Vật liệu cho van công nghiệp nhiệt độ cao
Nhiệt độ làm việc là yếu tố chính cần được xem xét khi thiết kế, chế tạo và kiểm tra van. Nói chung, van nhiệt độ hoạt động t> 425 ℃ được gọi là van nhiệt độ cao, nhưng con số rất khó phân biệt phạm vi nhiệt độ của van nhiệt độ cao. Van nhiệt độ cao bao gồm van cổng nhiệt độ cao, van cầu nhiệt độ cao, van kiểm tra nhiệt độ cao, van bi nhiệt độ cao, van bướm nhiệt độ cao, van kim nhiệt độ cao, van tiết lưu nhiệt độ cao, van giảm áp suất nhiệt độ cao. Trong số đó, thường được sử dụng là van cổng, van cầu, van kiểm tra, van bi và van bướm. Van nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi trong các ngành hóa dầu, phân bón hóa học, năng lượng điện và luyện kim. Theo ASME B16.34, vật liệu của thân van và phần bên trong là khác nhau ở mỗi phạm vi nhiệt độ. Để đảm bảo van phù hợp với điều kiện làm việc nhiệt độ cao tương ứng của nó, nhất thiết phải thiết kế một cách khoa học và hợp lý và phân biệt mức độ nhiệt độ cao của van.
Một số nhà sản xuất van nhiệt độ cao chia van nhiệt độ cao thành năm cấp theo xếp hạng nhiệt độ dựa trên kinh nghiệm sản xuất của nó. Tức là, nhiệt độ hoạt động của van t> 425 ~ 550 ℃ là cấp PI, t> 550 ~ 650 ℃ là cấp PII, t> 650 ~ 730 ℃ là cấp PIII, t> 730 ~ 816 ℃ là cấp PIV và t> 816 ℃ là PV cấp. Trong số đó, van PI ~ PIV chủ yếu phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu thích hợp để đảm bảo hiệu suất của nó, van PV ngoài việc lựa chọn vật liệu thì quan trọng hơn là sử dụng thiết kế đặc biệt như lót cách nhiệt hoặc các biện pháp làm mát. Thiết kế van nhiệt độ cao nên chú ý đến việc sử dụng nhiệt độ không được vượt quá nhiệt độ sử dụng tối đa cho phép của vật liệu. Theo ASMEB31.3, nhiệt độ tối đa của vật liệu van nhiệt độ cao phổ biến được thể hiện trong bảng sau. Lưu ý đặc biệt là trong thiết kế thực tế của van cũng xem xét môi trường ăn mòn và mức độ ứng suất và các yếu tố khác, nhiệt độ cho phép của vật liệu van thực tế thấp hơn so với bảng.
Đánh giá nhiệt độ áp suất cho thép không gỉ thường được sử dụng:
Công việc tạm thời | Vật chất | Áp lực làm việc của lớp Pound, pound mỗi inch vuông | |||||||
150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 | 4500 | ||
800
(427 ℃) |
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 ℃) |
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 ℃) |
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 ℃) |
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 ℃) |
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 |
Định mức áp suất - nhiệt độ của thép nhiệt độ cao Cr - Mo
nhiệt độ làm việc | các lớp | Áp lực làm việc của lớp Pound, pound mỗi inch vuông | |||||||
150 | 300 | 400 | 600 | 900 | 1500 | 2500 | 4500 | ||
800
(427 ℃) |
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 ℃) |
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 |
Tóm lại, van nhiệt độ cao với nhiệt độ hoạt động cao hơn 425 ℃, vật liệu chính là thép hợp kim hoặc thép không gỉ hoặc hợp kim chịu nhiệt Cr-Ni. Trên thực tế, trong ứng dụng thực tế, vật liệu WCB (hoặc A105) cũng được sử dụng rộng rãi trong thân chính của van, chẳng hạn như van bi nhiệt độ cao, van một chiều và van bướm. Khi nhiệt độ làm việc của van bi với PTFE và cao su làm vòng đệm cao hơn 150 ~ 180 ℃, không nên sử dụng ghế polystyrene đối điểm (nhiệt độ làm việc t≤320 ℃) hoặc ghế kim loại, đó là "cao -van bi nhiệt độ ”.
Bình luận
Bạn muốn tham gia các cuộc thảo luận?Hãy đóng góp!