調節閥設(shè)計和選材時必須重點考慮的問題之一是調節閥的(de)工作溫度。為了規範閥門主體材料的適宜工作溫度,從各種類型(xíng)的閥門用鋼和合金牌號的材料性能方麵對我國石油化工、化工、化肥、電力及(jí)冶(yě)金等行業用的閥(fá)門主體材料的適宜工作溫度及相關要求作出(chū)了明確的規定(dìng),供閥門產(chǎn)品設(shè)計、製造及檢驗時用。另外,從技術管理(lǐ)和生產管理及物(wù)資采(cǎi)購等方麵(miàn)考慮,對每種(zhǒng)類型的鋼應選用綜(zōng)合性(xìng)能(néng)良好的,不宜選用過多的鋼(gāng)號和合金牌號,以防造成混亂。適用的調節閥有:電動溫(wēn)度調節(jiē)閥,電動高溫高壓調節閥,自力式壓(yā)力調節閥,氣動高溫調(diào)節(jiē)閥等;
一(yī)、高溫工況
高(gāo)溫工況閥門主要是指(zhǐ)煉油廠用的高溫閥(fá)門。
1、亞高溫
亞高溫是指閥門的工作溫度在325~425℃區域。如果介質是水和蒸汽時,主要用WCB、WCC、A105、WC6和WC9。如果介質是含硫油(yóu)品時,主(zhǔ)要用具有抗(kàng)硫化物腐蝕(shí)的C5、CF8、CF3、CF8M和CF3M等。它們多用在煉油廠的常減壓裝置和延(yán)遲焦化裝置上,此時(shí)CF8、CF8M、CF3及CF3M材質的閥門不是用於抗酸(suān)溶液腐蝕,而是用於含硫油品及油氣管路上。在此工況中,CF8、CF8M、CF3和CF3M的最高工作溫度上限為450℃。
2、高溫(wēn)Ⅰ級
閥門(mén)的工作溫度為425~550℃時為(wéi)高溫Ⅰ級(簡稱PI級)。PI級閥門的主體材料(liào)為ASTMA351標準中(zhōng)的CF8為基形的“高溫Ⅰ級中碳鉻(gè)鎳稀土(tǔ)鈦優質耐熱鋼”。因PI級是特定的稱呼,在這裏包含了高溫不鏽鋼(P)的概念。因此,如果(guǒ)工作介(jiè)質為水或蒸汽時,雖然也可用高溫鋼WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃),在(zài)含硫油品時雖然也可(kě)用高溫鋼C5(ZG1Cr5Mo),但在這裏不能稱它們(men)為PI級。
3、高溫Ⅱ級
閥門的工作溫度為(wéi)550~650℃,定(dìng)為高溫Ⅱ級(簡稱(chēng)為(wéi)PⅡ級)。PⅡ級高溫閥門主要用於煉(liàn)油廠的重油催化裂化裝置,它包含用在三旋噴(pēn)嘴等部位的高溫襯裏耐磨閘閥。PⅡ級閥門的主體材料為ASTMA351標準中的CF8為基形的“高溫Ⅱ級中(zhōng)碳鉻鎳稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。
4、高溫Ⅲ級
閥門的工作溫度(dù)為650~730℃,定為高溫Ⅲ級(簡稱為PⅢ級)。PⅢ級高溫閥門主要是用在煉油廠的大型重(chóng)油(yóu)催化裂化(huà)裝置上。PⅢ級高(gāo)溫閥門主體(tǐ)材料為ASTMA351標準中的CF8M為基形的“高溫Ⅲ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。
5、高溫Ⅳ級
閥門的工作溫度(dù)為730~816℃,定為高溫Ⅳ級(簡稱為PⅣ級)。將PⅣ級閥門的工(gōng)作溫度上限定為816℃是因為閥門設計選用的標(biāo)準ASMEB16134壓力-溫度等級中提供的最高溫度為816℃(1500υ)。另外(wài),工作溫度超過816℃以後,鋼(gāng)就接近進入了鍛造溫度區域,此時金屬處於塑(sù)性變形區間,金屬的可塑性好,難(nán)以承受高的工作壓力和衝擊力而保持不變形。PⅣ級閥門的主體材料為ASTMA351標準中的CF8M為基形“高溫Ⅳ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強(qiáng)化型耐熱鋼”。CK-20及ASTMA182標準(zhǔn)中F310(其中C含量≥01050%)及F310H等(děng)耐熱不鏽鋼。
6、高溫Ⅴ級
閥門的工作溫度>816℃以上,稱為高溫Ⅴ級(簡稱為PⅤ級)。PⅤ級高溫閥門(作(zuò)切斷用閥門(mén),而非調節型蝶閥類的閥門)必須采用特殊的設(shè)計手段,如襯隔熱襯裏或通水(shuǐ)或氣冷卻等,方能保證閥門的正常工作。所以,對PⅤ級高溫閥門的工作(zuò)溫度上限不作規定,這(zhè)是因為控製閥門的工作溫度不(bú)是僅靠材料,而是用特殊的設計手段來解決的,而設計手段的基本原理是一樣的。PⅤ級高溫閥門可根據其(qí)工作介質和工作壓力及(jí)采用(yòng)的(de)特殊設計方法等,選用合理的、能滿足該閥門的材(cái)料。在PⅤ級高溫閥門中,通常煙道插板(bǎn)閥或蝶閥的插板或蝶板常選用ASTMA297標準中的HK-30,HK-40高溫合金,它(tā)們能在1150℃以下抗氧化和還原(yuán)性(xìng)氣體中(zhōng)耐蝕,但不能承受衝擊和高壓載荷。