2520双相不锈钢高温耐腐蚀球阀

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之前介绍高压管路氮气91视频看看簧色组协调工作，现在介绍2520双相不锈钢高温耐腐蚀球阀高温球阀试验装置
摘 要：2520双相不锈钢高温耐腐蚀球阀论述了高温球阀的苛刻工况条件，分析了高温球阀工况试验的必要性，介绍了高温球阀的试验装置和试验过程。

关键字：高温球阀 高温试验 试验装置

1 概述

随着我国化工行业的快速发展，化工系统中工业阀门的需求量也急剧增大。球阀以其全通径，低流阻，可快速开关，密封性能可靠，适用于多相流介质等诸多特点得到了广泛运用。高温球阀在化工装置中也有较多的使用，如煤化工的高温氧气球阀、飞灰球阀和高温排渣阀，以及石油炼化的高温催化剂球阀和高温防结焦球阀等。高温球阀运行工况恶劣，技术难度高，出现故障很可能会造成系统停车或环境污染，甚至可能威胁到人身安全。因此，为保证阀门在正常使用周期内质量稳定，其高温测试尤为重要。
2520不锈钢管是奥氏体铬镍不锈钢具有很好的抗氧化性、耐高温、耐腐蚀性，因为较高百分比的铬和镍，2520拥有好得多蠕变强度，在高温下能持续作业，具有良好的耐高温性。所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。
2520不锈钢管适于制作各种炉用构件、高工作温度 1200 ℃，连续使用温度 1150 ℃。

    1、晶间腐蚀问题：如果酸性环境下使用，500多度下易造成晶间腐蚀，这就与材料成分有关系啦；
    2、内应力问题：低温300多度进行退火处理，消除加工应力；
    3、建议使用前进行固溶处理，大概制度：1100度保温1-2h，迅速水冷
   不锈钢管热处理国外普遍采用带保护91视频黄色网的无氧化连续热处理炉，进行生产过程中的中间热处理和终的成品热处理，由于可以获得无氧化的光亮表面，从而取消了传统的酸洗工序。这一热处理工艺的采用，既改善了钢管的质量，又克服了酸洗对环境的污染。
    4、在裂纹处切一块试样进行金相分析，看看裂纹性质；
不锈钢管执行标准：ASTM A240
 中国0Cr25Ni20( 1Cr25Ni20Si2)
     C        Si        Mn        P         S         Ni          Cr    
  ≤0.08   ≤1.00   ≤2.00     ≤0.035  ≤0.030   19.0-22.0    24.0-26.0 
    美国310S/2520/S31008

    C         Si       Mn         P          S        Ni            Cr
  ≤0.08   ≤1.50   ≤2.00     ≤0.045   ≤0.030   19.0-22.0    24.0-26.0

产品特性：
1、化学分析: 对材质的化学成份进行化学分析,化学成份符合标准规定。 
2、气压. 水压试验对耐压用管逐支进么水压试验,在规定压力值不保持不小于5秒,不泄露,常规供货水压压力试验为2.45MPa.气压压力试验为P=0.5MPAa。 
3、腐蚀试验: 所供工业耐腐蚀钢管均按标准规定或双方协议的腐蚀方法进行钢管的耐 腐蚀性能检验,不得有晶间腐蚀倾向。 
4、工艺性能检验: 压扁试验.拉伸试验.冲击试验.扩口试验.硬度试验.金相试验.弯曲试验.无损探伤(包括涡流探伤.X光探伤和超声波探伤)。

2 试验要求

产品测试既可以对阀门使用中出现的问题进行预测分析，又能提高阀门的研制进度，减少阀门在线维修拆卸及更换的麻烦，避免客户使用中的经济损失。

以石油炼化过程中的S－ZROB连续重整装置用阀门为例，分析球阀的高温试验过程。S－ZROB连续重整装置主要实现油品净化，其中重整催化剂工位的工况非常恶劣，操作压力为4.26MPa，操作温度为427℃，流通介质为高硬度吸附剂，操作频率为3次/h。阀门使用温度高，对密封及动作准确性的要求很严格，在高温环境下是否满足客户的要求需要足够的理论和试验数据的验证及支持。双相钢球阀采用固定球形式，介质作用于密封副上的力较浮动球大幅降低，启闭力矩减小。阀座设计为封闭式结构．能有效的防止由于沉积和结垢造成的弹簧失效。密封圈采用柔性石墨或塑料合金。材料具有很好的密封性能和抗高温性能(柔性石墨可达800℃、塑料合金达到了3000C)，阀杆采用沉淀硬化不锈钢。热处理后具有较高的机械性能．解决了由于介 质沉积结垢造成阀门启闭力矩增大可能造成的阀杆变形问题。大口径阀门可根据用户要求设置冲洗口，对沉积物进行冲洗。

脱硫

双相钢阀门的2205材料的抗晶间腐蚀性能优于尿素级316L．且兼有铁素体和奥氏体的双重特性。强度和硬度都高于316L。我公司将此材料应用到尿素甲铵液介质阀门的阀芯部位．提高了阀门的抗晶间腐蚀能力和冲蚀能力．并且用于环境比较的尿素合成塔一道阀同样收到了满意的效果。

目前生产尿素的CO：气提法和NH，气提法采用的多是高合金奥氏体不锈钢。甚至是钛材。国内已在尿素装置的甲铵泵进出口单向阀和主工艺管路的高压截止阀的内件．采用双相不锈钢以代替316L(尿素级)钢。 

高温球阀试验要完成高温下阀门密封性能及动作情况随温度升高的数据搜集，球阀应*动作寿命20万次，且密封性能满足ANSIFCI/70－2Ⅵ级要求。Q41H不锈钢高温球阀的球体与阀座*采用金属对金属的密封方式，为了确保阀门在各种温度和压力下的可靠密封，针对用户的不同使用工况和要求，可以采用多种的球体和阀座的硬化技术，包括超音速喷涂、镍基喷焊、表面特殊硬化、硬质合金喷焊以及采用高强度高硬度陶瓷材料等，球体和阀座表面硬度一般可达到HRC60以上，高可达HRC70以上。密封面材料耐温可达425℃，密封面材料还具有很好的耐磨擦、耐冲击等性能。

3 验装置

高温阀门试验装置由动力部分、加热部分、电－气自控部分、冷却部分以及介质回收部分等组成（图1）。为适应试验条件，对装置性能提出了较高的要求。

（1）能够将固体或其他粘稠类介质加热，并通过一定的91视频黄色网进行循环输送，实现介质的再利用。

（2）温度可控。能够对管路系统中的温度实施分段监控并调节。

（3）有对被测阀在线泄漏量的检测环节设置。

（4）有相应的91视频黄色网加压及加热环节。

（5）对被测及其他系统操作所需的阀门应有可远程自动控制的电－气回路。

（6）应具备介质的冷却及回收系统。

连接方式：法兰连接（RF面）（可根据要求定做：FM面，M面，凹面，凸面，RJ面）

驱动方式：手动（可定做气动，电动，液动等）

结构特点：固定式-Q47)

压力范围：1.6MPA(根据要求可设计1.6-20MPA,150LB-3000LB)

流量特性：全通经

密封特点：金属密封（根据使用温度和介质来定：四氟，PPL,碳纤维等做密封）

密封形式：双面密封

双相钢球阀技术规范：
设计标准：GB/T12237、API6D、ASME B16.34
结构长度：GB/T12221、API6D、ASME B16.10
连接法兰：HG、GB、JB、API、ANSI、ISO、BS、DIN、NF、JIS
试验标准：JB/T9092、GB/T13927、API6D、API598
双相钢球阀主体材料：
双相不锈钢：S31803(SAF2205,F51)、S32750(SAF2507,F53)
超级奥氏不锈钢：1.4529、904L、254SMO、654SMO
压力等级：
PN1.6-70.0Mpa Class150-4500Lb
公称通径：
DN15-DN250 1/2"-10"
驱动方式：
手柄、蜗轮蜗杆、气动、液动、电动
图1 阀门高温试验装置

4 试验结果

通过应用阀门高温测试装置对多种规格电动高温球阀进行密封及动作性能测试（表1），逐步积累整理出高温球阀设计制造过程中的难点和关键点，经过多次的技术改进与方案调整后，基本能满足客户使用要求。高温球阀的球体与阀座*采用金属对金属的密封方式，采用多种的球体和阀座的硬化技术，包括超速喷涂、镍基喷焊、表面特殊硬化、硬质合金喷焊等，高温球阀能够适用于绝大多数的苛刻工况条件。广泛应用于化工、石油、造纸、采矿、电力、液化气、食品、制药、给排水、机械设备配套、市政城建等领域。

防高温措施

阀门工作在高温下, 由于热膨胀而容易引起球体与阀座的涨死，从而导致阀门无法开启。高温球阀采用了碟簧或弹簧加载的密封结构，解决了阀门在高温下被涨死情况。高温下零部件的热膨胀被碟簧或弹簧所吸收，从而能承受高温保证了阀门的灵活启闭。

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适用介质: 水、油、91视频WWW免费下载等 酸碱等腐蚀性介质 含固体颗粒或高温介质

表1 球阀高温试验记录
1)阀门采用整体锻造加工或锻焊结构，并经无损检测合格，固溶处理，材料组织细密，由于全部为加工表面。产品外形美观。

(2)阀门密封副喷焊硬质合金。可喷焊镍基焊粉、司太立合金和碳化钨等材料，硬度高可达HRC65具有优异的耐磨蚀性能，提高了阀门的使用寿命。

(3)由于双相钢材料本身的特点，阀门具有较强的抗硫化氢和氯离子腐蚀的能力。

(4)充分考虑了水煤浆介质高温沉积结垢后。启闭力矩增大对球阀阀杆强度的要求，设计时双相钢球阀阀杆采用了1740H沉淀硬化不锈钢．此种材料经沉淀硬化处理后，可获得较高的强度，满足了阀门实际使用要求。

5 结语

通过高温试验装置对球阀在高温下的动作及密封性能的测试，使产品研发阶段就可以对现场使用时一些无法通过计算和预估的使用问题得到暴露并加以改进和解决。大幅度缩短了产品的研发周期，同时也避免了客户在线使用过程中由于阀门故障可能造成的直接或间接的经济损失，提高了用户经济效益。与本产品相关论文：超高温烟道蝶阀阀杆断裂处理