Un o'r materion allweddol y mae'n rhaid eu hystyried wrth ddylunio falfiau a dewis deunydd yw tymheredd gweithredu'r falf. Er mwyn safoni tymheredd gweithio addas prif ddeunydd y falf, mae tymheredd gweithio addas prif ddeunydd y falf a ddefnyddir yn niwydiannau petrocemegol, cemegol, gwrtaith, pŵer trydan a metelegol fy ngwlad o'r agweddau ar briodweddau materol. gwahanol fathau o ddur falf a graddau aloi a chysylltiedig Mae'r gofynion wedi gwneud rheoliadau clir ar gyfer dylunio, cynhyrchu ac archwilio cynhyrchion falf. Yn ogystal, o'r agweddau ar reolaeth dechnegol, rheoli cynhyrchu a chaffael deunyddiau, dylid dewis pob math o ddur gyda pherfformiad cynhwysfawr da, ac nid yw'n briodol defnyddio gormod o raddau dur a graddau aloi i atal dryswch.
1 Trosolwg
Un o'r materion allweddol y mae'n rhaid eu hystyried wrth ddylunio falfiau a dewis deunydd yw tymheredd gweithredu'r falf. Er mwyn safoni tymheredd gweithio addas prif ddeunydd y falf, mae tymheredd gweithio addas prif ddeunydd y falf a ddefnyddir yn niwydiannau petrocemegol, cemegol, gwrtaith, pŵer trydan a metelegol fy ngwlad o'r agweddau ar briodweddau materol. gwahanol fathau o ddur falf a graddau aloi a chysylltiedig Mae'r gofynion wedi gwneud rheoliadau clir ar gyfer dylunio, cynhyrchu ac archwilio cynhyrchion falf. Yn ogystal, o'r agweddau ar reolaeth dechnegol, rheoli cynhyrchu a chaffael deunyddiau, dylid dewis pob math o ddur gyda pherfformiad cynhwysfawr da, ac nid yw'n briodol defnyddio gormod o raddau dur a graddau aloi i atal dryswch.
Amodau tymheredd isel
2.1 deunydd falf cryogenig
Falfiau tymheredd isel iawn [-254 (hydrogen hylif) ~ -101 gradd C (ethylen)] Rhaid i'r prif ddeunydd fod yn ddur di-staen austenitig, aloi copr neu aloi alwminiwm gyda dellt ciwbig wyneb-ganolog. Priodweddau mecanyddol tymheredd isel ar ôl triniaeth wres, yn enwedig effaith tymheredd isel Rhaid caledwch fodloni gofynion y safon.
Gellir defnyddio'r duroedd di-staen austenitig canlynol i gynhyrchu falfiau cryogenig. ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 a CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 a F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L a CF8D (cynlluniwyd gan Lanzhou Ffatri Falf Pwysedd Uchel, ffatri cod safonol GFQ 15}}). Rhaid trin corff falf, boned, giât neu ddisg y falf tymheredd isel iawn yn cryogenig mewn nitrogen hylifol (-196 gradd) cyn gorffen.
2.2 deunydd falf cryogenig
Mae'r prif ddeunyddiau sy'n addas ar gyfer falfiau tymheredd isel (-100--30 gradd) yn cynnwys dur di-staen austenitig tymheredd isel a dur ferritig a martensitig ar gyfer rhannau pwysau tymheredd isel.
Mae duroedd di-staen austenitig ar gyfer tymheredd isel yn cynnwys ASTM A351 CF8M, CF3M, CF8 a CF3, ASTM A182 F316, F316L, F304 a F304L, ASTM A433 316, 316L, 304, 304L a CF8D.
Mae duroedd ferritig a martensitig ar gyfer rhannau gwasgedd tymheredd isel yn cynnwys ASTM A352 LCA (-32 gradd), LCB, LCC (-46 gradd), LC1 (-59 gradd), LC2, LC211 ({{{}). 7}} gradd ) ac LC3 ( { { }} gradd ).
Mae pris sylfaenol deunyddiau yn safon ASTM A352 yn isel, ond rhaid i'r cyfansoddiad cemegol fod â safonau rheoli mewnol ffatri dibynadwy a llym iawn yn ystod mwyndoddi. Mae ei broses trin gwres yn gymhleth, ac mae angen triniaethau diffodd a thymheru lluosog i fodloni gofynion caledwch effaith tymheredd isel sy'n ofynnol gan y safon, ac mae'r cylch cynhyrchu yn hir. Pan nad yw'r caledwch effaith tymheredd isel yn bodloni'r gofynion safonol, ni chaniateir ei ddefnyddio fel dur tymheredd isel. Felly, dim ond pan fydd y swp cynhyrchu yn fawr y caiff ei ddefnyddio a gellir ei fwyndoddi i ffwrnais, a defnyddir dur di-staen austenitig yn gyffredinol.
3. Amodau gwaith nad ydynt yn cyrydol
Pan fo cyfrwng gweithio'r falf yn sylweddau nad ydynt yn cyrydol fel dŵr, stêm, aer ac olew, defnyddir dur carbon yn gyffredinol. Mae dur carbon ar gyfer falfiau yn cyfeirio at WCB, dur bwrw WCC a dur ffug ASTM A105 yn safon ASTM A216. Tymheredd gweithio addas dur carbon ar gyfer falfiau yw -29-425 gradd. Fodd bynnag, er mwyn diogelwch, o ystyried y gall tymheredd gweithio'r cyfrwng amrywio, ni ddylai tymheredd gwasanaeth dur carbon cyffredinol fod yn fwy na 400 gradd.
4. amodau cyrydu
4.1 Cromiwm-molybdenwm dur tymheredd uchel
Mae'r dur cast tymheredd uchel Cr-Mo a ddefnyddir ar gyfer y falf yn bennaf yn mabwysiadu WC6, WC9 a C5 (ZG1Cr5Mo) yn safon ASTM A217, a'r deunyddiau treigl cyfatebol yw F11, F22 a F5 yn yr ASTM A182 yn y drefn honno.
⑴ Dur cromiwm-molybdenwm gradd cromiwm isel
Mae duroedd cromiwm-molybdenwm gradd cromiwm isel yn cynnwys WC6, WC9, F11 a F22. Y cyfrwng gweithio cymwys yw dŵr, stêm a hydrogen, ac nid yw'n addas ar gyfer cynhyrchion olew sy'n cynnwys sylffwr. Tymheredd gweithio addas WC6 a F11 yw -29-540 gradd, a thymheredd gweithio addas WC9 a F22 yw -29-570 gradd.
⑵ Cromiwm pum molybdenwm dur tymheredd uchel
Mae gan ddur tymheredd uchel pum-molybdenwm cromiwm C5 (ZG1Cr5Mo) a F5, a'i gyfrwng gweithio cymwys yw dŵr, stêm, hydrogen ac olew sy'n cynnwys sylffwr, ac ati.
Os defnyddir C5 (ZG1Cr5Mo) ar gyfer anwedd dŵr, ei dymheredd gweithio uchaf yw 600 gradd. Pan gaiff ei ddefnyddio mewn cyfryngau gweithio fel olewau sy'n cynnwys sylffwr, y tymheredd gweithio uchaf yw 550 gradd. Felly, nodir bod tymheredd gweithredu C5 (ZG1Cr5Mo) yn Llai na neu'n hafal i 550 gradd.
4.2 Dur di-staen sy'n gwrthsefyll asid
Mae dur di-staen sy'n gwrthsefyll asid yn cyfeirio at ddur di-staen sy'n gwrthsefyll asid cromiwm-nicel neu gromiwm-nicel-molybdenwm a ddefnyddir mewn diwydiannau petrocemegol, cemegol a gwrtaith ar gyfer ymwrthedd cyrydiad fel asid nitrig, asid sylffwrig, asid asetig ac asidau organig. Mae'r dur bwrw di-staen a gwrthsefyll asid yn bennaf yn mabwysiadu CF8, CF8M, CF3, CF3M, CF8C, CD-4MCu a CN7M yn safon ASTM A743 neu ASTM A744, a'r deunyddiau treigl cyfatebol yw F304, F316, F304L yn safon ASTM A182, F316L, F347, F53 a US UNS N08020.
⑴ dur di-staen Cr-Ni
Mae duroedd di-staen Cr-Ni a gwrthsefyll asid yn cynnwys CF8, CF3, F304, F304L, CF8C a F347, sy'n addas ar gyfer asidau ocsideiddio fel asid nitrig fel cyfrwng gweithio. Mae ei dymheredd gweithio uchaf yn Llai na neu'n hafal i 200 gradd.
⑵Cr-Ni-Mo dur di-staen
Mae duroedd di-staen Cr-Ni-Mo ac sy'n gwrthsefyll asid yn cynnwys CF8M, CF3M, F316 a F316L, sy'n addas ar gyfer lleihau asidau fel asid asetig fel y cyfrwng gweithio.
Gall CF8M, CF3M, ac ati ddisodli CF8 a CF3, ond ni all CF8 a CF3 ddisodli CF8M a CF3M. Felly, mae'r falfiau dur di-staen a gwrthsefyll asid yn yr Unol Daleithiau a gwledydd eraill yn defnyddio CF8M a CF3M yn bennaf, ac mae eu tymheredd gweithio uchaf yn Llai na neu'n hafal i 200 gradd.
⑶ aloi CN7M
Mae gan aloi CN7M ymwrthedd cyrydiad cyffredinol da, fe'i defnyddir yn helaeth mewn amodau cyrydiad llym, gan gynnwys asid sylffwrig, asid nitrig, asid hydrofluorig ac asid hydroclorig gwanedig, alcali costig, dŵr môr a thoddiant halen clorid poeth, ac ati, yn arbennig ar gael Mewn asid sylffwrig gyda crynodiadau a thymheredd amrywiol yn yr ystod Llai na neu'n hafal i 70 gradd. Tymheredd gwasanaeth aloi CN7M ac UNS N08020 yw -29-450 gradd .
⑷ Duplex dur di-staen
Mae dur di-staen deublyg (Tabl 1) yn ddur di-staen sy'n caledu dyddodiad, sy'n cynnwys 35% i 40% austenite yn y matrics ferrite, ac mae ei gryfder cynnyrch tua 2 gwaith yn fwy na 19Cr-9Ni dur gwrthstaen austenitig. Amseroedd, ac mae ganddo galedwch uchel a phlastigrwydd da a chaledwch effaith. Mae'n arbennig o addas i'w ddefnyddio o dan amodau gwaith cyrydol abrasiad ac erydiad, felly fe'i defnyddir yn helaeth mewn amodau gwaith asid cryf o ocsidiad a gostyngiad, ac mae ganddo wrthwynebiad arbennig i gracio cyrydiad straen mewn amgylcheddau â chlorin. Mae tymheredd gwasanaeth CD-4MCu, CD3MN, CE3MN a F53 dur gwrthstaen dwplecs yn -29-316 gradd .
4.3 Aloi sy'n seiliedig ar nicel sy'n gwrthsefyll cyrydiad
Mae falfiau aloi seiliedig ar nicel sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn aloi Monel cast yn bennaf (M35-1), aloi nicel cast (CZ-100), aloi Inconel (CY-40), Hastelloy B (N{). {5}}MV) yn safon ASTM A494. , N-7M) a Hastelloy C (CW-12MW, CW-7M, CW-6MC, CW-2M).
Mae'r deunyddiau rholio aloi Monel a ddefnyddir ar gyfer falfiau aloi Monel sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn bennaf yn UNS N04400 (Monel 400) ac UNS N05500 (Monel K500). Nid oes unrhyw ddeunydd rholio cyfatebol ar gyfer aloi nicel cast, a deunydd rholio aloi Inconel yw Inconel 600 ac Inconel 625, ac ati.
⑴ Monel
Mae gan aloi Monel (Monel) gryfder a chaledwch uchel, yn enwedig mae ganddo wrthwynebiad cyrydiad rhagorol i leihau cyfrwng asid ac alcali cryf a dŵr môr. Felly, fe'i defnyddir fel arfer i gynhyrchu offer a falfiau ar gyfer cludo asid hydrofluorig, heli, cyfrwng niwtral, halen alcali a lleihau asid, ac mae hefyd yn addas ar gyfer nwy clorin sych, nwy hydrogen clorid, nwy clorin tymheredd uchel 425 gradd a 450 gradd o uchder. tymheredd nwy hydrogen clorid, ac ati. Canolig, ond nid yw'n gallu gwrthsefyll cyrydiad cyfryngau sy'n cynnwys sylffwr a chyfryngau ocsideiddio (fel asid nitrig a chyfryngau â chynnwys ocsigen uchel). Cod deunydd y falf yw aloi Monel yn ei gyfanrwydd, enw cod y deunydd falf yw aloi Monel, enw cod y deunydd falf yw C / M pan fydd y gragen yn ddur carbon, ac enw cod y deunydd falf yw P/M pan fydd y gragen yn CF8. Pan fydd y corff yn CF8M, y cod deunydd falf yw R / M. Tymheredd gweithio addas aloi Monel M35-1, Monel 400 ac aloi Monel K500 yw -29-480 gradd .
⑵ Cast aloi nicel
Mae cyfansoddiad cemegol aloi nicel cast (CZ-100) yn 95% Ni ac 1.00%C, ac nid oes unrhyw ddeunydd rholio cyfatebol. Pan ddefnyddir CZ-100 mewn tymheredd uchel, crynodiad uchel neu doddiant alcali anhydrus, mae ganddo ymwrthedd cyrydiad rhagorol. Defnyddir CZ-100 yn aml wrth gynhyrchu clor-alcali â chrynodiad cyrydol uchel (gan gynnwys soda costig anhydrus tawdd) ac ar adegau pan na all metelau fel copr a haearn halogi cynhyrchion. Cod deunydd y falf aloi nicel cast CZ-100 yw Ni. Tymheredd gweithio addas aloi CZ-100 yw -29-316 gradd .
⑶ aloi Inconel
Defnyddir aloi Inconel (Inconel) CY-40 ac Inconel 600 (ASTM B564 N06600) yn bennaf ar gyfer ymwrthedd cyrydiad straen, yn enwedig ar gyfer cyfrwng clorid crynodiad uchel. Pan fydd y cynnwys Ni yn Fwy na neu'n hafal i 45%, mae'n cael effaith gref ar effaith cyrydu straen clorid "Imiwnedd". Yn ogystal, gall hefyd wrthsefyll cyrydiad asid nitrig crynodedig berwi, mygdarthu asid nitrig, nwy tymheredd uchel sy'n cynnwys sylffwr a fanadiwm, a chynhyrchion hylosgi.
Mae aloi Inconel wedi'i ddefnyddio'n helaeth wrth gynhyrchu cydrannau ar gyfer systemau dŵr porthiant boeler mewn gweithfeydd pŵer niwclear oherwydd ei fod yn fwy diogel na dur di-staen. Ar yr un pryd, mae hefyd yn addas ar gyfer cynhyrchu diwydiannol sy'n gofyn am gryfder uchel, selio pwysedd uchel, ymwrthedd cyrydiad uchel, a gwrthsefyll gwisgo mecanyddol ac ocsidiad ar dymheredd uchel. Er enghraifft, mae'r ffatri gwrtaith cemegol mawr yn defnyddio aloi Inconel 600 neu Inconel 625 (gradd cynnyrch rholio Hastelloy CW-6MC) i gynhyrchu falfiau ocsigen crynodiad uchel pwysedd uchel (600-1500 LB), ac ati. . Cod deunydd falfiau aloi CY-40 ac Inconel 600 yw In. Y tymheredd gweithio addas yw -29~650 gradd.
⑷ Hastelloy
Mae Hastelloy (Hastelloy) yn enw masnachol, sy'n cynnwys cyfres o raddau aloi, a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer falfiau sy'n gwrthsefyll cyrydiad yw Hastelloy B (Hastelloy B) a Hastelloy C (Hastelloy C).
Graddau aloi cast Hastelloy B (Hastelloy B) yw N-12MV (N-12M-1) a N-7M yn safon ASTMA494 (gelwir rhai defnyddiau N-12M-2, a elwir hefyd yn aloi Chlorimet2), a'i radd dreigl yw UNS N10665 yn safon ASTM B335. Mae Hastelloy B yn gallu gwrthsefyll crynodiadau amrywiol o asid hydroclorig, ac mae hefyd yn gallu gwrthsefyll halwynau ac asidau nad ydynt yn ocsideiddio. Ar gyfer falfiau Hastelloy B sy'n gwrthsefyll cyrydiad, dylid dewis Hastelloy B (N-7M) carbon isel gan ystyried ymwrthedd cyrydiad a gwrthiant cyrydiad rhyng-gronynnog. Nid oes gan y cod deunydd o aloi Hastelloy unrhyw reoliadau yn y diwydiant falf. Gellir mynegi cod deunydd falf Hastelloy B yn uniongyrchol gan ei radd aloi cast. Tymheredd gweithio addas Hastelloy B yw -29 gradd -425 gradd .
Graddau aloi cast Hastelloy C (Hastelloy C) yw CW-12MW (gelwir rhai deunyddiau yn CW-12M-1) a CW-7M (CW{{4) }}M{5}}, a elwir hefyd yn aloi Chlorimet3) ac aloi Hastelloy C -276, ei radd aloi castio yw aloi CW-6MC a Hastelloy C-4, ei aloi castio gradd yw CW-2M. Mae Cast Hastelloy CW-7M, CW-12MW, CW-6MC a CW-2M yn cyfateb i raddau treigl UNS N10001, UNS N10003, UNS N10276 ac UNS N06455 yn y drefn honno. Mae Hastelloy C yn gwrthsefyll cyrydiad i doddyddion ocsideiddio, asid hydroclorig crynodiad isel ac asid nitrig ar dymheredd ystafell.
4.4 aloi titaniwm
Mae gan ditaniwm (Ti) gryfder uchel, pwysau ysgafn, ymwrthedd gwres digon uchel a chaledwch tymheredd isel, a pherfformiad prosesu da a pherfformiad weldio. Fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer castio titaniwm pur a ffugio titaniwm pur ZTA2 wrth gynhyrchu falfiau.
Mae titaniwm yn arddangos ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd nad yw'n cyrydu neu hyd yn oed tân a ffrwydrad i gyfryngau cyrydol oherwydd gwahanol amodau gwaith megis tymheredd. Felly, dylid nodi'n glir natur (crynodiad, tymheredd, ac ati) y cyfrwng a ddefnyddir wrth archebu a dylunio.
Mae gan falfiau titaniwm ymwrthedd cyrydiad rhagorol mewn amrywiaeth o gyfryngau ocsideiddiol, cyrydol iawn a niwtral.
Mae gan ditaniwm ymwrthedd cyrydiad rhagorol mewn asid nitrig o dan y berwbwynt a chrynodiad Llai na neu hafal i 80%. Mewn mygdarthu asid nitrig, pan fydd y cynnwys NO2 yn fwy na 2% ac mae'r cynnwys dŵr yn annigonol, bydd yr adwaith rhwng titaniwm a mygdarthu asid nitrig yn ffrwydro. Felly, ni ddefnyddir titaniwm yn gyffredinol mewn asid nitrig tymheredd uchel gyda chynnwys o fwy nag 80%.
Nid yw titaniwm yn gwrthsefyll cyrydiad mewn asid sylffwrig, ac mae gan ditaniwm ymwrthedd cyrydiad cymedrol mewn asid hydroclorig. Credir yn gyffredinol y gellir defnyddio titaniwm pur diwydiannol mewn asid hydroclorig gyda chrynodiad o 7.5% ar dymheredd ystafell, 3% ar 60 gradd, a 0.5% ar 100 gradd. Gellir defnyddio titaniwm hefyd ar 30% ar 35 gradd, 10% ar 60 gradd a 100% ar 60 gradd. Mewn asid ffosfforig 3% ar radd .