
奧氏體(tǐ)不鏽鋼具有多種(zhǒng)優越的性能, 可用於各種不(bú)同的領域中, 尤其是優異的低溫韌性使之作為(wéi)低溫結構材料而被廣泛應用在超(chāo)低溫工程中。目前,超低溫閥大多選用奧氏體不鏽鋼閥門製造。

超低溫閥門是低溫工程中不可缺少(shǎo)的流體管路控製裝(zhuāng)置。超低溫閥門的功能與普通閥門基本一致, 也是用於接通或切斷管路介質、調節介質壓力和流量。目前, 超低溫閥門有閘閥、截止閥、止(zhǐ)回閥、球閥、蝶閥(fá)及(jí)節流閥等類(lèi)型, 主要用於氣體的液化、分離、輸送和(hé)貯(zhù)存等設備上。使用溫度可達-270 ℃以下。
超低溫閥是(shì)在深冷的低溫範圍(wéi)內工作的閥門。對其工(gōng)作(zuò)溫度的劃界, 目前尚無統一的規定。例如俄羅斯(sī)(前蘇聯) 把在- 272~ - 153 ℃溫度範圍(wéi)工作的閥門稱為超低溫閥(fá)門。日本液化石油氣管(guǎn)理(lǐ)法則把工作在低於- 150 ℃的閥門稱為超低溫閥門。我國目前尚未規定超低溫閥門的溫(wēn)度界限。
在(zài)閥門行業, 趨向以-100 ℃作為超低溫閥門的工作溫度上限, 也就是把工作溫度低於- 100 ℃的閥門定為超低溫度閥門。這是一種按(àn)閥門使用材料來進行分界的方法。即當工作溫度< 100 ℃時, 閥門的主體材料選(xuǎn)用奧氏體不(bú)鏽鋼。
超低溫閥門的工作介質不僅溫度低, 而且大部分或(huò)有(yǒu)毒, 或(huò)易燃易爆, 而且滲透性強, 因此決定了對超級不鏽鋼(gāng)閥門用材的諸多特殊要求。
(1) 良好的耐低溫性(xìng)超低溫閥不(bú)僅要求在設定的溫度(dù)下能正常工作, 同時也要保(bǎo)證(zhèng)在(zài)常溫下的工作性能。因此, 所選材料既要滿足常溫力學性能(néng), 又要(yào)符合使(shǐ)用溫度下對力學性能的要求。尤其要(yào)求材料在超低(dī)溫下應具有(yǒu)足夠的韌性以防止低應力下的脆性斷裂。同時(shí)要求材料組(zǔ)織穩定, 保證在使用過程中不(bú)會(huì)因相(xiàng)變(biàn)而引(yǐn)起尺寸變化, 最終導致閥門密封失效。
(2) 與(yǔ)介質相容性超低溫閥門用材應(yīng)與工作介質相容, 即對介質具有足夠(gòu)的化學抵抗力, 保證閥(fá)門在使用期(qī)限內, 與介質相接(jiē)觸材料的化(huà)學及物理性質不會發生顯著變化(huà)。同(tóng)時, 閥門用材還應符(fú)合低溫介質防爆性的相容條件。
(3) 低的熱導率(lǜ)由於超低溫閥的工作溫(wēn)度很低, 為降低傳熱, 控製熱(rè)漏, 閥(fá)門除采用(yòng)特殊結(jié)構(設置絕熱裝置) 外, 還應選用(yòng)熱導率相對低的材料, 以減少熱損失。
(4) 良好的焊接性能鍛焊結構的閥體(tǐ)材料(liào)或對焊連接的閥門主體材料, 應(yīng)考慮材料的焊接性能和在使用溫度(dù)下焊縫的(de)可靠性。需熔敷特殊(shū)合金(如(rú)Co - Cr - W 硬質合金) 的密封麵時, 還應考慮材(cái)料本身堆焊(噴焊) 的可行性(xìng)。
從(cóng)以(yǐ)上可以得出結論:銅、鋁合金和奧氏體(tǐ)不鏽鋼等材料, 因沒有低溫脆性現象, 故可作為超低溫閥門用材。雖(suī)然銅、鋁合金各有一定的優點, 但因(yīn)強度低, 一般隻用於低壓及小口徑閥門。而9%鎳鋼雖然(rán)可用於- 196 ℃工況中, 但由於工藝(yì)複雜, 一般(bān)很少選用。隻有(yǒu)奧氏體不鏽鋼適宜作(zuò)為(wéi)各種規格、不同壓力(lì)等級(jí)的超低溫(wēn)閥(fá)門(mén)用(yòng)材料。
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