Матеріали клапанів для пластин масляного контуру Матеріали клапанів з вуглецевої сталі для спеціальних сильфонів
Пластина масляного контуру, однопоточний клапан і засувка (поршневий клапан) більшості клапанів є більш складними, тому зазвичай використовуються литі частини. Литі сталеві деталі використовуються тільки в клапанах деяких калібрів або клапанах з унікальними стандартами робочих умов. Вуглецеву сталь можна використовувати для некорозійних речовин у деяких особливих умовах, наприклад у певному діапазоні температур, середовища значення концентрації, можна використовувати для деяких корозійних речовин. Доступна температура -29~425℃..
Пластина масляного контуру, однопоточний клапан і засувка (поршневий клапан) більшості клапанів є більш складними, тому зазвичай використовуються литі частини. Литі сталеві деталі використовуються тільки в клапанах деяких калібрів або клапанах з унікальними стандартами робочих умов.
Вуглецеву сталь можна використовувати для некорозійних речовин у деяких особливих умовах, наприклад у певному діапазоні температур, середовища значення концентрації, можна використовувати для деяких корозійних речовин. 1. Стандартом виконання деталей із литої вуглецевої сталі, що використовується в нашій країні, є GB12229-89 «Технічний стандарт для універсальних деталей для клапанів і лиття з вуглецевої сталі», а моделі матеріалів — WCA, WCB і WCC. Цей стандарт сформульовано відповідно до стандарту ASTMA216-77 «Стандартна специфікація для зварних ливарних виробів із вуглецевої сталі для високих температур» іноземної Асоціації експериментальних матеріалів. Стандарт був змінений принаймні двічі, але мій GB12229-89 все ще використовується, а новіша версія, яку я бачу на даному етапі, це Astma216-2001. Він відрізняється від Astma 216-77 (тобто від GB12229-89) трьома параметрами.
Відповідь: Вимоги 2001 року додали вимогу до WCB сталі, тобто для кожного 0,01% зниження дуже високого граничного значення вуглецю дуже велике граничне значення магнію може бути збільшено на 0,04%, доки максимальне значення не становитиме 1,28%.
B: Різне Cu моделей WCA, WCB і WCC: 0,50% у 77, скориговано до 0,30% у 2001 році; Cr: 0,40% у 77 та 0,50% у 2001 році; Mo: Це було 0,25% у 1977 році та 0,20% у 2001 році.
C: Синтез залишкового елемента повинен бути меншим або дорівнювати 1,0%. У 2001 році, коли існує стандарт вуглецевого еквівалента, цей пункт не підходить, і максимальний вуглецевий еквівалент трьох моделей повинен становити 0,5, а його формула розрахунку вуглецевого еквіваленту.
Загальні проблеми: A: Задовольняти вимоги лиття деталей повинні відповідати стандартам органічного хімічного складу, структурно-механічні властивості також відповідають стандартам, і ***, щоб відповідати вимогам, особливо маніпуляції залишковим елементом, інакше зашкодити зварюванню продуктивність. B: Органічний хімічний склад, зазначений у коді, все ще є максимальним. Щоб отримати хороші характеристики зварювання та досягти необхідних структурно-механічних властивостей, необхідно встановити стандарти внутрішнього контролю компонентів і проводити правильний процес термічної обробки для ливарних деталей і випробувальних стрижнів. В іншому випадку виробництво литих деталей не відповідає вимогам. Наприклад, стандарт вмісту вуглецю в сталі WCB становить ≤0,3%, якщо плавильний завод виводить вміст вуглецю в сталі WCB 0,1% або нижче від композиції, щоб побачити, що відповідає вимогам, але структурно-механічні властивості не відповідають вимогам. Якщо вміст вуглецю еквівалентний 0,3%, але продуктивність зварювання низька, контроль вмісту вуглецю більш доцільний до 0,25%. Деякі інвестори, які хочуть бути «входом і виходом», чітко висунуть правила контролю над викидом вуглецю.
C: Температурні категорії, що стосуються клапанів із вуглецевої сталі
(a) JB/T5300-91 «Матеріали для універсальних клапанів» вимагає, щоб доступна температура клапанів із вуглецевої сталі була від -30 ℃ до 450 ℃.
(b) Вимоги SH3064-94 «Прийняття сталевого універсального клапана нафтохімічного обладнання, випробування та інженерна прийнятність» щодо доступної температури клапана з вуглецевої сталі від -20 ℃ до 425 ℃ (застосування положень про нижню межу для -20 ℃ призначене для уніфікації з Сталева посудина під тиском GB150)
(c) Робочий тиск ANSIB16·34 «кінцевий клапан із фланцем і стиковим зварюванням» – температура Номінальне поточне значення Стандартні вимоги WCB A105 (вуглецева сталь) доступний діапазон температур, включаючи від -29 ℃ до 425 ℃, не можна використовувати вище 425 ℃ протягом тривалого часу час. Тверда вуглецева сталь має тенденцію до графітизації приблизно при 425 ℃. Спеціальні матеріали для сильфонних клапанів Сильфони, сплав Ni-Cu, сплав Ni-Cr-Mo, сплав NI-Fe-Cr, двофазна сталь, титан та інші різні унікальні матеріали, сплав Ni-Cu близько 70% N i та 30% Cu нікель-мідний сплав був відомий як монель (M onel). Склад найбільш типового сплаву M onel400 наведено в таблиці 2. Сплав Monel в основному використовується в органічних розчинниках зі слабким окисненням, особливо в соляній кислоті, сильній кислоті та рідкій морській воді також має чудову стійкість до корозії. Монель сплав також підходить для..
Спеціальний сильфон для матеріалів клапанів
(1) Сплав N i-Cu
Мідно-нікелевий сплав, що містить близько 70% N i і 30% Cu, давно відомий як M onel. Склад найбільш типового сплаву M onel400 наведено в таблиці 2. Сплав Monel в основному використовується в органічних розчинниках зі слабким окисненням, особливо в соляній кислоті, сильній кислоті та рідкій морській воді також має чудову стійкість до корозії. Сплав Monel також підходить для сухого газоподібного водню, газоподібного хлористого водню, безперервного високотемпературного газоподібного водню (425 ℃) і постійного високотемпературного газоподібного хлористого водню (450 ℃) та інших матеріалів.
Mone l піддається дії амфотерних оксидів, фториду та солей аміаку у вологому середовищі, і тому стійкий до корозії у відновних розчинах. Крім того, він буде викликати міжкристалітну корозію при плавленні каустичної соди. Відповідна робоча температура сплаву Mo2nel нижче 480 ℃.
(2) Сплав Ni-Cr-Mo
Сплав на основі нікелю, що містить молібден, також відомий як сплав Hastelloy. Сплав Hastelloy C-276 має чудові комплексні властивості, які можна використовувати для окислення речовин у повітрі та відновлення середовища в природному середовищі, тому його використовують. Вологий хлор зі сплаву C-276, різноманітний фторид-відновник, розчин ціанату натрію, соляна кислота та відновлююча сіль, низька температура навколишнього середовища та сірчана кислота під атмосферним тиском мають дуже хорошу стійкість до корозії. С-276 не володіє достатньою термостійкістю. Після довготривалої стійкості в діапазоні температур 650 ~ 1090 ℃ (більше 10 м дюймів) він помилково осадить цементати або інтерметалічні сполуки, що призведе до корозії під напругою. Склад сплаву C-276 наведено в таблиці 3. Сплав Incone l625 – це нікель-залізистий мартенситний варіант сплаву, що містить більше хрому (20W t% ~ 25W t%), молібдену (8W t% ~ 10W t%), заліза ( 5W t%), і ніобій (315W t% ~ 415W t%) як основний додатковий елемент. Склад наведено в таблиці 3. Додавання ніобію до сплаву 625 покращує термостійкість до корозії під напругою. Вміст хрому вище, ніж у сплаві C-276, що покращує корозійну стійкість сплаву в багатьох окислюючих речовинах, таких як киплячий ціанід натрію. 625 сплав з молібденом і ніобієм як основними зміцнюючими елементами дрібного кристалічного сплаву, температура нанесення, як правило, не перевищує 650 ℃. Спеціальний сильфонний матеріал для клапанів
(3) сплав NI-Fe-Cr
Incoloy825 - це дрібнозернистий армований сплав нікель-залізо-хром з молібденом, міддю та титаном. Склад наведено в таблиці 4. Загалом масова концентрація нікелю становить не менше 30%, а масова концентрація (нікель-залізо) не менше 65%, тому сплав 825 іноді називають нікелевим. сплав на основі заліза. Сплав 825 в основному використовується для травлення середовищ, стійких до окислення. Завдяки додаванню титану в матеріал покращується його надійність, а завдяки відносно низькому вмісту вуглецю зменшується корозія, викликана осадженням цементиту в зоні термічного впливу зварювання в корозійному середовищі нормального запуску. Вміст нікелю в сплаві достатній, щоб протистояти корозійному розтріскуванню мартенситу. Температура застосування 825, як правило, не перевищує 550 ℃, а 650 ~ 760 ℃ є дуже серйозним температурним діапазоном сенсибілізації матеріалів.
Сплав Inconel718 - це модифікований безперервний суперсплав на основі нікелю-ферохрому, що покращує старіння. Це безперервний суперсплав міцністю 650 ℃ і має гарну термостійкість, стійкість до втоми, стійкість до окислення, радіаційну стійкість, холодну та термічну обробку. Це один із високотемпературних суперсплавів, його склад наведено в таблиці 4. Сплав слід розробляти на основі обробки твердого розчину, відповідно до додавання більш класичних A, l, Ti та N b. На додаток до зміцнення іонного кристала, ці елементи також сплавляються з нікелем, утворюючи стійкі до решітки та складні інтерметалічні сполуки. У той же час алюміній, мідь, елементи бору та вуглецю утворюють різноманітні цементити для підвищення термічної міцності сплаву. Міцність сплаву в основному визначається фазою зміцнення γ і невеликою кількістю γ, розподіленою в підкладці, яка має кращі структурно-механічні властивості, стійкість до корозії та стійкість до повзучості при 650 ℃. Основну зміцнюючу фазу γ” у сплаві, який використовується при температурі вище 650 ℃, легко пасивувати та перетворити на δ-фазу, що може зменшити або втратити ефективність властивостей сплаву.
(4) двофазна сталь
Дуплексна нержавіюча сталь складається з мартенситу та металографії приблизно на 50% кожен, поява мартенситу зменшує крихкість руйнування та лужну крихкість феритової сталі з високим вмістом хрому та покращує пластичність дуплексної сталі. Мікроструктура мартенситної сталі покращує межу текучості, стійкість до корозії під напругою та стійкість до міжкристалічної корозії.
Двофазна сталь має високу стійкість до корозійного розтріскування під напругою у фториді та сульфаті, що ефективно подолало проблему неефективності низьколегованої сталі, спричинену локальною корозією. Склад двофазної сталі SA F2205, яка користується великим попитом, наведено в таблиці 5. Матеріал має температурну зону пластичності 475 ℃, а температура застосування зазвичай не перевищує 300 ℃. Клапани використовуються в декількох класах сильфонних п'ятих спеціальних матеріалів
(5) Титан
Титан є різновидом металевого матеріалу з сильною тенденцією до пасивації, який дуже легко відбивається киснем і утворює оксидний шар на поверхні. У багатьох корозійних середовищах цей вид оксидного шару відносно стабільний, його відносно важко розплавити, навіть якщо він пошкоджений, якщо є достатня кількість кисню, він може швидко відновитися сам по собі. Таким чином, титан має відмінну корозійну стійкість у відновлювальних і нейтралізуючих середовищах. Склад промислово виготовленого титанового сплаву TA 2 наведено в таблиці 6. У клапанах використовуються сильфони з кількох спеціальних матеріалів
ASME встановило межу робочої температури для різних промислово вироблених титанових сплавів і низьколегованих титанових сплавів на рівні 316 ℃.
Формувальні характеристики
Спосіб виробництва сильфонів холодним формуванням за допомогою гідравлічного преса передбачає, що матеріал має хорошу пластичність, а сильна в'язкість і міцність на стиск досягаються наступним способом обробки. Однак багато унікальних матеріалів не володіють такими характеристиками, що створює певні труднощі при проектуванні та виробництві сильфонів. Наприклад, двофазна сталь має високу міцність на розрив (міцність на розрив/стиск), більшу міцність на пружність холодного формування, ніж низьколегована сталь серії 300, і більш серйозну тенденцію до деформаційного зміцнення, ніж низьколегована сталь серії 300. Коли співвідношення діаметра сильфона та номінального діаметра перевищує певне значення, сильфон має бути сформований дворазовим формуванням і дворазовим старінням. Подібним чином міцність на стиск титану не така близька, як міцність на розтяг, і форма погано змінюється під час формування сильфона. У той же час, співвідношення між межею міцності титану та еластичною матрицею є великим, що робить стійкість формування титану міцною. Важко передбачити та виміряти силу відскоку сильфона, виготовленого з цього матеріалу, а також важко відповідати початковій розрахунковій схемі за методом пластичної хірургії. У результаті з'явилися унікальні матеріали, які можна використовувати у виробництві сильфонів, але не знаходять широкого застосування. Клієнти, які використовують сильфони, повинні повністю враховувати корозійні властивості клапана, температуру, робочий тиск, наскільки це можливо, щоб вибрати кращу продуктивність матеріалу.
Зварювальні характеристики електрозварювання
Безшовна сталева трубна заготовка або поздовжній зварний шов гофрованої труби гідравлічного преса виготовлений із зварного трубного матеріалу. Міцність на розрив і подовження стикового зварного шва дуже схожі на вихідний матеріал. Електрозварювальний сильфон виготовляють шляхом зварювання кільцевої клапанної пластини холодного віджиму по внутрішній і зовнішній кромках. Клапан із сильфоном з обох сторін, як правило, потребує використання різноманітних форм інтерфейсу, а також компонентів фланців або сідла, таких як зварювання, такі частини, а іноді й матеріал сильфона не однакові. Таким чином, сам матеріал сильфона клапана повинен мати кращі характеристики електрозварювання, а сідло клапана та інші частини повинні мати ковке зварювання. І сильфонні зварювальні деталі повинні, наскільки це можливо, вибирати той самий матеріал із сильфонами або близькими характеристиками, хорошою ковкістю різних матеріалів.
Час публікації: 11 лютого 2023 р
