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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