石油化工閥門材質(zhì)選擇應(yīng)考慮到通過介質(zhì)的物理性能(如氣體、液體、氣液混合等)、化學(xué)性質(zhì)(如腐蝕性、毒性易燃、易爆等)及工況(如壓力、溫度及其變化等)。
(1)閥體、閥蓋是主要承壓零件,并承受介質(zhì)的溫度、腐蝕、管道及閥的附加作用力的影響,所用材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和韌性,良好的工藝性并耐介質(zhì)的腐蝕。
(2)密封面是保證閥門密封性能的關(guān)鍵因素之一,所用材料應(yīng)具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐擦傷、耐磨損、摩擦因數(shù)小等。對受高速介質(zhì)沖刷的閥門材料還要求抗沖蝕:對高溫和低溫閥門,還要求材料具有良好的熱穩(wěn)定性和相接觸的閥體材料有相近的線膨脹系數(shù);為提高抗擦傷性能,兩個(gè)密封面應(yīng)具有一定硬度差。
(3)閥桿是重要受力零件,所用材料必須具有足夠的強(qiáng)度和韌性,耐腐蝕、耐擦傷。
石油化工閥門選材應(yīng)注意如下問題:
(1)對于鑄鐵(灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、高硅鑄鐵)由于其缺乏延伸性,對熱沖擊和機(jī)械振動具有敏感性,故其使用溫度不得低于-15℃。
(2)對于碳鋼、低合金鋼
①要考慮輸送堿性介質(zhì)發(fā)生脆性的可能。②當(dāng)碳鋼,碳錳鋼在>427℃的溫度下長時(shí)間使用時(shí),其碳化物可轉(zhuǎn)化為石墨。③當(dāng)鉻鉬釩鋼在>468℃的溫度下長時(shí)間使用時(shí),其碳化物可轉(zhuǎn)化為石墨。④碳鎮(zhèn)材料在某些溫度、壓力條件下,與氫或酸的水溶液接觸下有受到氫損的可能性。
(3)對于不銹鋼
①與氯化物或其他鹵化物接觸,有應(yīng)腐蝕碎裂的可能。②長期在427~871℃溫度下工作,對發(fā)生晶間腐蝕比較敏感。③鐵素體不銹鋼在>371℃的溫度下使用會出現(xiàn)脆性。
(4)鎳和鎳合金
①鎳和不含鉻的鎳基合金,在>316℃的溫度下接觸少量硫,對發(fā)生晶間腐蝕比較敏感。②含鉻的鎳基合金,在還原性狀態(tài)下溫度>593℃或在氧化性狀態(tài)下溫度>760℃,對發(fā)生晶間腐蝕比較敏感。③當(dāng)鎳飾合金(蒙乃爾)處于高應(yīng)力狀態(tài)下,或由于加工成型過程中存在殘余應(yīng)力時(shí),在氫氟酸蒸汽中有產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕而發(fā)生脆性的可能性。
(5)銅和銅合金
①銅基合金對應(yīng)力腐蝕脆裂比較敏感,特別是與氨或氨的化合物之類流體接觸時(shí),故氨用閥門禁含銅或銅基合金。②當(dāng)與乙炔接觸時(shí)有形成不穩(wěn)定的乙炔化合物的可能性,故乙炔用閥禁含銅。