O material para válvula industrial de alta temperatura

A temperatura de trabalho é um fator chave que deve ser levado em consideração no projeto, fabricação e inspeção da válvula. Geralmente, a temperatura operacional t> 425 ℃ da válvula é referida como uma válvula de alta temperatura, mas o número é difícil de distinguir a faixa de temperatura da válvula de alta temperatura. Válvula de alta temperatura, incluindo válvula gaveta de alta temperatura, válvula globo de alta temperatura, válvula de retenção de alta temperatura, válvula de esfera de alta temperatura, válvula borboleta de alta temperatura, válvula de agulha de alta temperatura, válvula borboleta de alta temperatura, válvula redutora de pressão de alta temperatura. Entre elas, as mais utilizadas são válvula gaveta, válvula globo, válvula de retenção, válvula esfera e válvula borboleta. As válvulas de alta temperatura são amplamente utilizadas nas indústrias petroquímica, de fertilizantes químicos, de energia elétrica e metalúrgica. Segundo ASME B16.34, o material do corpo da válvula e da parte interna são diferentes em cada faixa de temperatura. Para garantir que a válvula esteja de acordo com suas correspondentes condições de trabalho em alta temperatura, é absolutamente necessário projetar e distinguir de forma científica e razoável o nível de alta temperatura da válvula.

Alguns fabricantes de válvulas de alta temperatura dividem as válvulas de alta temperatura em cinco graus de acordo com a classificação de temperatura com base em sua experiência de produção. Ou seja, a temperatura de operação da válvula t> 425 ~ 550 ℃ é grau PI, t> 550 ~ 650 ℃ é grau PII, t> 650 ~ 730 ℃ é grau PIII, t> 730 ~ 816 ℃ é grau PIV e t> 816 ℃ é grau PV. Entre eles, a válvula PI ~ PIV depende principalmente da seleção de materiais apropriados para garantir seu desempenho. A válvula PV, além da seleção do material, é mais importante para usar um design especial, como revestimento de isolamento ou medidas de resfriamento. O projeto da válvula de alta temperatura deve prestar atenção ao uso da temperatura não deve exceder a temperatura máxima permitida de uso do material. De acordo com ASMEB31.3, a temperatura máxima dos materiais comuns de válvulas de alta temperatura é mostrada na tabela a seguir. Nota especial é que no projeto real da válvula também considera o meio corrosivo e os níveis de tensão e outros fatores, a temperatura permitida do material da válvula é na verdade inferior à tabela.

 

Classificação de pressão-temperatura para aço inoxidável comumente usado:

Temperatura desgastada pelo trabalho  Material Pressão de trabalho da classe libra, libras por polegada quadrada
150 300 400 600 900 1500 2500 4500
800 ℉

(427°C)

CF8, 304, 304H 80 405 540 805 1210 2015 3360 6050
CF8M, 316, 316H 80 420 565 845 1265 2110 3520 6335
321, 321H 80 450 600 900 1355 2255 3760 6770
CK-20, 310, 310H 80 435 580 875 1310 2185 3640 6550
1000 ℉

(538°C)

CF8, 304, 304H 20 320 430 640 965 1605 2625 4815
CF8M, 316, 316H 20 350 465 700 1050 1750 2915 5245
321, 321H 20 355 475 715 1070 1785 2970 5350
CK-20, 310, 310H 20 345 460 685 1030 1720 2865 5155
1200 ℉

(650°C)

CF8, 304, 304H 20(1) 155 205 310 465 770 1285 2315
CF8M,316,316H 20(1) 185 245 370 555 925 1545 2775
321, 321H 20(1) 185 245 365 555 925 1545 2775
CK-20, 310, 310H 20(1) 135 185 275 410 685 1145 2055
1350 ℉

(732°C)

CF8, 304, 304H 20(1) 60 80 125 185 310 515 925
CF8M, 316, 316H 20(1) 95 130 190 290 480 800 1440
321, 321H 20(1) 85 115 170 255 430 715 1285
CK-20, 310, 310H 20(1) 60 80 115 175 290 485 875
1500 ℉

(816°C)

CF8, 304, 304H 10(1) 25 35 55 80 135 230 410
CF8M, 316, 316H 20(1) 40 55 85 125 205 345 620
321, 321H 20(1) 40 50 75 115 190 315 565
CK-20, 310, 310H 10(1) 25 35 50 75 130 215 385

 

Classificação de pressão – temperatura do aço de alta temperatura Cr – Mo

Temperatura de trabalho Notas Pressão de trabalho da classe libra, libras por polegada quadrada
150 300 400 600 900 1500 2500 4500
800 ℉

(427°C)

WC4, WC5, F2 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
WC6, F11C1.2, F12C1.2, 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
WC9, F22C1.3 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
C5, F5 80 510 675 1015 1525 2540 4230 7610
1000 ℉

(538°C)

WC4, WC5, F2 20 200 270 405 605 1010 1685 3035
WC6, F11C1.2, F12C1.2, 20 215 290 430 650 1080 1800 3240
WC9, F22C1.3 20 260 345 520 780 1305 2170 3910
C5, F5 20 200 265 400 595 995 1655 2985

 

Em suma, válvula de alta temperatura com temperatura operacional superior a 425 ℃, cujo material principal é liga de aço ou aço inoxidável ou liga resistente ao calor Cr-Ni. Na verdade, na aplicação prática, o material WCB (ou A105) também é amplamente utilizado no corpo principal da válvula, como válvula esfera de alta temperatura, válvula de retenção e válvula borboleta. Quando a temperatura de trabalho da válvula esfera com PTFE e borracha como anel de vedação for superior a 150 ~ 180 ℃, não é recomendado o uso de sede de poliestireno de contraponto (temperatura de trabalho t≤320 ℃) ou sede de metal, que é adequada para “alta -válvula de esfera de temperatura”.

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