低温阀门材料选用课件.ppt

1、 低温阀笔记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：一、低温阀用于的工艺和装置：1.1.石化工业乙烯工程：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

2、。(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.煤化工技术煤化工技术现代新型煤化工现代新

3、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3.3.液化天然气（液化天然气（LNGLNG

4、）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(0.60) 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 Clas

5、s压力等级 150 300 600 800 9002.DN公称尺寸 15800 NPS公称管径 1/232。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（材料选用见下表三、低温阀门材料选用（材料选用见下表1.1.主要考虑三个方面：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2.2.各主要零件材料：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 -2

6、9 -46 A350LF2 1类 A352 LCB 1Cr13A182 F6a 35CrMoAA320 L7 30CrMoAA194 4 -46 -73 LF3 LC2 1Cr17Ni2 F304 1Cr17Ni2L7M、70、71、72、73、L1铁素体 1Cr13 A194 4或7级 -73-101 LF3 LC3 1Cr17Ni2 F304 1Cr18Ni9L7、7A、7B、7C、43铁素体 1Cr18Ni9 A194 4或7级 101 -196 A182F304F316 A351CF8CF8M 1Cr18Ni9 F304 1Cr18Ni9Ti F316 1Cr18Ni91类、2 类B8

7、、B8F、B8P、B8T1A类B8FA、B8PA、B8FA1Cr18Ni9 A194 8、8C8m、8P8CA、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ZCuAl9Mn2ZCuAl9Fe4Ni4Mn2ZCuZn25Al6Fe3Mn3 -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。3.3.低温阀门用材料供货状态及冲击试验要求：低温阀门用材料供货状态及冲击试验

8、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

9、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 A352LCB -46 20 14 LC2 不常用 -73 20(41)

10、 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

11、 -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四低温阀门结构要点 （以（以BS6364BS6364为主）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