2022年阀门材质的种类及用途 .pdf

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1、上海瑞核阀门有限公司第 1 页 共 4 页当阀门通过的介质和工况不一样时（腐蚀性的，有高温、高压等）阀门的材质（阀体、阀板、阀杆等）方面有什么要求呢？回答一：阀体、阀板阀体、阀板（阀瓣）是阀门主要零件之一，直接承受介质压力，所用材料必须符合“ 阀门的压力与温度等级” 的规定。常用材料有下面几种：一、灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN 1.0MPa，温度为 -10 200的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为：HT200、HT250、HT300、HT350。二、可锻铸铁：适用于公称压力PN 2.5MPa，温度为 -30300的水、蒸汽、空气及油品介质，常用牌号有：KTH300-06

2、、KTH330-08 、KTH350-10 。三、球墨铸铁：适用于PN 4.0MPa，温度为 -30350的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有： QT400-15 、QT450-10、QT500-7。鉴于目前国内工艺水平，各厂参差不齐， 用户又往往不易检验。根据经验， 建议 PN 2.5MPa，阀门还是采用钢制阀门为安全。四、耐酸高硅球墨铸铁：适用于公称压力PN 0.25MPa，温度低于120的腐蚀性介质。五、碳素钢：适用于公称压力PN 32.0MPa，温度为 -30425的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB 、ZG25 及优质钢 20、25、30 及低合

3、金结构钢 16Mn。六、铜合金： 适用于 PN 2.5MPa 的水、海水、氧气、空气、油品等介质， 以及温度 -40250的蒸汽介质， 常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青铜）， H62、 Hpb59-1 （黄铜）、 QAZ19-2 、 QA19-4( 铝青铜 )。七、高温铜：适用于公称压力PN 17.0MPA、温度 570 的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5Mo ，ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V , 12CrMoV , WC6, WC9 等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。八、低温钢，适用于公称压力PN 6.4Mpa,温度 -196乙烯，丙烯，液

4、态天然气，液氮等介质，常用牌号有ZG1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9 、1Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni9 。九、不锈耐酸钢，适用于公称压力PN 6.4Mpa 、温度 200 硝酸，醋酸等介质，常用牌号有 ZG0Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni10 （耐硝酸）， ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（耐酸和尿素）阀杆阀杆在阀门开启和关闭过程中，承受拉、 压和扭转作用力，并与介质直接接触，同时和填料之间还有相对的摩擦运动，因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧性，有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性，以及良好的工艺性。常用的阀杆材料有以下

5、几种。一、碳素钢用于低压和介质温度不超过300的水、蒸汽介质时，一般选用A5 普通碳素钢。用于中压和介质温度不超过450的水、蒸汽介质时，一般选用35 优质碳素钢。二、合金钢用于中压和高压， 介质温度不超过450的水、蒸汽、石油等介质时， 一般选用40Cr （铬钢）。用于高压、介质温度不超过540的水、蒸汽等介质时，可选用38CrMoALA渗氮钢。用于高压、介质温度不超过570的蒸汽介质时，一般选用25Cr2MoV A 铬钼钒钢。三、不锈耐酸钢用于中压和高压、介质温度不超过450的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质，可选用1Cr13、2Cr13、3Cr13 铬不锈钢。用于腐蚀性介质时，可选用Cr17N

6、i2 、1Cr18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti 、Cr18Ni12Mo3Ti等不名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 上海瑞核阀门有限公司第 2 页 共 4 页锈耐酸钢和PH15-7Mo 沉淀硬化钢。四、耐热钢用于介质温度不超过600的高温阀门时，可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。回答二：选择阀门主要零件的材料，首先应考虑到工作介质的物理性能（温度、 压力）

7、 和化学性能（腐蚀性）等。同时还应了解介质的清洁程度（有无固体颗粒）。除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。但是，正确的、 合理的选择阀门的材料，可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。在阀门零件材料的划分中，最一般的方法是按壳体所使用的材料划分：如铸铁阀， 壳体材料用灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁制成的阀门；钢阀，壳体用碳素钢、 合金钢或不锈耐酸钢制成的闪；钛阀，壳体用钛合金制成的阀门；铜阀，壳体用铜合金制成的阀门；铝阀，壳体用铝合金制的阀门；塑料阀，壳体用塑料制成的阀门；陶瓷阀，壳体内衬有陶瓷的阀门，等等。1、铸铁阀铸铁阀以其价格低

8、廉，制造工艺简单，有较好的耐腐蚀性能，广泛应用于国民经济各个部门，是水道、建筑设备、煤气设备、船舶、消防设备、石油化工设备、炼铁设备、食品加工设备等不可缺少的管路附件。铸铁阀的工作温度范围通常中从环境（室温） 温度到225以下。但是，由于灰铸铁是脆性材料，限制了铸铁阀的使用范围。在铸铁阀门中，由于可锻铸铁和球铸铁内部显微组织的改变，可锻铸铁的组织近表层为铁素体，中心部为珠光体，与软钢的组织大致相同。球墨铸铁是经过添加元素和变质处理，且在铸过程中获得球状石墨，因此，其力学性能比普通灰铸铁要好得多，其使用工作压力可更高些。通常，铸铁阀门的使用范围规定如下：（1）当用于公称压力PN 1.0MPa，工

9、作温度为10200，工作介质为水、 海水、蒸汽、空气、 煤气、油品等， 通常选用牌号为HT200、HT250、HT300、HT350 的灰铸铁阀。（2）当用于公称压力PN 2.5MPa ，工作温度为 30300，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为KTH300-06 、KTH330-08 、KTH350-10 的可锻铸铁阀。（3）当用于公称压力PN4.0MPa，工作温度为 30350，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为QT400-15 、QT450-10 、QT500-7 的球墨铸铁阀。2、钢阀由于使用钢材的种类不同，钢阀所适用的介质也大不相同

10、，尽管钢阀的价格比较昂贵，但由于钢是一种塑性材料，适用范围广，可以在多种介质中应用，如钨、饱和蒸汽和热蒸汽、高温和低温油品、液化气体、腐蚀性强的介质等，因此应用非常广泛。碳钢，由于其力学性能和综合使用性能优异，因此，其使用范围更广，通常还包括铸铁阀及青铜阀（广泛应用于 180以下）使用的工况条件。一般在重要的设备、装置和管道上都采用坚固可靠的钢制阀门。 在介质为可燃性气体、液体， 毒性气体、 液体，易燃易爆性介质，压缩气体，液化气体，动力装置的管道上，以及其它类似的场合，必须使用钢制阀门。特碳钢和低镍合金钢可用于工作温度低于零度的工况，但不能使用到深冷的区域。用这些材料制造的阀门，可能适用于海

11、水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介质。耐腐蚀钢材包括不锈钢、特种不锈钢、 “ 蒙乃尔 ” 合金，哈斯特洛依“B” ，哈斯特洛依 “C”，不锈耐酸钢等。不锈钢耐酸钢阀门可以广泛应用于化工和食品行业。如输关醋酸、 硝酸、 硫酸、 碱、西漂白液、 食品、 果汁、碳酸、 制革液和其它许多化工产品的管路上。超低碳奥氏体不锈耐酸钢阀门，通常用于在低温下输送液态气体，如天然气、 沼气、氧气和氢气等。 特种不锈钢阀门有很好的耐腐蚀性能，通常用于输送各种温度和浓度的硫酸的管道和装置上。“ 蒙乃尔 ” 合金阀门，主要用于输送碱、盐溶液，食品和许多无机酸，特别是硫酸和氢氟酸的管道和装置上。此外，这类阀门还可用于蒸汽

12、和海水的管道上。镍阀， 对于碱和盐溶液具有极强的耐腐蚀能力，通常用在产品输送中，要求确保高纯度的工况。“ 哈氏 ” 合金阀门，主要用于输送氯化铵、氯化锌、硫酸铝、硫名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 上海瑞核阀门有限公司第 3 页 共 4 页酸铵、盐酸等强腐蚀性介质的管道和装置上。耐腐蚀材料制成的阀门，由于工艺复杂，价格昂贵，因此，在选用时，应有足够的依据，以便获得最经济的使用价什。通常，各种钢制阀门的使用范围规定如

13、下：（1）用于公称压力PN 32.00MPa ，工作温度为 30 450，工作介质为水、蒸汽、空气、氨、氢气、氮气及石油产品等，通常选用牌号为WCA 、WCB 、WCC 的碳素钢；牌号为20、25、30、35 的优质碳素结构钢锻件； 或牌号为16Mn 的低合金结构钢锻件。 （2） 用于工作压力PN 17.00MPa，工作温度小于或等于550，工作介质为蒸汽及石油产品等，通常选用牌号为ZG15Cr5Mo的铬钼钢铸件；牌号为ZG20Cr1Mo1V 、ZG15Cr1Mo1V的铬钼钒钢铸件；牌号为1Cr5Mo的铬钼钢锻件，或牌号为12Cr1Mo1V ，12Cr1Mo1V A 的铬钼钒钢锻件。 （3）用

14、于公称压力PN 6.4MPa ，工作温度于或等于 196，工作介质为乙烯、丙烯、液态天然气及液氮等。通常选用牌号为ZG0Cr18Ni19 、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni9Ti 的奥氏体不锈耐酸钢铸件，或牌号为0Cr18Ni9 、1Cr18Ni9 、00Cr18Ni9Ti 的奥氏体不锈耐酸钢锻件。（4）用于公称压力PN 6.4MPa ，工作温度小于等于200、工作介质为硝酸等，通常选用牌号为ZG0Cr18Ni9 、ZGCr18Ni9 、 ZG0Cr18Ni9Ti ，以及ZG1Cr18Ni9Ti的奥氏体不锈耐酸钢铸件，牌号为0Cr18Ni9 、1Cr18Ni9 、0Cr18Ni9

15、Ti 、1Cr18Ni9Ti 的奥氏体不锈耐酸钢锻件。（5）用于公称压力PN 6.4MPa ， 工 作 温 度 小 于 等 于 200 、 工 作 介 质 为 醋 酸 等 ， 通 常 选 用 牌 号 为ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、 的奥氏体不锈耐酸钢铸件，牌号为 0Cr18Ni12Mo2Ti ， 1Cr18Ni12Mo3Ti的奥氏体不锈耐酸钢锻件。用于制造阀门的钢材牌号很多，采购人员在选择阀门时，应根据工况条件，合理选择不同材料的阀门。3、有色金属及其合金阀门有色金属及其合金包括铜合金、铝合金以及钛和钛合金。钛和钛合金阀适用于腐蚀性介质和有特殊要求的阀门。（1）铜合金阀：用于公称压力P

16、N 2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质。当工作温度为40250的蒸汽时，常选用牌号为 ZCuSn3Zn11Pb4、 ZCuSn10Zn2 的铸锡青铜； 牌号为 H62、 HPb59-1 的黄铜；牌号为 QA19-2 、QA19-4 的铝青铜。（ 2）铝合金阀：用于公称压力PN 1.0MPa的腐蚀性介质工况时，常用牌号为ZL7 、ZL10 。 （ 3）钛和钛合金阀：工业纯钛和钛合金有很好的耐腐蚀性能，它的相对密度小、强度高，低温和高温性能都较稳定，是一种很好的耐腐蚀阀门。但由于钛和钛合金阀的成本比较高，铸造工艺性不好，目前仅有西安高压阀门厂生产。4、塑料阀门、陶瓷阀门这两种阀门都属于

17、非金属材料阀门。非金属材料阀门的最大特点是耐腐蚀性强， 甚至有金属材料阀门所不能具备的优点。非金属材料的阀门品种较多，其性能亦有很大差异，一般用于公称压力PN 1.6MPa，工作温度不超过60的腐蚀性介质回答三：1.硫酸介质作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普通不锈钢如304（0Cr18Ni9 ） 、316（0Cr18Ni12Mo2Ti ）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高

18、合金不锈钢（20 号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵阀（F46）是一种更为经济的选择。如果压力过大，温度升高，塑料阀的用点就受到了冲击，就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。2.盐酸介质决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50、 30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。但这样名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共

19、 4 页 - - - - - - - - - 上海瑞核阀门有限公司第 4 页 共 4 页的介质如果温度超过了150，或者压力大于16 公斤时，任何的塑料（包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯）将不能胜任了， 而目前市面上尚未有很理想的阀门，不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀，这种阀门的优点是自润滑性，扭矩力小， 不老化， 寿命比一般的阀门要长得多，它的缺点就是，价格比塑料阀门高的多。3.硝酸介质一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材料，对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性，值得一提的是含钼的不锈钢（如316、316L）对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢（如304、321）

20、，有时甚至不如。而对于高温硝酸，通常采用钛及钛合金材料。4.醋酸介质它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一，普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀， 不锈钢是优良的耐醋酸材料，含钼的 316 不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时，可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。5.碱（氢氧化钠）钢铁广泛应用于80以下、 30%浓度内的氢氧化钠溶液，也有许多石化工厂在 100、 75%以下时仍采用普通钢铁，虽然腐蚀增加，但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点，只要介质中容许少量铁份掺入，不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。

21、6.氨（氢氧化氨）大多数金属和非金属在液氨及氨水（氢氧化氨）中的腐蚀都很轻微，只有铜和铜合金不宜使用。7.氯气（液氯）大多数金属阀抗氯气的腐蚀都是很有限的，尤其是氯气带水的情况，包括各种的合金阀门，这种情况下，四氟阀门是个很不错的选择，但是生产氯碱的化工厂会发现：四氟阀用的时间稍微一长，扭矩力增大， 四氟老化的问题就会凸显出来了，这种情况下发生的泄露就是致命的了。可以考虑用衬四氟陶瓷球芯替换原来的普通衬四氟阀门，利用陶瓷的自润滑性和四氟的耐腐蚀会有完美的效果。8.盐水（海水）普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高，一般须采用涂料保护；各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率，但可能因氯离子而引起局部性腐蚀，通常采用316不锈钢较好。9.醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮类介质有丙酮、丁酮等，酯类介质有各种甲酯、乙酯等，醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等，它们基本没有腐蚀性， 常用材料均可适用， 具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性，在选择密封材料时避免出错。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -