在極端低溫環境中,閥門的材料選擇至關重要,因為它們需要在極端條件下保持可靠性和耐久性。以下是根據美國科恩科KNKE的進口電磁閥工程師在國際泵閥技術大會上的分享,為您講解的針對不同部件的低溫閥門材料選擇指南,希望對您有幫助。
1. 低溫閥門緊固件材料選擇
緊固件,如螺栓和螺母,在低溫閥門的整體性能中扮演著關鍵角色。當溫度高于-100℃時,科恩科工程師建議使用鎳(Ni)或鉻-鉬(Cr-Mo)合金鋼螺栓,并經過適當的熱處理以防止螺紋咬傷。在溫度低于-100℃的情況下,奧氏體不銹鋼是一個優選材料。對于螺母,通常推薦使用鉬(Mo)鋼或鎳(Ni)鋼,同時在螺紋表面涂上二硫化鑰以提高耐用性。
2. 閥桿材料選擇
閥桿通常采用奧氏體不銹耐酸鋼制造。為了提高其抗拉強度,這些材料需要經過適當的熱處理。此外,為了增加表面硬度,必須進行硬鉻鍍層(鍍層厚度約為0.04~0.06mm)或滲氮處理。
3. 低溫閥門墊片材料選擇
墊片材料的選擇依賴于使用溫度和壓力。當使用溫度高于-196℃且低溫最高使用壓力為3MPa時,可選擇由長纖維石棉制成的石棉橡膠板。在使用溫度高于-196℃且最高使用壓力為5MPa的情況下,建議使用不銹鋼帶石棉纏繞式墊片、不銹鋼帶聚四氟乙烯纏繞式墊片或不銹鋼帶膨脹石墨纏繞式墊片。
4. 低溫閥門閥體、閥蓋、閥座、啟閉件等的材料選擇
針對閥門的主體部件,材料選擇取決于溫度和閥門規格。溫度高于-100℃時,可以選擇鐵素體不銹鋼。而在溫度低于-100℃的環境中,奧氏體不銹鋼是更合適的選擇。對于低壓和小口徑閥門,銅合金或鋁合金是可行的選擇。
理解并應用正確的材料科學原理對于低溫閥門的選用至關重要。這不僅涉及到材料本身的選擇,還包括必要的熱處理和表面處理技術,以適應極端的工作條件。通過這種綜合方法,我們能夠確保低溫閥門在應用中都能表現出最佳的性能和可靠性。