阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣(闸板)、阀座、阀杆、热片、填料及驱动件(手轮、齿轮箱或气动装置、电动装置等)组成。
我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料(也称主体材料),闸板(阀瓣)、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件,此外还有紧固件等。按主体材料分类,人们常常把阀门分为:
1、非金属材料阀门:如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。
2、金属材料阀门:如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、合金钢阀门等。
3、金属阀体衬旦阀门:如衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。
我们将重点介绍金属材料阀门中的碳钢阀门和合金钢阀门。
一、阀门主体材料
1、阀门材料温度压力等级
ASTM A216 WCB 工作压力(psi) 1psi=0.006895MPa
阀门的试验压力:根据ASME B16.34规定,壳体强度试验压力按1.5倍的工作压力并圆整到下一个25PSI,水密封试验压力按1.1倍的工作压力,气密封试验压力按0.6Mpa
2、阀门常用ASTM主体材料
二、阀门内件材料
1.阀门内件(Trim):阀瓣密封面、阀座密封面、阀杆(销轴)、上密封座及与介质接触的小零件。
常用内件材料列表
2.阀门常用内件材料及使用温度
3.阀门常用密封面材料及适用介质
三、螺栓、螺母材料
常用螺栓螺母材料
四、阀门密封件
1.填料
阀门用填料一般常用石墨和PTFE填料
石墨填料可分为编织填料和成型填料
成型石墨圈 -250~650°C
夹不锈钢丝编织柔性石墨-250~650°C
四氟乙烯浸石墨 -200~280°C
低泄漏石墨组合填料 -250~650°C
PTFE -200~200°C
2.中腔垫片
PTFE板
石墨板
强力石墨垫
含石墨不锈钢缠绕垫
含PTFE不锈钢缠绕垫
RTJ金属垫
压力密封金属密封环
3.O形圈
NBR -30~121°C
EPDM -45~120°C
VITON A -30~204°C
VITON B -30~204°C
VITON AED(anti explosion decompression) -30~204°C 高压,小分子如:CO2
HNBR(HSN) -30~180°C
4.软密封阀座
PTFE -200~200°C
PCTFE -250~150°C
NYLON 1010 ~120°C
NYLON PA12 -50~120°C
DEVLON V -100~150°C
PEEK -100~260°C
对位聚苯(聚苯撑)(Polyphenylene) ~400°C
5.软密封材料使用介质及温度
五、蝶阀材料及允许压力
1.灰铸铁(ASTM A216-B)
125LB 2~12”法兰允许工作压力200psi(1.4Mpa)不超过1.6Mpa;
14~48” 法兰允许工作压力150psi(1.0Mpa);
PTFE阀座允许工作压力125psi(0.86Mpa)
2.球墨铸铁
150LB 法兰最高许用压力250psi
六、NACE阀门材料
常用主体材料:碳钢、不锈钢
常用内件材料:CR13、304、316
材料硬度≤22HRC
对于CR13热处理淬火+二次回火≤22HRC
17-4PH固溶淬火,二次时效≤33HRC
焊接所有母材、热影响区、焊缝硬度≤22HRC
焊条含镍<0.1%
A105硬度≤187HB
七、低温-46°C用材料
主体材料:LCB、LCC、LF2
内件材料:304、316 (F6a不常用,低于-29°C应做冲击试验)
八、低温-196°C用材料
主体材料:CF8、CF8M、304、316
内件材料:304、316
密封面:双面钴基防止擦伤
九、高温阀用材料
主体材料:WC6、WC9、C5、C12
内件材料:1Cr13(在454°C以上的许用应力不如F304、F316)、ASTM A638 660(0Cr15Ni25Ti2MoAlVB)、20Cr1Mo1V1A
常用密封面材料:双面钴基防止擦伤
十、不锈钢材料性能对比