阀门的工作温度分类

阿斯米 · 发表于 2023-11-22 08:37:26

阀门的工作温度分类

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1. -254℃～ -101℃,为“超低温阀门”

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]适用于“超低温阀门”（-254℃〔液氢〕～ -101℃〔乙烯〕）主体材料必须选用面心立方晶格的奥氏体不锈钢、铜合金或铝合金，其热处理后的低温力学性能,特别是低温冲击韧性必须达到标准的要求。下列奥氏体不锈钢可用于作超低温阀门。ASTM A351 CF8M、 CF3M、 CF8、 CF3；ASTM A182 F316 、 F316L、 F304 、 F304L；ASTM A433 316、 316L 、 304 、 304L;以及兰州高压阀门厂自行设计、制定的低温钢CF8D(兰州高压阀门厂工厂标准：GFQ81-93)。超低温阀门的阀体、阀盖、闸板或阀瓣等在精加工前，必须在液氮（-196℃）中进行深冷处理。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2. -100℃～ -30℃,为“低温阀门”

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]适用于低温阀门（-100℃~-30℃）的主体材料有低温奥氏体不锈钢和低温承压件用铁素体和马氏体钢。低温用奥氏体不锈钢有ASTM A351 CF8M 、 CF3M、 CF8 、 CF3， ASTM A182 F316 、 F316L、 F304 、 F304L，ASTM A433 316、316L、304、304L和CF8D。以上奥氏体不锈钢也适宜工作温度为-100℃~-30℃。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]低温承压件用铁素体和马氏体钢有ASTM A352 LCA （-32℃）； LCB 、LCC （-46℃）； LC1 （-59℃）；LC2、 LC2.1 （-73℃）； LC3 （-100℃）。ASTM A352标准中的材料，虽然材料的初级价格较低，但是其冶炼时化学成分必须有可靠且要求十分严格的工厂内控标准。其热处理工艺复杂，需要多次作调质处。低温冲击韧性达不到标准要求时，不允许投料作低温钢使用。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3. -29℃～200℃,为“常温阀门”

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]把在–29℃～200℃的这一温度区域工作的阀门，我们称其为“常温阀门”。其主要理由是：这一温度区域是制造阀门的主要材料基本上都适宜的温度；而且它是耐腐蚀不锈钢在酸液介质中的耐腐蚀工作温度的上限，例如：CF8，CF3；304，304Ｌ在硝酸类介质中工作温度≤200℃；CF8M，CF3M；316，316Ｌ在醋酸类介质中工作温度≤200℃；200℃是用聚四氟乙烯作阀门的密封元件（如：密封阀座，密封垫片，填料等）的最高温度值；200℃是硅橡胶（ＳI），氟橡胶（ＥPM）的最高工作温度；还有在“临氢”工况中工作的阀门，在200℃以下氢分子离解为氢原子的量可以忽略不计等等。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]4. ＞200℃～325℃,为“中温阀门”

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]把在＞200℃～325℃的这一温度区域工作的阀门，我们称其为“中温阀门”。其主要理由是：这一温度区域是聚四氟乙烯不适宜区，即不能用聚四氟乙烯作阀门的密封元件，但它是对位聚苯（PPL）的适宜区，用对位聚苯作密封元件，可以用于工作温度≤325℃；这一温度区域也是铸铁等材质阀门的最高工作温度上限。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]5. ＞325℃～425℃,为“亚高温阀门”

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]把在＞325℃～425℃的这一温度区域工作的阀门，我们称其为“亚高温阀门”。主要理由是：在这一温度区域工作的阀门，密封元件的材料均不能用非金属的聚合物，必须是耐高温和耐磨损的金属和合金，也就是说在这一温度区域工作的阀门，是完全意义上的“硬密封”。这一温度区域也是碳素钢最高工作温度的上限。此外，我们把在这一温度区域工作的阀门称为“亚高温阀门”，是因为这个区域虽然是高温区域，但用于这一温度区域中的一般常见的介质（如：水、蒸汽、空气、油品等）时，阀门的主体材料用碳素钢就可以满足要求，而不需要用比碳素钢更高级的耐热合金钢或耐热不锈钢。所以，这一温度区域可以说，它还不是真正意义上的高温区，因此，称在这一工作温度区域的阀门为“亚高温阀门”较为恰当。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]6. ＞425℃～550℃,为“高温Ⅰ级阀门”,简称PⅠ级

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]阀门的工作温度为425~550℃，定为高温Ⅰ级（简称PI级）。PI级阀门的主体材料为ASTM A351标准中的CF8为基形的“高温Ⅰ级中碳铬镍稀土钛优质耐热钢”。因PI级是特定的称呼，在这里包含了用高温不锈钢(P)的概念。因此,如果工作介质为水或蒸汽时,虽然也可用高温钢WC6（t≤540℃）或WC9(t≤570℃)；在含硫油品时虽然也可用高温钢C5(ZG1Cr5Mo)，但在这里不能叫它们为PI级。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]7. ＞550℃～650℃,为“高温Ⅱ级阀门”,简称PⅡ级

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]阀门的工作温度为550~650℃，定为高温Ⅱ级（简称为PII级）。PII级高温阀门主要用于炼油厂的重油催化裂化装置，它包含用在三旋喷嘴等部位的高温衬里耐磨闸阀。PII级阀门的主体材料为ASTM A351标准中的CF8为基形的“高温Ⅱ级中碳铬镍稀土钛钽强化型耐热钢”。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]8. ＞650℃～730℃,为“高温Ⅲ级阀门”,简称PⅢ级

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]阀门的工作温度为650~730℃，定为高温Ⅲ级（简称为PIII级）。PIII级高温阀门主要是用在炼油厂的大型重油催化裂化装置上。 PIII级高温阀门主体材料为ASTM A351标准中的CF8M为基形的“高温Ⅲ级中碳铬镍钼稀土钛钽强化型耐热钢”。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]9. ＞730℃～816℃,为“高温Ⅳ级阀门”,简称PⅣ级

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]阀门的工作温度为730~816℃，定为高温Ⅳ级（简称为PIV级）。将PIV级阀门的工作温度上限定为816℃是因为阀门设计选用的国际权威标准ASME B16.34压力-温度等级中提供的最高温度为816℃，另外,工作温度超过816℃以后，钢就接近进入了锻造温度区域，此时金属处于塑性变形区间,金属的可塑性好,难以承受高的工作压力和冲击力而保持不变形。PIV级阀门的主体材料为ASTM A351标准中的CF8M为基形“高温Ⅳ级中碳铬镍钼稀土钛钽强化型耐热钢”；CK-20及ASTM A182标准中F310(注：其中C含量≥0.050%)及F310H等耐热不锈钢。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]10. ＞816℃为“高温Ⅴ级阀门”,简称PⅤ级

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]阀门的工作温度在＞816℃以上，称为高温Ⅴ级（简称为PV级）。PV级高温阀门（作切断用阀门,而非调节型蝶阀类的阀门）必须采用特殊的设计手段，如：衬隔热衬里或通水或气冷却等，方能保证阀门的正常工作。所以，对PV级高温阀门的工作温度上限不作规定，这是因为控制阀门的工作温度不是仅靠材料，而是用特殊的设计手段来解决的，而设计手段的基本原理是一样的。 PV级高温阀门可根据其工作介质和工作压力及采用的特殊设计方法等，选用合理的、能满足该阀门的材料。在PV级高温阀门中，通常烟道扦板阀或蝶阀的扦板或蝶板常选用ASTM A297标准中的HK-30，HK-40高温合金，它们能在1150℃以下抗氧化和还原性气体中耐蚀，但不能承受冲击和高压载荷。

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