閥門壓力等級對照表實用文檔

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［推薦］閥門壓力等級對照表

閥門，等級，壓力，窕照表

希望對各位海友能有所幫助。

壓力等級Class和公稱壓力對照表

磅級Class15030040060090015002500

0.6MPa

2。5MPa

公稱壓力1.OMPa

4?OMPa6.4MPa10oOMPa15.OMPa25.OMPa42.OMPa

MPa1.6MPa

5。OMPa

2?OMPa

PN6

PN25

公稱壓力PN10

PN40PN64PN100PN150PN250PN420

PNPN16

PN50

PN20

閥門公稱壓力系列MPa(bar)

0.05(0.5)0o1(1.0)0o25(2o5)0.4(4。0)0o6(6.0)0o8(8o0)

2。5(25o

1.0(10.0)lo6(16o0)2.0(20o0)4.0(40.0)5.0(50.0)

0)

10.0(100.15。0(150。16.025.0(250。

6o3(63.3)20.0(200.0)

0)0)(160.0)0)

32.042o050.0(500o

28.0(280。0)63.0(630.0)80o0(800.0)

(320.0)(420.0)0)

125.0160o200.0250o0335o0

100.0(1000.0)

(1250o0)0(1600o0)(2000.0)(2500.0)(3350.0)

公制與英制換算表(適用于商門)MetricEquivalentCharts

英寸

公稱1/81/43/81/23/4111/411/2221/2331/24

In。

通徑

亳米

Size4610152025324050658090100

DN

英寸56810121416182024262830

第一章鋼制閥門主體和內(nèi)件材料

閥門的主體是指承受介質(zhì)壓力的閥體、閥蓋（或端蓋）、閘板（或閥瓣）。其中，閥體和

閥蓋（端蓋）是承受介質(zhì)為承壓件，閘板（閥瓣）是控制介質(zhì)流動的控壓件。

內(nèi)件是指接觸介質(zhì)的閥桿和閘板（閥瓣）、閥座兩者的密封面.

承壓件的定義是:一旦它們失效,其所包容的介質(zhì)會釋放到大氣中的零件。因此，所用的材

料必須能在規(guī)定的介質(zhì)溫度、壓力作用下達到相應的力學性能、耐腐蝕性和良好的冷、熱加

工工藝性。

大多數(shù)閥門的閥體、閥蓋（端蓋）、閘板（閥瓣）形狀比較復雜，因此采用鑄件較多，只

有某些小口徑閥門根據(jù)閥類的不同或特殊工況的要求采用鍛件.

第一節(jié)鋼制閥門的主體材料

1、碳素鋼

碳索鋼適用下非腐蝕性介質(zhì)，在某些特定的條件下，例如某些有腐蝕性的介質(zhì)在一定范

圍內(nèi)的溫度濃度條件下也可采用碳素鋼.

碳素鋼的適用溫度范圍：一29?425℃。中石化標準SH3064《石油化工鋼制通用閥門選用、

檢驗及驗收》規(guī)定碳素鋼制閥門的適用溫度范圍為一20725℃,其下限定為一20℃的依據(jù)是

GB150《鋼制壓力容器》。但當以WCB、WCC這兩種鋼作閥體、閥蓋、閘板（閥瓣）、支架

時，這兩種鋼的適用溫度下限為-29C。

常用的碳素鋼鑄件和鍛件材料見表l-lo

常用的碳素鋼鑄件、鍛件材料表1-1

材料狀態(tài)國別標準號材料牌號

WCAWCBWCC

中國GB"12229

ZG205-415ZG250-485ZG275—485

鑄件

WCAWCBWCC

美國ASTMA216

UNSJ02502UNSJO3OO2UNSJ02503

中國GB/T6992525Mn3540

鍛件

美國ASTMA105

注：

（1）表1中WCA、WCB、WCC是按美國標準表示的牌號，ZG205-415>ZG250—85、ZG

275—485是按GB/T5631鑄鋼牌號表示方法分別對應WCA、WCB、WCC的牌號。UNS

J02502、UNSJO3OO2、UNSJ02503是以美國金屬與合金統(tǒng)一系統(tǒng)編號方法，分別對應WCA、

WCB、WCC的牌號。

（2）表1中最常用的是WCB鋼，其標準含碳量4）。30%,但為了獲得優(yōu)良的焊接性能和力

學性能，其含碳量應控制在0.25%左右。

（3）殘留元素Cr、Ni>Mo、V、Cu也是必須控制并達標，其殘留元素總量應W%,但有碳

當量（CE）要求時此條不適用。

（4）當閥門的連接端為焊連接時必須控制碳總量。ASTMA216補充要求中規(guī)定了使用于不

同場合的碳素鋼鑄件碳當量的要求.但不同的產(chǎn)品標準根據(jù)其工況條件,對碳當量的要求也不

同，如API6D則要求爐前分析CEWO。43,成品分析CEWO。45。同樣為了保證焊接性能API

6D對焊接端的碳素鋼鑄件含碳量也作了規(guī)定，爐前分析CEWO。23%,成品分析CEW0.25%。

（5）ASTMA105并不是我國的25號鋼或25Mn鋼，雖然其主要化學成分相當于我國的25Mn

鋼，但ASTMA105對雜質(zhì)元素Cu、Ni、Cr、Mo、V、Nb的控制以及C、Mn含量的關(guān)系

和材料的熱處理都有控制要求.

（6）鍛鋼閥門是否需要進行材料的力學性能檢測是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計要求決定的，對于低碳鋼

只要化學成分合格，正火的熱處理工藝正確，其力學性能就一定的，不像中碳鋼和高碳鋼可

以按淬火后的不同回火溫度得到不同的力學性能。對于鍛造高壓閥門如PN16.0MPa、

PN32.0MPa或更高壓力的鍛鋼閥同設(shè)計決定采用的材料應達到的力學性能。根據(jù)所要求的

力學性能確定回火溫度以達到材料的性能符合設(shè)計要求。

2、不銹鋼

2.1奧氏體不銹鋼

閥門中常用的不銹鋼是奧氏體不銹鋼，適用溫度范圍很廣，低溫可用「一296℃（液氮;，高

溫可達到816C,常用的溫變范圍為-196C（液氮）至700C。

奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性、高溫抗氧化性和耐低溫性能。因此，奧氏體不銹鋼廣泛

用于制作耐腐蝕閥門、高溫閥門和低溫閥門。

奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是相對的，不是什么樣的腐蝕介質(zhì)它都能承受。金屬的腐蝕現(xiàn)象

或所謂的耐腐蝕性是根據(jù)腐蝕性介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力、流速等環(huán)境條件，以及金

屬本身的性質(zhì)，即含有成分、加工性、熱處理等諸因素的差異而分別有不同的腐蝕狀態(tài)和腐

蝕速度。例如不銹鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，可是因為腐蝕環(huán)境或使用條件的不同，也可能

發(fā)生意想不到的腐蝕破壞事故.因此，應充分地了解腐蝕介質(zhì)和耐腐蝕材料，才能選擇合適

的耐腐蝕材料。

2。1。1金屬的腐蝕形態(tài)

金屬的腐蝕形態(tài)可分為兩大類:均勻（全面）腐蝕和局部腐蝕，均勻（全面）腐蝕包括全面成膜

腐蝕和無膜腐蝕。

（1）全面成膜腐蝕：腐蝕在金屬的全部或大部分面積上達行，而且生成保護膜，具有保護性。

例如：碳素鋼在稀硫酸中腐蝕很快，當硫酸濃度大于50%時,腐蝕率達到最大值，此后濃度再

繼續(xù)增大腐蝕率反而下降，這是由于濃硫酸的強氧化性，在鋼鐵的表面生成一層組織致密的

鈍化腴，這種鈍化膜不溶于濃硫酸，從而起到了阻礙腐蝕作用.

（2）無膜腐蝕：無膜全面腐蝕很危險，因為它保持一定速度全面進行腐蝕.

（3）局部腐蝕：局部腐蝕的形態(tài)有十三種，如縫隙腐蝕、脫層腐蝕、晶間腐蝕與應力腐

蝕等等。據(jù)調(diào)查，化工裝置中局部腐蝕約占70%。在諸多局部腐蝕的形態(tài)中與閥門制造有

關(guān)且常見的是晶間腐蝕.

一般對均勻腐蝕的程度用腐蝕率表示，但如何評價則有不同規(guī)定。

按《石油化工企業(yè)管道設(shè)計器材選用通則》規(guī)定，介質(zhì)對金屬材料的腐蝕速率，管道金

屬材料的耐腐蝕能力可分為下列四類：

年腐蝕率不超過0。05mm的材料為充分耐腐蝕性材料；

年腐蝕率在0.05?（）.1mm的材料為耐腐蝕性材料；

年腐蝕率在0。5mm的材料為尚耐腐蝕性材料；

年腐蝕率超過0o5mm的材料為不耐腐蝕性材料。

《腐蝕數(shù)據(jù)手冊》對均勻（全面）腐蝕的耐蝕性用均勻腐蝕率來評價，見表1—2。

耐蝕性能的評價表1-2

腐蝕率,mm/a評價

(0.05優(yōu)良

0o05?0。5良好

0.5-I.5可用，但腐蝕較重

)Io5不適用，腐蝕嚴重

據(jù)《金屬防腐蝕手冊》（中國腐蝕與防護學會）對金屬材料耐腐蝕性規(guī)定見表1-3。

金屬材料耐腐蝕性的10級標準表1-3

耐蝕等級12345678910

().0010。(X)50。010.050。10。55.()

1o0—5。

腐蝕率.mm/a(0n001??>10

0

0.0050.010.050.10.51.010o0

耐蝕性類別完全耐蝕很耐蝕耐蝕尚耐蝕欠耐蝕不耐蝕

（4）晶間腐蝕：局部地沿著結(jié)晶粒子邊界向深度方向腐蝕的形式稱晶間腐蝕。這種腐蝕,

外面看不出腐蝕跡象.嚴重的晶間腐蝕可以穿過整個機體厚度。

產(chǎn)生晶間腐蝕的原因是由于沿晶粒邊界析出碳化格Cr23C6或FeCr化合物——稱。相，

使晶界周圍貧格，在適合的腐蝕介質(zhì)（產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)）中,就形成碳化銘（陰極）一貧

銘區(qū)（陽級）電池，使晶界貧銘區(qū)產(chǎn)生腐蝕.

111上述可看出晶間腐蝕是有條件的。其內(nèi)因是必須有碳化?；騩相沿晶界析出使晶界貧

銘。其外因是必須有腐蝕貧格區(qū)的介質(zhì)。水加一些中性溶液并不腐蝕貧銘區(qū)，所以即使存在

貧絡(luò)區(qū)也不會產(chǎn)生品間腐獨。如果晶界不貧格，即使有產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)也不會產(chǎn)生晶間

腐蝕.所以產(chǎn)生晶間腐蝕的內(nèi)因、外因缺一不可。

產(chǎn)生貧格的原因：一是鋼水化學成分不合格，如碳高、鋁低或含鈦、銅的不銹鋼中碳鈦

比或碳銀比不夠。二是熱處理工藝不正確或焊接或加工時加熱至碳化物析出溫度，而在

900℃至400eC冷卻速度不夠快而析出碳化物造成貧銘.

2。1。2控制晶間腐蝕的方法

控制奧氏體不銹鋼晶間腐蝕有三種方法：

（1）執(zhí)行正確的熱處理工藝，將鋼加熱至1100℃水淬（急冷）使碳化物向固溶體中溶解:

（2）加入固定碳的元素鈦或銀；

（3）采用含碳量W0.03%的超低碳不銹鋼.

2。1.3晶間腐蝕檢驗

晶間腐蝕檢驗的前提是試樣的化學成分合格并經(jīng)固溶處理晶間腐蝕檢驗用的試片是

80x18x3（長x寬x厚），上下兩平面磨至RaO。8的薄片，并分為敏化狀態(tài)試片和交貨產(chǎn)品狀

態(tài)試片兩種。

敏化試片：將試片在6503下加熱，保溫2小時（壓力加工件）或1小時（鑄件）空冷.之所

以在650℃加熱是因為奧氏體不銹鋼在500?700c碳化銘最易沿晶界析出造成晶界貧銘從

而在產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)中發(fā)生晶間腐蝕。

交貨產(chǎn)品試片：即試片經(jīng)固溶處理，實際上是和鑄件一同處理的試樣上取下來的試片。

判別：試片在酸中浸泡后彎曲90。（鑄件）或180。（鍛件）若有裂紋則不合格。不合格時鑄

件要重新處理，然后再作試驗，但固溶處理的次數(shù)不得超過兩次。

奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕是很嚴重的，因此一定要按合同要求或按執(zhí)行的標準來生產(chǎn)不銹鋼

閥門。

常用奧氏體不銹鋼鑄件、酸件材料見表1-4。

2.1o4奧氏體不銹鋼作高溫鋼用

高溫是指溫度超過350℃以上，高溫用鋼是指在高溫下具有較高強度的鋼材。在石油化工裝

置里，高溫并伴有腐蝕的劣合就必須使用既耐高溫又耐腐蝕的材料.不銹鋼18Cr—8Ni-

25Cr-20Ni的高溫強度高，特別是l8-8Ti~18—8Nb等合金元素影響更為優(yōu)越.一般在沒有耐

腐蝕性問題的場合，在規(guī)定范圍內(nèi)，含碳量高的不銹鋼，其高溫強度也高。若在18—8鋼內(nèi)

添加Mo、Nb、Ti等元素可強化基體Nb、Ti則形成碳化物，從而可改善高溫強度.具體何種

牌號的不銹鋼其最高使用的溫度值，要查材料的溫壓表。

2.2馬氏體不銹鋼

馬氏體不銹鋼是一種銘不銹鋼，其金相組織為馬氏體，可通過熱處理進行強化，具有良好的

力學性能和高溫抗氧化性,該鋼種在大氣、水和弱腐蝕介質(zhì)如加鹽水溶液、稀硝酸及某些濃

度不高的有機酸，在溫度不高的情況卜均有良好的耐腐蝕性。但該鋼種不耐強酸如硫酸、鹽

酸、濃循酸等的腐蝕，常用于水、蒸汽、油品等弱腐蝕性介質(zhì)。由于銘不銹鋼可通過熱處理

強化，因此為了避免強度過高產(chǎn)生脆性，應采用正確的熱處理工藝。如ASTMA217cAi5

規(guī)定其最低回火溫度為595C。

常用馬氏體不銹鋼鑄件、鍛件材料見表1—5。

2.3奧氏體——鐵素體雙相不銹鋼

雙相不銹鋼耐應力腐蝕破壞性好，適用于含氯離子環(huán)境的腐蝕，并具有較高的強度，常用于

化肥、煉油、海上采油、每水淡化等工況條件。

目前制造閥門主體（承壓件）的雙相不銹鋼材料大多采用美國材料，常用的奧氏體一鐵素體

雙相不銹鋼鑄件、鍛件材料見表1—6.

3、絡(luò)一鉗鋼和絡(luò)一鋁一軌鋼

格一鋁鋼和格一鋁一機鋼主要用在高溫、高壓的場合，要求鋼在高溫下具有較好的抗蠕變強

度和抗高溫氧化性，適用溫度-29?650C,主要用于火力發(fā)電的高溫、高壓蒸汽，煉油企業(yè)

的石油裂解、催化裂化、加氫等含有硫化物、氫腐蝕的石油介質(zhì)。例如催化系統(tǒng)采用5Cr-0o

5Mo鋼，加氫系統(tǒng)溫度較低的采用ICr—0.5M。鋼，溫度較高的加氫裂化、加氫脫硫煤液化

等裝置中采用2。25C―1M。鋼。

在Cr—Mo鋼中需要說明的是ZGlCr5Mo,過去稱鑄鋼珞5鋁（ZGCr5Mo）用該鋼制作的

閥門習慣上都稱銘5鋁閥，可是鑄鋼銘5鉗這個牌號在1999年以前即無國家標準也無專業(yè)

標準，長期以來各制造廠均參照前蘇聯(lián)標準來制訂自己的工廠標準其牌號為ZGCr5Mo、其含

碳量為0。15?0。25%,因此實際牌號應定為ZG2Cr5Mo。中石化在制訂SH3064-94《石

油化工鋼制通用閥門選用、檢驗及驗收》標準時參照JISG5151中的SCPH61、BS3100中

的B5、ASTMA217中的C5及我國GB/T1221中的ICr5Mo的化學成分將這種材料定為

ZGlCr5M。，但同樣只有牌號并無相關(guān)標準規(guī)定它的化學成分、力學性能、熱處理規(guī)范等。

70年代末引進裝置中這類閥門的材料為ASTMA217C5,從化學成分上看相當鑄鋼1格5

鋁,故建議用ASTMA217C5來制造這類閥門,一直到1999年在制訂JB/T9625《鍋爐管

道附件承壓鑄鋼件技術(shù)條件》時才將ZGlCr5M。納入該標準中。

ZGICr5Mo稱5Cr-0.5Mo鋼，這種鋼具有良好的抗石油裂化過程介質(zhì)腐蝕的性能，對含有硫化

物的熱石油介質(zhì)耐蝕性良好，具有抗氫腐蝕的能力,并有良好的熱強性.

ZGIO5M。制造工藝性較差，易產(chǎn)生鑄造裂紋，焊接時熱影響區(qū)會出現(xiàn)馬氏體組織而產(chǎn)生明

顯的脆化，所以要制訂正確的焊接工藝，焊前需進行預熱，焊后需進行熱處理，一般預熱溫度

300~400℃,焊后熱處理溫度740?760℃。

常用的銘一鋁、絡(luò)一鋁一凱鋼鑄件、鍛件材料見表1-7。

表1—4常用奧氏體不銹鋼鑄件、鍛件材料

材

料國

標準材料牌號備注

狀別

適用溫度C

態(tài)

GB/T12230—89牌

GB/T12230-2005牌號

號

ZG00Crl8Nil0ZGO3Crl8NilO-196?425

ZGOCrl8Ni9ZG08Crl8Ni9

ZGOCrl8Ni9TiZG08Crl8Ni9Ti

ZGICrl8Ni9TiZGI2Crl8Ni9Ti-196?700適用溫度范圍參

中GB/T

ZG()Crl8Nil2Mo2TiZG08Crl8Nil2Mo2Ti照HG2063管法

國)223()

ZGlCrl8Nil2Mo2TiZG12Crl8Ni!2Mo2Ti蘭技術(shù)條件

CF3CF3

IVQO/；

CF3MCF3M

CF8CF8

鑄

CF8MCF8M-196-700

件

CF8CCF8C

ASTM牌號UNS編號適用溫度℃

適用溫度范圍參

CF3J925CX)<425

照ASMEB16.34

CF3MJ928(X)<455

CF8J92600a.溫度超過538℃

時，僅當C>0.04%

美ASTMACF8MJ92900

時才使用

國351

b.CLI50法蘭端

<816

閥門適用溫度

CF8CJ92710

<538℃

Co適用溫度參照

ASMEB16.34

續(xù)表1-4常用奧氏體不銹鋼鑄件、鍛件材料

材料國

標準材料睥號適用溫備注

狀態(tài)別

度"C

JB/TJB/T4728牌號GB/T1220牌號

中

鍛件4728-196

IN00Crl9Nil0OOCrl9NilO

GB/T425

122000Crl7Nil4Mo200Crl7Nil4Mo2

0Crl8Ni9OCrl8Ni9

0Crl8Nil0Ti0Crl8Nil0Ti

0Crl8NillNb—196

ICrl8Ni9Ti!Crl8Ni9Ti700

0Crl7NiI2Mo2()CrI7Nil2Mo2

()Crl8Nil2Mo2Ti

!Crl8Nil2Mo2Ti

適用溫

ASTM牌號UNS編號a.F304、F316當溫度

度℃

超過538c時，僅當

F304S3(M()()30.04%時才使用，且

<816

美ASTMAF316S31600對于CU50法蘭端閥

國182F304LS30403<425門適用溫度W538c

F316LS31603<450b。適用溫度參照

F321S32100ASMEB16。34

<528

F347S34700

表1-5常用馬氏體不銹鋼鑄件、鍛件材料

材料狀

國別標掂材料牌號適用溫度℃?zhèn)渥?/p>

態(tài)

按JIS8243許用應力表

ZGlCrl3T5~350

中國GB/T2100溫度范圍確定

ZG2Crl3

鑄件ASTM牌號UNS編號

ASTMA217按ASME許用應力表

美國CA15J91150-29-649

確定

ASTMA743CA40J91153

lCr13

棒材中國GB/T1220

2Crl3

,件ASTM牌號UNS編號適用溫度℃

ASTMA182

F6aS41000按ASME許用應力表

卜材美國

410S41000-29?649確定

11V1M>V

420S42000

表1-6常用奧氏體一鐵素體雙相不銹鋼鑄件、鍛件材

料

材料狀適用溫

國別標準材料牌號備注

態(tài)度c

ASTMA995CD4MCu

鑄件

美國ASTMA8904A<315

鍛件ASTMA182ASTM牌號UNS編號

F5IUNSS31803

F53UNSS32750

F55UNSS32760<400

表1—7常用格—鋁鋼、信鋁機鋼鑄件、鍛件材料

材料

國別標準材料牌號適用溫度℃?zhèn)渥?/p>

狀態(tài)

ZG20CrMo<510

ZG20CrMoV|<540

JB/T9625

ZG15CrlMolV<570

ZGlCr5Mo<550

鑄件回火溫度應不

中國WC6

<593低于595℃

(<1100°F)鑄件回火溫度應不

JB/T5263WC9

低于675℃

<648鑄件回火溫度應不

C12A

(<1200°F)低于73O-C

ASTM牌CL150法蘭端股門適

UNS編號適用溫度℃

號用溫度0538℃,其中

鑄件

WC6112072WC6、WC9、C5、

WC9J21890C12僅使用經(jīng)正火和

回火的材料。

C5J42045

日本電力標準E101

02J82090

規(guī)定ICr-0.5Mo

ASTMA

美國(WC6),2。

217

-29-648(—20-1200°F)5Cr—OlMo(WC9)

最高使用溫度為

C12AJ84090593C,另WC6、WC9

在高于566C溫度區(qū)

域使用時要考慮發(fā)

生過氧化作用即生

成氧化皮的可能性。

15CrMo<550

!Cr5Mo

中國JB/T9626

12CrlMoV<570

15CrlMolV

ASTM牌CL150法蘭端周門適

鍛件UNS編號適用溫度℃

號用溫度W538C,其中

ASTMFUClassiKI1597-29?593(—20FI1僅使用經(jīng)正火和

美國

A182F22ClassiK215901100°F)回火的材料

F5K41545

F9K90941

F91K90901

F92K92460

4、低溫鋼

一般低溫指小于-29?-I96℃范圍內(nèi)，小于-196?一269C為超低溫范圍。石化企業(yè)規(guī)定低

于-20C就算低溫。一般碳素鋼、低合金鋼、鐵素體鋼在低溫下韌性急劇下降，脆性上升、這種

現(xiàn)象稱材料的冷脆現(xiàn)象.為了保證材料的使用性能，不僅要求材料在常溫時有足夠的強度、

韌性、加工性能以及良好的焊接性能，而且要求材料在低溫下也具有抗脆化的能力。另外材

料在低溫時會發(fā)生收縮，各個零件收縮率不問是致使某些密封部位發(fā)生泄漏的原因.此外，

奧氏體不銹鋼在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度時，部分奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體而引起體積變化導致閥門泄漏

也是一個重要原因.因此，要研究閥門各部位零件的材料、結(jié)構(gòu)特點以防止低溫時產(chǎn)生間隙而

泄漏。

4.1常用氣體的液化溫度

幾種常用氣體的液化溫度（一個大氣壓下的沸點）見表1-8

表1-8常用氣體的液化溫度

液化氣體;用點'。液化氣體沸點℃

氨—33.4液化天然氣-161o2

丙烷-45甲烷-162

丙烯-47o7氧-183

硫化碳酰-50氧-186

硫化氫-59o5氟-187

二氧化碳-78.5氮—195.8

乙塊—84氯—246

乙烷—83.3笊-249.6

乙烯-104氫-252。8

-151然-269

4.2美國標準的低溫鑄鋼、鍛鋼

適用于低溫下的鋼材要求在低溫下有足夠的韌性，衡量其韌性的指標是在低溫下的沖擊能

量，不同類型（或牌號）的低溫鋼適用于不同的低溫溫度.低溫閥門按適用的溫度劃分，分為

—46℃,-70℃、-101C、-196C四個等級,不同溫度等級的閥門所選用的鋼材必須在其所適

用的溫度下達到標準規(guī)定的沖擊能量才是安全可靠的。

4.2.1美國標準的低溫鑄鋼（鑄件）

美國低溫鑄鋼采用的標準是ASTMA352《低溫受壓零件用鐵素體和馬氏體鑄件技術(shù)規(guī)范》.

該標準規(guī)定的材料牌號、話用溫度及沖擊能量要求見表1—8和表1-9。

表1—8低溫鑄鋼件材料牌號和適用溫度

類型CCC—MnC-Mo2。5NiC-Cr—Mo3。5Ni4.5Ni9NiCr-Ni-Mo

牌號LCALCBLCCLCILC2LC2-ILC3LC4LC9CA6NM

適用溫

-3276-46-59-73-73-101-115-196-73

咬C

表1—9________低溫鑄鋼件材料夏比V型切口沖擊能量要求_______________

ECALCBILCCLCiLC2ILC2-1LC3LC4LC9CA6NM

試驗溫度℃-32-46-46-59—73-73-101-115-196—73

兩個試樣的

最小值和三

個試樣的最131315131530152020

15(20)

小平均值(18)(18)(20)(18)(20)(41)(20)(27)(27)

英尺每磅

（焦耳）

單個試樣最

小值10101210122512121515

英尺每磅(14)(14)(16)(14)(16)(34)(16)(16)(20)(20)

（焦耳）

ASTMA352中共有十個低溫鑄鋼牌號，其中最常用的三個牌號分別是用于-46℃的LCB、

LCC,用于的-I01C的LC3。對于低于-101℃以下至一196C的工況條件下一般采用奧氏體

鋼鑄件，如CF8、CF8M,其低溫沖擊能量要求在JB/T7749《低溫閥門技術(shù)條件》中規(guī)定，在

試驗溫度為一196℃條件下夏比V型切口沖擊能量三個試樣最小平均值為20?27牛頓每米

（焦耳），三個試樣中一個試樣的最小值為10~20牛頓每米（焦耳）。

4O2o2美國標準的低溫鍛鋼（鍛件）材料

美國低溫鍛鋼采用的標準是ASTMA35（）《要求進行缺口韌性試驗的管道部件用碳素鋼與

低合金鋼鍛件技術(shù)規(guī)范》，該標準規(guī)定的材料牌號，適用溫度及沖擊能量要求見表1-10。

表1-10低溫鍛件材料牌號適用溫度、夏比V型切口沖擊能量

牌號LF1LF2LF3LF5LF6LF9LF787

適用溫度℃-29-46-101-59-51-73-73

試驗溫度℃-29-46-101-59-51—73—73

三個試樣的最小平均沖

13151515151315

擊能量

(18)(20)(20)(20)(20)(18)(20)

英尺每磅（焦耳）

單個試樣的最小平均值10121212121012

英尺每磅（焦耳）(14)(16)(16)(16)(16)(14)(16)

ASTMA350中共有七個低溫鍛鋼牌號，其中兩個最常用的牌號分別是用于-46℃的LF2和

用于—1O1C的LF3.對于-101C以下至-196C工況條件下一般采用奧氏體鋼鍛件，如F304、

F316。

4.3中國低溫閥門用的低溫鋼鑄件和鍛件材料

我國低溫鑄鋼（鑄件）材料采用的標準是JB/T7248《閥匚用低溫鋼鑄件技術(shù)條件》，該標準中

只規(guī)定了LCB、LC1、LC2、LC3四個牌號，等同采用ASTMA352中相應牌號與要求。至于

低溫鋼鍛件目前尚尢閥用低溫鋼鍛件的標準，因此鍛造的低溫閥門其材料可直接采用ASTM

A350中的材料及技術(shù)要求。

4.4低溫沖擊試驗

由于鋼材在低溫下韌性降低，特別是用鐵素體鋼如LCA、LCB、LCC、LC3等制造的低溫

閥門承壓件，在低溫卜.有明顯的低溫脆性，若在低溫卜使用，必須達到一定的韌性指標才能

使用。因此，這些材料要進行最低使用溫度下的沖擊試驗，其試驗方法按GB/T4159《金屬

低溫夏比沖擊試驗方法》或ISO148《鋼-夏比沖擊試驗（V型切口）》或ASTMA370《鋼制

品機械測試的標準試驗方法和定義》的規(guī)定。有的產(chǎn)品標準規(guī)定（如API6D）所有用于設(shè)

計溫度低于-29C的碳鋼、低合金鋼承壓部件都應按ISO148或ASTMA370進行V型切口

的沖擊試驗。

4.5深冷處理

深冷處理是減少材料由于溫差和在低溫下金相組織改變而產(chǎn)生變形，從而提高閥門在低溫時

的密封性能的一種處理方法。深冷處理的方法是將被處理的零件放入冷卻介質(zhì)中保溫一定時

間，然后取出，當零件溫度升至室溫后再重復進行一次處理。一般用于一101℃以下的閥門，

主要零件在精加工前（如密封面研磨前一）對閥體、閥蓋、閘板（閥瓣）、閥桿、緊固件等進行

低于工作溫度下的深冷處理。對用于一101℃以上的低溫閥門，當合同規(guī)定要作深冷處理時

則也應按要求作深冷處理，

第二節(jié)鋼制閥門的內(nèi)件材料

內(nèi)件主要是指閥門關(guān)閉件的密封面和閥桿、襯套（上密封座），在國外常以trim表示內(nèi)件.

內(nèi)件材料的選用原則是根據(jù)主體材料的情況、介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)特點以及零件所起的作用、受

力情況綜合考慮的.對于常規(guī)的通用閥門在標準已規(guī)定了內(nèi)件材料或規(guī)定了幾種材料由設(shè)計

者根據(jù)具體情況選用。對「一些有特殊要求的閥門，如高溫、高壓、介質(zhì)有腐蝕等工況條件,

則需按工況條件選擇內(nèi)件材料。

1、關(guān)閉件密封面材料

關(guān)閉件即閘板（閥瓣）、質(zhì)座。關(guān)閉件的密封面是閥門的主要工作面之一，材料選擇是否合理

以及它的質(zhì)量狀況直接影響閥門的功能和使用壽命。

KI關(guān)閉件密封面的工作條件

由于閥門用途十分廣泛，因此閥門密封面的工作條件差異很大。壓力可以從真空到超高壓,

溫度可以從-269C到8I6P,有些工作溫度可達12（）0℃,工作介質(zhì)從非腐蝕介質(zhì)到各種酸堿

等強腐蝕性介質(zhì)。從密封面的受力情況來看，它受擠壓和剪切。從磨擦學的角度來看，有磨

拉磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、沖蝕等等。因此，應該根據(jù)不同的工作條件選擇相適應

的密封面材料。

（1）磨粒磨損

磨粒磨損是指粗糙的硬表面在軟表面上滑動時出現(xiàn)的磨損.硬材料壓入較軟的材料表面，在

接觸表面就會劃出?條微小的溝槽，此溝槽所脫落的材料以碎屑或疏松粒子的形式被推離物

體的表面。

（2）腐蝕磨損

金屬表面腐蝕時產(chǎn)生一層氧化物，這層氧化物通常覆蓋在受到腐蝕作用的部位上，這樣就能

減慢對金屬的進一步腐蝕，但是,如果發(fā)生滑動的話，就會清除掉表面的氧化物，使裸露出來

的金屬表面受到進一步的腐蝕。

(3)表面疲勞磨損

反復循環(huán)加載和卸載會使表面或表面下層產(chǎn)生疲勞裂紋，在表面形成碎片和凹坑，最終導致

表面的破壞。

(4)沖蝕

材料的損環(huán)是由銳利的粒子沖撞物體而產(chǎn)生的，它與磨粒磨損相似，但表面很粗糙.

(5)擦傷

擦傷是指密封面相對?運動的過程中，材料因摩擦引起的破壞.

1。2對密封面材料的要求

理想的密封面要耐腐蝕、抗沖蝕、耐擦傷、有足夠的擠壓強度、在高溫卜.有足夠的抗氧化性

和抗熱疲勞性、密封面與本體有相近的線膨脹系數(shù)、有良好的焊接性能與加工性能。

上述的這些對密封面材料的要求只是個理想狀態(tài)，不可能有這樣十全十美的材料。因此，選

材要視具體情況解決主要矛盾.

1.3密封面材料的種類

常用的密封面材料分為兩大類:軟質(zhì)材料和硬質(zhì)材料。軟質(zhì)材料為各種橡膠、尼龍、氟塑料

等。硬質(zhì)材料為各種金屬和合金。

13.1軟質(zhì)材料

通用閥門密封面常用的軟質(zhì)材料為各種橡膠、尼龍、氟塑料等。見表2—1

表2-1通用閥門密封面常用的軟質(zhì)材料

序號名稱代號適用溫度℃適用介質(zhì)

1天然橡膠NR—50?80鹽類、鹽酸、金屬涂層溶液、水、濕氯氣

動物油、植物油、無機潤滑油、及PH值變

2氯丁橡膠CR-40-80

化很大的腐蝕性泥漿

3丁基橡膠IIR-30-100抗腐蝕、抗磨損、耐絕大多數(shù)無機酸和酸液

4丁懵橡膠NBR-30-90水、油品、廢液等

乙丙橡膠EPDM

5-40?120鹽水、40%硼水、5%?15%硝酸及氯化鈉等

(三元乙丙橡膠)(EPM)

6氯磺化聚乙烯合成橡膠CSM-20-100耐酸性好

7硅橡膠SI—70?200耐高溫、低溫、電絕緣性好、化學惰性大

FPM

8氟橡膠—23?200耐介質(zhì)腐蝕優(yōu)于其它橡膠，抗輻射、耐酸

(Viton)

PTFE耐熱、耐寒性優(yōu)，耐?般化學藥品溶劑和幾

9聚四氟乙烯—196-203

(TFE)乎所有液體

PFA多種濃度硫酸，氫氟酸、王水，高溫濃硝酸,

10可熔性聚四氟乙烯<180

Fs—4100各種有機酸,強堿等

FEP

II聚全氟乙丙烯<150高溫下有極好的耐化學性、耐陽光、耐侯性

(F46)

PVDF耐化學性能很好，耐陽光和耐候性極好是強

12聚偏氨乙烯

(F2)度最高和最硬的氟塑料

PCTFE耐化學性能很好，耐陽光和耐候性極好，可在

13聚三氨氯乙烯<190

(F3)下連續(xù)使用,強度和硬度比F46和

PTFE高

14聚烯燃PO<100

耐化學性能和耐應力開裂性能極好，耐候性

15聚丙烯PP—15?110

差

16聚二醛酮PEEK-46?300

17對位聚苯PPI<300基本同聚四筑乙烯

18尼龍（聚酰胺）NYLON<80耐堿、氨

注：（1）表中的適用溫度是