正確選擇自力式壓力調節閥材質

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     自力式壓力調節閥材料的選擇是十分重要的，因為自力式壓力調節閥直接與各種流體介質接觸，從干凈的空氣到各種腐蝕性介質，從純凈的介質到含有顆粒的多相流體，溫度可從零度(—273℃)到高溫500~C以上，壓力可從真空到高壓350MPa或更高。大多數閥門在使用時都沒有什么特殊要求，但也有許多閥門在使用寸是有特殊要求的，例如，鑄鐵和碳鋼是一般、常用的材料，但在腐蝕的工作條件下就不能用，要考慮使用特殊合金、特殊金屬或某些非金屬材料。
     蒸汽減壓閥穩壓閥(ZZY型自力式壓力調節閥)是不需要任何外加能源，利用被調介質自身能量而自動調節的執行產品。該產品的大特點就是能在無電、無氣的場所使用，同時又節約了能源。壓力設定期在一定范圍內隨意可調。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。ZZY型自力式壓力調節閥根據各種工藝場合的需要有三種閥內件形式：ZZYP(單座自力式壓力調節閥)；ZZYM(套筒自力式壓力調節閥)；ZZYN(雙座自力式壓力調節閥)。用戶可根據工況(壓差、溫度、介質狀態)和泄漏量要求來選擇。ZZY型自力式壓力調節閥根據各種工藝場合的需要有三種閥蓋型式：普通(一般場合)、長頸(壓力調節范圍大)、散熱(溫度350～550℃)。ZZY型自力式壓力調節閥根據各種工藝場合的需要有三種執行機構型式：膜片(普通膜片和增強膜片)、活塞、金屬膜片(波紋管)。ZZY型自力式壓力調節閥采用快開流量特性，動作靈敏，調節精度高(誤差≤10％)；該閥占據空間小(相對于重錘式減壓閥)，調節簡易，因而它廣泛用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造、民用建筑等各種設備的氣體、液體及蒸汽的減壓、穩壓(用于閥后調節)。或泄壓、穩壓(用于閥前調節)。
     
□ZZY自力式調節閥結構與原理
ZZY型自力式壓力調節閥由檢測執行機構、閥本體、取壓管與閥前(后)接管組成。其結構見圖一
圖一a、用于控制閥后壓力的調壓閥，閥作用方式為壓閉型。
其作用原理如下：
    介質由箭頭方向流入閥體，經閥座、閥芯節流后輸出。另一路經取壓管(介質為蒸汽時加冷凝器)被引入執行機構作用于膜片上，使閥芯隨之發生相應的位移，達到減壓、穩壓的目的。如閥后壓力增加，作用于膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開度減少，直至閥后壓力下降至設定值為止。同理，如閥后壓力降低，作用在膜片上的力減小，由于彈簧的反作用力，帶動閥芯，使閥門的開度加大，直至閥后壓力上升至設定值為止。

圖一b、用于控制閥前壓力的調壓閥，閥作用方式為壓開型。
其作用原理如下：
    介質由箭頭方向流入閥體，經閥座、閥芯節流后輸出。另一路經取壓管(介質為蒸汽時加冷凝器)被引入執行機構作用于膜片上，使閥芯隨之發生相應的位移，達到泄壓、穩壓的目的。如閥前壓力增加，作用于膜片上的力增加，壓縮彈簧，帶動閥芯，使閥門開度增大，直至閥前壓力下降至設定值為止。同理，如閥前壓力降低，作用在膜片上的力減小，由于彈簧的反作用力，帶動閥芯，使閥門的開度加小，直至閥前壓力上升至設定值為止。若閥前壓力小于設定值則該閥一直是關閉的。
自力式壓力調節閥材料一般可以分成三類：
a.用于承受壓力的零部件材料，例如閥體、上閥蓋、下法蘭、連接螺栓等;
b.用于閥內件的金屬材料，例如閥芯、閥座、套筒等;
c.各種非金屬材料，例如彈性材料，橡膠、塑料、墊片、襯里、陶瓷等。
承受壓力的零部件材料
這一類零部件主要以閥體、上閥蓋、下法蘭及受力螺栓為代表。選擇材料的依據是壓力、溫度、腐蝕性、磨損等特性。這些零件材料的選用可以參考表4-12和表4—13。可供選擇的材料如下。
(1)鑄鐵
鑄鐵耐壓而不抗拉，所以制作螺栓是不行的。同理，鑄鐵閥體和閥蓋只能用于低壓(PN≤16kPa)和常溫(—20—+250t)的情況。有的國家已經很少用鑄鐵閥體。在下述的工作條件下，閥體和閥蓋不能選用鑄鐵材料：
a.在介質為水蒸氣或含水分大的濕氣中;
b.在易燃易爆的流體中;
c.在環境溫度低于—10t的場合;
d.閥內流體在伴熱蒸汽中斷時會產生凍結的場合。
我國常用的鑄鐵牌號是厭鑄鐵Irn0—40。

(2)碳鋼鑄件
鑄鋼是閥體、閥蓋為廣用的材料，用得多的牌號是zG25B，還有一些含鉻、鎳、鉬的合金鋼。這些鋼號的溫度和壓力標準都應該達到國家標準的要求。
(3)不銹鋼
不銹鋼可以用于強化學腐蝕介質中。鋼中若含有微量的鉻、鎳等金屬元素，就有抗腐蝕能力。在腐蝕流體和復雜情況下工作的自力式壓力調節閥，選材料要很慎重。

WCB  碳鋼  
ASTM A216  
無腐蝕性應用，包括水，油和氣， 溫度范圍：-30℃至+425℃   
LCB  
低溫碳鋼  ASTM A352  低溫應用，溫度低至-46℃ 不能用于溫度高于+340℃的場合   
LC3  
3.5%鎳鋼  
ASTM A352  低溫應用，溫度低至-101℃ 不能用于溫度高于+340℃的場合   
WC6  
1.25%鉻0.5%鉬鋼  
ASTM A217  
無腐蝕性應用，包括水，油和氣， 溫度范圍：-30℃至+593℃   

WC9  2.25鉻  
ASTM A217  
無腐蝕性應用，包括水，油等級WC9和氣， 溫度范圍：-30℃至+593℃   
C5  5%鉻0.5%鉬  ASTM A217  
輕度腐蝕性或侵蝕性應用及無腐蝕性應用， 溫度范圍：-30℃至+649℃  C12  
9%鉻1%鉬  ASTM A217  輕度腐蝕性或侵蝕性應用及無腐蝕性應用， 溫度范圍：-30℃至+649℃  
CA6NM(4)  12%鉻鋼  ASTM A487  腐蝕性應用， 溫度范圍：-30℃至+482℃  
CA15(4)  12%鉻  
ASTM A217  腐蝕性應用， 溫度范圍高達+704℃  
CF8M 3  16不銹鋼  ASTM A351  
腐蝕性或超低溫或高溫無腐蝕性應用， 溫度范圍：-268℃至+649℃， 
溫度+425℃以上要碳含量0.04%及以上   
CF8C  347不銹鋼  ASTM A351  
主要用于高溫，腐蝕性應用， 
溫度范圍：-268℃至+649℃， 
溫度+540℃以上要碳含量0.04%及以上   
CF8  304不銹鋼  ASTM A351  
腐蝕性或超低溫或高溫無腐蝕性應用， 溫度范圍：-268℃至+649℃  
溫度+425℃以上要碳含量0.04%及以上   
CF3  304L不銹鋼  ASTM A351  
腐蝕性或無腐蝕性應用， 溫度范圍高達+425℃  
CF3M  316L不銹鋼  ASTM A351  
腐蝕性或無腐蝕性應用， 溫度范圍高達+454℃   
CN7M  合金鋼  
ASTM A351  
具有很好的抗熱硫酸腐蝕性能， 溫度高達+425℃  

M35-1  蒙乃爾  
ASTM A494  
可焊接等級。具有很好的抗所有普通有機酸和鹽水 腐蝕的性能。也具有很高的抗大多數堿性溶液腐蝕 的性能，溫度高達+400℃  
N7M  
哈斯特鎳合金B  ASTM A494  
特別適用于處理器各種濃度和溫度的氫氟酸。 具有很好的抗硫酸和磷酸腐蝕的性能，溫度 高達+649℃  
CW6M  
哈斯特鎳合金C  
ASTM A494  
具有很好的抗強氧化環境腐蝕的性能。在高溫下 具有很好的特性，對甲酸(蟻酸)、磷酸、亞硫酸 和硫酸具有很高的抗腐蝕性能，溫度高達+649℃   
CY40  
因科鎳合金  
ASTM A494  
在高溫應用中表現很好。對于強腐蝕流體介質 具有很好的抗腐蝕性能。    
 
一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱壓力PN≤1.0MPa，溫度為－10℃～200℃的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質。灰鑄鐵常用牌號為：HT200、HT250、HT300、HT350。   
二、可鍛鑄鐵：適用于公稱壓力PN≤2.5MPa，溫度為－30～300℃的水、蒸汽、空氣及油品介質，常用牌號有：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。 
  
三、球墨鑄鐵：適用于PN≤4.0MPa，溫度為－30～350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質。

常用牌號有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。  鑒于目前國內工藝水平，各廠參差不齊，用戶又往往不易檢驗。根據經驗，建議PN≤2.5MPa，閥門還是采用鋼制閥門為安全。    

四、耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱壓力PN≤0.25MPa，溫度低于120℃的腐蝕性介質。    

五、碳素鋼：適用于公稱壓力PN≤32.0MPa，溫度為－30～425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質。常用牌號有WC1、WCB、ZG25及鋼20、25、30及低合金結構鋼16Mn。    

六、銅合金：適用于PN≤2.5MPa的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質，以及溫度－40～250℃的蒸汽介質，常用牌號為ZGnSn10Zn2(錫青銅），H62、Hpb59-1（黃銅）、QAZ19-2、QA19-4(鋁青銅)。   

七、高溫銅：適用于公稱壓力PN≤17.0MPA、溫度≤570℃的蒸汽及石油產品。常用牌號有ZGCr5Mo,1Cr5M0.ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌號。具體選用必須按照閥門壓力與溫度規范的規定。     八、低溫鋼：適用于公稱壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥-196℃乙烯，丙烯，液態天然氣，液氮等介質，常用牌號）有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9     九、不銹耐酸鋼：適用于公稱壓力PN≤6.4Mpa 、溫度≤200℃硝酸，醋酸等介質，常用牌號有ZG0Cr18Ni9Ti 、 ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素> 與本文相關的論文有：五陽煤礦應用閥門案例