低温阀门材料选用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,低温阀笔记,低温技术在现代工程技术中起到很重要的作用，工业技术的应用主要包括：,1.,低温下的,LNG,（液化天然气）过程传送；,2.,空气分离系统,空分设备；,3.,航天系统,宇宙飞船，火箭用液体燃料的液氢仓储，输,送；,4.,石化工业,乙烯工程；,5.,煤工业。,以上均应用低温阀，另外还有：,6.,医药和生物学应用；,7.,超导磁体等等；,低温技术及工艺和装备应用大量低温阀。,一、低温阀用于的工艺和装置：,1.,石化工业乙烯工程：,乙烯的结构式：,H2C=CH2,在常温常压下为气体，常压下沸点为,-103.71,，气、液、固三相平衡共存状态的三相点温度为,-169.19,。,(,分子式,C2H4),乙烯是以石油和天然气做原料，主要工艺程序为：裂解,急冷,分离。,（,1,）裂解 将原料的大分子分解为小分子（产生）,裂解气：乙烯、丙烯、丁三稀及甲烷、氢气等杂质,复杂混合气。,（,2,）急冷 将裂解气迅速降温，防止二次反应再聚合。,上述工序均不是低温状态。,（,3,）分离 将裂解气复杂混合物的甲烷、氢气分离得到高质量的乙烯和丙烯；,a.,在,-100,-136,在甲烷塔脱甲烷（在冷箱中进行）；,b.,进入冷箱在,-170,将氢气分离；,这两处使用,-196,的阀门；,c.,净化分离,乙烯精馏，有关装置的温度分别为,-14,、,-32,、,-48,、,-69,；,各装置选用的低温阀门应与温度参数相对应。,2.,煤化工技术,现代新型煤化工,煤化工产业链,煤焦化,煤气化,直接液化,焦炭,煤焦油,焦炉气,合成气,烯烃,汽柴油,电石,粗苯精制,制氢,合成氨,甲醇,间接液化,乙炔,B D.O,丁二醇,氮肥,烯烃,二甲醚,煤化工产品链,（,为现代煤化工其余为传统煤化工）,煤化工中煤气化后煤气的组分有：,H2,、,CO,、,CH4,、,O2,、,N2,及杂质,H2S,、,CO2,、,NH3,、,NO,、有机硫、芳香烃、石蜡等。,为净化煤气采用低温甲醇洗工艺，在,-30,-70,低温下，甲醇对酸性气体溶解度极大的特性，可以同时脱除上面所述杂质，而,H2,、,CO,、,CH4,在低温下溶解度不大，所以大型煤化工用低温阀在,-30,-70,。,醋酸,3.,液化天然气（,LNG,）,液化天然气密度为标准气态的,600,倍，液化状态：,0.1MPa1,个大气压，,-,161.6,（,112K,），由标准状态天然气,SNG,成为液化天然气,LNG,要经过,9,个换热器,降温：,可根据不同温度选用低温阀门,273K(0.6,0)253K(-20.6)233K(-40.6),213K(-60.6)193K(-80.6)173K(-100.6),153K(-120.6)133K(-140.6)113K(-161.6),其它低温技术领域接触较少。,二、低温阀门种类及参数,低温闸阀、低温截止阀、低温止回阀、低温球阀、低温蝶阀以及派生阀类,1.PN,公称压力,16 25 40 63 100,Class,压力等级,150 300 600 800 900,2.DN,公称尺寸,15,800 NPS,公称管径,1/2,32,。,3.,温度最低,-29-196 -254 -269,（氮,氢,氦）,4.,压力温度额定值 任何工作温度低于,-29,的压力额定值不能大于表列,-29,额定值。在低温下：,提高,、,、,降低脆化,三、低温阀门材料选用（材料选用见下表,1.,主要考虑三个方面：,a.,最低使用温度,b.,材料在使用温度下的韧性,冲击试验夏比值,c.,材料的焊接性能,2.,各主要零件材料：下表,2.,各主要零件材料：,零件,温度,阀体、阀盖、关闭件,阀杆,紧固件,锻件,铸件,螺栓,螺母,-29-46,A350,LF2,1,类,A352 LCB,1Cr13,A182 F6a,35CrMoA,A320 L7,30CrMoA,A194 4,-46-73,LF3,LC2,1Cr17Ni2 F304,1Cr17Ni2,L7M,、,70,、,71,、,72,、,73,、,L1,铁素体,1Cr13 A194 4,或,7,级,-73,-101,LF3,LC3,1Cr17Ni2 F304,1Cr18Ni9,L7,、,7A,、,7B,、,7C,、,43,铁素体,1Cr18Ni9 A194 4,或,7,级,101,-196,A182,F304,F316,A351,CF8,CF8M,1Cr18Ni9 F304 1Cr18Ni9Ti F316,1Cr18Ni9,1,类、,2,类,B8,、,B8F,、,B8P,、,B8T,1A,类,B8FA,、,B8PA,、,B8FA,1Cr18Ni9 A194 8,、,8C8m,、,8P,8CA,、,8MA,零件,温度,填料（各温度下均相同）,垫片（各温度下均可用）,阀杆套（可按常温考虑）,-29,-46,4F,、编制的浸,4F,石棉、柔性石墨,304,、,316,带,缠绕柔性石墨,ASTM B124 C61900,以及,ZCuAl9Mn2,ZCuAl9Fe4Ni4Mn2,ZCuZn25Al6Fe3Mn3,-46,-73,-73,-101,101,-196,续表：,注：配,A320,螺栓用的,A194,的螺母材料铁素体的要做冲击试验。,3.,低温阀门用材料供货状态及冲击试验要求：,A182 F6a,正火,+,回火,F430,退火,F304 F316,淬火,+,回火,奥氏体化后急冷（固溶）,+590,回火（敏化消除应力）,A350 LF2 1,类、,LF3,正火或正火,+,回火,A351 CF8,、,CF8M,固溶处理,A352 LCB,、,LC3,正火,+,回火,LC9,不常用 只能液体淬火,+,回火,A320,铁素体,L7L43,淬火,+,回火,调质,奥氏体,B8 1,类、,1A,类 固溶处理,2,类 应变硬化处理,A194 4,、,7,用于低温时在钢种临界温度上重新处理 淬火,+,回火（调质）,8,、,8C,、,8M,、,8T,、,8F,、,8P,、,8N,热锻或冷锻制成、或热锻、热轧、冷拔料加工而成,8A,、,8CA,、,8MA,、,8TA,、,8FA,即,+A,的 还应再固溶处理,除奥氏体材料，其它材料在低温时脆化，所以要做低温冲击试验，即做最低工作温度下的试验,做,V,型缺口试验（夏比值）主要做体、盖、关闭件、紧固件用材料，我认为阀杆材料也应做。,各类材料具体冲击试验要求 按,A370,规定 试样,1010,GB/T24925,中规定按,JB/T7248,但其中奥氏体规定不明确,（,1,）阀体、阀盖、关闭件材料,材料标准,材料级别,试验温度（）,夏比,V,型缺口冲击值（吸收能量）,三个试样最小平均值（,J,）,单个试样最小值（,J,）,A350,LF2 1,类,-46,（,-45.6,）,20,16,LF3,-101.1,20,16,A352,LCB,-46,20,14,LC2,不常用,-73,20(41),16,LC3,-101,20,16,LC9,不常用,-196,27,20,如果合同要求，对,A351,奥氏体材料铸件进行冲击试验，则做,-196,冲击功,/J,最小,27,，平均,34,（,GB/T24925,要求做）,(2),紧固件螺栓、螺母材料,A320,L7M,L70,L71,L72,L73 -73 27 20,L7,L7A,L7B,L7C -101 27 20,L43 -101 27 20,L1 -73 54 41,对固溶处理和应变硬化处理的,B8,、,B8F,、,B8P,、,B8M,、,B8T,、,B8LN,和,B8MLN,当,-200,时不做冲击试验。,对经固溶处理的,B8,、,B8P,、,B8C,、,B8LN,，当螺栓尺寸小于,12.5mm,（,1/2in,）时,-255,也不做冲击试验。,但当用户对奥氏体级别要求做冲击试验时，其要求值应协商定。,A194 4,级与,7,级铁素体合金螺母与,A320 L7,L7A,L7B,L7C,L43,L1,L70,L71,L72,L73,螺栓配对使用。,7M,与,L7M,配对使用 要做冲击试验 同炉次同热处理试件,-100 27J,（平均）,20J,（最小）,对奥氏体螺母材料 当,-200,时,8F,8M,8T,8MLN,不做,当,-255,时,8.,8P,8C,8LN,不做,(3,）阀杆材料,个人认为,A182,F6a 1Cr13 -46 45 40,1Cr17Ni2 -73 45 40,奥氏体材料不做,(,常温要求,ASME A182,规定平均为,54,单件最小为,48,低温可小,),四低温阀门结构要点（以,BS6364,为主）,1.,加长颈阀盖,（,1,）加长目的,a.,减少流入系统的热量,b.,防止填料箱温度过低,防止阀盖填料箱部分和,阀杆部分有霜和冰 一般,0.,即将填料函和阀门操作机构与低温介质隔开，避免影响密封功能和启闭操作功能。,(,加长段介质由下而上为液体,-,饱合液体,-,饱合蒸汽,-,过热蒸汽,-,0 N2,过热蒸汽,-,汽体交换柱,),c.,防止潮湿空气结冰，导致阀杆在填料处抱死,一,二,八了,