的化合物，從而提高強(qiáng)度，同時(shí)仍保持原不銹鋼原來(lái)良好的耐腐蝕性和抗氧化性，這種螺栓在650以下使用抗松馳性能較穩(wěn)定，但其合金含量較高，熱處理工藝較復(fù)雜，材料的價(jià)格較昂貴。用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓88 鐵鎳基和鎳基合金 工作溫度在570以上的螺栓可以選擇鐵鎳基或鎳基合金?？刂崎y這類材料一般含鈷，具有特別好的高溫性能。如美國(guó)的waspalog鎳基合金，可在760以下工作；M252鎳基合金可用至840，Cr14Ni25Mo鐵鎳基合金也可使用至650；我國(guó)生產(chǎn)的高溫合金也可用作高溫螺栓用鋼。 用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓89 填料材料在閥門(mén)上填料是用來(lái)充填閥

53、蓋填料室空間，以防止介質(zhì)經(jīng)由閥桿和閥蓋填料室空間泄漏。1、 對(duì)填料的要求1） 耐腐蝕性好，填料與介質(zhì)接觸必須能耐介質(zhì)的腐蝕。2） 密封性好，填料在介質(zhì)及工作溫度的作用下不泄漏。3） 摩擦系數(shù)小，以減小閥桿與填料間的摩擦力矩。填料（1）90 填料的種類 填料可分為軟質(zhì)填料及硬質(zhì)填料兩種：1）軟質(zhì)填料：系由植物質(zhì)，即大麻、亞麻、棉、黃麻等，或由礦物質(zhì)，即石棉纖維，或由石棉纖維內(nèi)夾金屬絲和外涂石墨粉等編織的線繩，也有壓成的成型的填料，以及柔性石墨填料材料。植物質(zhì)填料較便宜，常用于100以下的低壓閥門(mén)；礦物質(zhì)填料可用于450-500的閥門(mén)。近年來(lái)使用橡膠O 型圈做填料的結(jié)構(gòu)在逐步推廣，但介質(zhì)溫度一般限

54、制在60以下。高溫高壓閥門(mén)上的填料也有采用純石棉加片狀石墨粉壓緊而成的。2）硬質(zhì)填料：即由金屬或金屬與石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯壓合燒結(jié)而成型填料，金屬填料使用較少。填料（2）91 填料的選擇 選擇填料要根據(jù)介質(zhì)、溫度和壓力來(lái)選擇，常用的材料有以下幾種：1）油浸石棉繩，可按下表選擇。填料（3）92注：形狀代號(hào)F 表示方的，穿心或一至多層編結(jié)；Y 表示圓的，中間是一扭制芯子，外邊是一至多層編結(jié)；N 表示扭制的2）橡膠石棉繩：3）石墨石棉繩：石棉繩上涂有石墨粉，可用溫度450以上，壓力可以達(dá)到16Mpa，一般適用于高壓蒸汽上。近后來(lái)又逐步采用了壓成人字型填料，單圈放置，密封性好。4）聚

55、四氟乙烯：這是一種目前使用較廣的一種填料。特別適用腐蝕性介質(zhì)上，但溫度不得起過(guò)200。一般采用壓制或棒料車制而成，填料（4）93填料（5）94 墊片材料 墊片是用來(lái)充填兩個(gè)結(jié)合面（如閥體和閥蓋之間密封面）間所有凹凸不平處，以防止介質(zhì)從結(jié)合面間泄漏。 對(duì)墊片的要求 墊片材料在工作溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠的 強(qiáng)度，以保證密封。同時(shí)要具有良好的耐腐蝕性。墊片材料95 墊片材料的種類和選擇 墊片可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種，軟質(zhì)一般為非金屬材料，如硬紙板、橡膠、石棉橡膠板，聚四氟乙烯等。硬質(zhì)一般為金屬材料或者金屬包石棉、金屬與石棉纏繞的等。 墊片的形狀有很多，有扁平的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡

56、式的以及其他特殊形狀的。 金屬墊片的材料一般用08、10、20 優(yōu)質(zhì)碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9 不銹鋼，加工精度和表面光潔度要求較高，適用于高溫高壓閥門(mén)。 非金屬墊片材料一般塑性較好，用不大的壓力就能達(dá)到密封。適用于低溫低壓閥門(mén)。墊片材料96墊片材料的選擇97金屬材料耐腐蝕性的10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)耐蝕等級(jí)耐蝕等級(jí)12345678910腐蝕率，腐蝕率，mm/a10耐蝕性類別耐蝕性類別完全耐蝕完全耐蝕很耐蝕很耐蝕耐蝕耐蝕尚耐蝕尚耐蝕欠耐蝕欠耐蝕不耐蝕不耐蝕981)鋼號(hào)中碳含量以千分之幾表示例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為2；若鋼中含碳量0.3或0.8者，鋼號(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之，例如

57、00Cr17Ni14Mo2（C0.3Cr17%Ni14%Mo2%）、0Cr18Ni9（C0.8Cr18%Ni9%） 等。2）鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.40.6%，后者為0.91.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5% 時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4 等。例如18Cr2Ni4WA。3）鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土R

58、E等合金元素，均屬微合金元素，雖然含 量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB 鋼中。釩為0.070.12%，硼為0.0010.005%。不銹鋼命名方式99奧氏體不銹鋼是指在常溫下具有“奧氏體組織”（碳在鐵中的固溶體 特性：呈體型立方晶體）的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來(lái)的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無(wú)磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過(guò)相變使之強(qiáng)化，僅能通過(guò)冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，如加入S，Ca，Se，Te等

59、元素，則具有良好的易切削性。奧氏體不銹鋼100304304型：廣泛使用的材料。型：廣泛使用的材料。能經(jīng)受一般的銹蝕，可抵抗加工介質(zhì)浸蝕（但含有濃酸和氯能經(jīng)受一般的銹蝕，可抵抗加工介質(zhì)浸蝕（但含有濃酸和氯化物成分的高溫狀態(tài)可能出現(xiàn)腐蝕），化物成分的高溫狀態(tài)可能出現(xiàn)腐蝕），能抵抗有能抵抗有 機(jī)化合物、染料和廣泛的機(jī)化合物、染料和廣泛的 各種各樣的無(wú)機(jī)化合物各種各樣的無(wú)機(jī)化合物。304L304L型（低碳），耐硝酸性好并耐中等溫度和濃度的硫酸，型（低碳），耐硝酸性好并耐中等溫度和濃度的硫酸， 廣泛地用作液態(tài)氣體貯罐，用作低溫設(shè)備（廣泛地用作液態(tài)氣體貯罐，用作低溫設(shè)備（304N304N）、器具）、器具其

60、它消費(fèi)產(chǎn)品，廚房設(shè)備、醫(yī)其它消費(fèi)產(chǎn)品，廚房設(shè)備、醫(yī) 院設(shè)備、運(yùn)輸工具、廢水處理院設(shè)備、運(yùn)輸工具、廢水處理裝置。裝置。304不銹鋼101 316型： 比304型含有稍多的鎳，并含有2%3%的鉬，耐蝕性比304型好，特別是在傾向于引起點(diǎn)腐蝕的氯化物介質(zhì)中。316型已發(fā)展用作亞硫酸鹽紙漿機(jī)，因?yàn)樗陀昧蛩峄衔?。而且，它的用途已擴(kuò)大到在加工工業(yè)中處理很多化學(xué)制品。 317型： 含有3%4%的鉬316不銹鋼102 一般低溫指小于-29-196范圍內(nèi)，小于-196-269為超低溫范圍。石化企業(yè)規(guī)定低于-20就算低溫。一般碳素鋼、低合金鋼、鐵素體鋼在低溫下韌性急劇下降，脆性上升，這種現(xiàn)象稱材料的冷脆現(xiàn)象。