高溫工況下閥門(mén)材料如何選擇？

高溫工況主要包括亞高溫、高溫Ⅰ級、高溫Ⅱ級、高溫Ⅲ級、高溫Ⅳ級、高溫Ⅴ級，下面分別做介紹。

1、 亞高溫

亞高溫是指閥門(mén)的工作溫度在325～425℃區域。如果介質(zhì)是水和蒸汽時(shí)，主要用WCB、WCC、A105、WC6和WC9。如果介質(zhì)是含硫油品時(shí)，主要用具有抗硫化物腐蝕的C5、CF8、CF3、CF8M和CF3M等。它們多用在煉油廠(chǎng)的常減壓裝置和延遲焦化裝置上，此時(shí)CF8、CF8M、CF3及CF3M材質(zhì)的閥門(mén)不是用于抗酸溶液腐蝕，而是用于含硫油品及油氣管路上。在此工況中，CF8、CF8M、CF3和CF3M的工作溫度上限為450℃。

2、 高溫Ⅰ級

閥門(mén)的工作溫度為425～550℃時(shí)為高溫Ⅰ級(簡(jiǎn)稱(chēng)PI級)。PI級閥門(mén)的主體材料為ASTMA351標準中的CF8為基形的“高溫Ⅰ級中碳鉻鎳稀土鈦優(yōu)質(zhì)耐熱鋼”。因PI級是特定的稱(chēng)呼，在這里包含了高溫不銹鋼(P)的概念。因此，如果工作介質(zhì)為水或蒸汽時(shí)，雖然也可用高溫鋼WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃)，在含硫油品時(shí)雖然也可用高溫鋼C5(ZG1Cr5Mo)，但在這里不能稱(chēng)它們?yōu)镻I級。

3、 高溫Ⅱ級

閥門(mén)的工作溫度為550～650℃，定為高溫Ⅱ級(簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅡ級)。PⅡ級高溫閥門(mén)主要用于煉油廠(chǎng)的重油催化裂化裝置，它包含用在三旋噴嘴等部位的高溫襯里耐磨閘閥。PⅡ級閥門(mén)的主體材料為ASTMA351標準中的CF8為基形的“高溫Ⅱ級中碳鉻鎳稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。

4、 高溫Ⅲ級

閥門(mén)的工作溫度為650～730℃，定為高溫Ⅲ級(簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅢ級)。PⅢ級高溫閥門(mén)主要是用在煉油廠(chǎng)的大型重油催化裂化裝置上。PⅢ級高溫閥門(mén)主體材料為ASTMA351標準中的CF8M為基形的“高溫Ⅲ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。

5、 高溫Ⅳ級

閥門(mén)的工作溫度為730～816℃，定為高溫Ⅳ級(簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅣ級)。將PⅣ級閥門(mén)的工作溫度上限定為816℃是因為閥門(mén)設計選用的標準ASMEB16134壓力-溫度等級中提供的溫度為816℃(1500υ)。另外，工作溫度超過(guò)816℃以后，鋼就接近進(jìn)入了鍛造溫度區域，此時(shí)金屬處于塑性變形區間，金屬的可塑性好，難以承受高的工作壓力和沖擊力而保持不變形。PⅣ級閥門(mén)的主體材料為ASTMA351標準中的CF8M為基形“高溫Ⅳ級中碳鉻鎳鉬稀土鈦鉭強化型耐熱鋼”。CK-20及ASTMA182標準中F310(其中C含量≥01050%)及F310H等耐熱不銹鋼。

6、 高溫Ⅴ級

閥門(mén)的工作溫度>816℃以上，簡(jiǎn)稱(chēng)為PⅤ級,PⅤ級高溫閥門(mén)(作切斷用閥門(mén)，而非調節型蝶閥類(lèi)的閥門(mén))必須采用特殊的設計手段，如襯隔熱襯里或通水或氣冷卻等，方能保證閥門(mén)的正常工作。所以，對PⅤ級高溫閥門(mén)的工作溫度上限不作規定，這是因為控制閥門(mén)的工作溫度不是僅靠材料，而是用特殊的設計手段來(lái)解決的，而設計手段的基本原理是一樣的。PⅤ級高溫閥門(mén)可根據其工作介質(zhì)和工作壓力及采用的特殊設計方法等，選用合理的、能滿(mǎn)足該閥門(mén)的材料。在PⅤ級高溫閥門(mén)中，通常煙道插板閥或蝶閥的插板或蝶板常選用ASTMA297標準中的HK-30，HK-40高溫合金，它們能在1150℃以下抗氧化和還原性氣體中耐蝕，但不能承受沖擊和高壓載荷。