閥門(mén)密封面溫度和常用的材質(zhì)
閥門(mén)密封面溫度和常用的材質(zhì)
閥門(mén)內(nèi)件通常是指閥瓣、閥座和閥桿，但在有些情況它也包括其它零件，如襯套、螺栓和螺母等。（注：'閥瓣'這一名詞，對(duì)于大多數(shù)型式的閥門(mén)，通用名詞把它叫關(guān)閉件。但也有例外，如就旋塞閥來(lái)說(shuō)，關(guān)閉件叫旋塞。）閥門(mén)的密封面主要是指閥瓣和閥座接觸面。常用的內(nèi)件材質(zhì)如表2-21、表2-22。表2-21 閥門(mén)內(nèi)件常用的材質(zhì)及使用溫度
閥門(mén)密封面常用材料及適用介質(zhì)和允許使用的溫度范圍如表2-22：
表2-22 閥門(mén)密封面常用材料及適用介質(zhì)
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使用溫度下限 |
使用溫度上限 |
閥門(mén)內(nèi)件材質(zhì) |
使用溫度下限 |
使用溫度上限 |
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304型不銹鋼 |
–268(–450) |
316(600) |
440型不銹鋼60RC |
–29(–20) |
427(800) |
以下給出的是經(jīng)過(guò)短暫的調(diào)查，閥門(mén)內(nèi)件使用最頻繁的材料。
青銅
使用最廣的青銅閥、鑄鐵閥門(mén)和鋼閥門(mén)的最高工作溫度在280℃左右。適用介質(zhì)包括蒸汽、水、油、空氣和天然氣輸送管線(xiàn)。閥瓣和閥門(mén)座也可以使用適當(dāng)牌號(hào)的青銅（閥桿用不銹鋼）可以適應(yīng)那些溫度極低的介質(zhì)，如液化氣、液態(tài)氧和液態(tài)氮。
不含鋅的青銅，通常是鋁青銅。在特定的情況下也常被應(yīng)用。
鐵
除閥桿用鋼制成，閥門(mén)的其余全部零件都用鐵制作（'全鐵'）。通常閥瓣和閥體兩者都有整體密封面。'全鐵'閥門(mén)對(duì)于濃硫酸和碳?xì)浠衔锏幕旌纤峤橘|(zhì)來(lái)說(shuō)是一種比較經(jīng)濟(jì)的選擇，并且對(duì)于許多其它與工業(yè)有關(guān)的化學(xué)液體如鹵水、氨水、酒精、洗滌液和氯化物溶液使用情況也很令人滿(mǎn)意。
鉻13不銹鋼
這種材料廣泛地應(yīng)用于閥桿、閥座密封圈和閥瓣上。它使用在含有一定比例的潤(rùn)滑劑的介質(zhì)，具有很高的耐磨、抗擦傷、抗腐蝕和抗沖蝕等特點(diǎn)。它還有很強(qiáng)的抗氧化能力和抗熱硫化潤(rùn)滑油的腐蝕能力。這種材料在油品和蒸氣管線(xiàn)上，工作溫度達(dá)到600℃的情況下已成功的使用了許多年。
鎳合金
'鎳合金'（這里指鎳、銅和錫合金的組合），用它做閥門(mén)座環(huán)；用鉻13不銹鋼做閥瓣，特別適合于沒(méi)有潤(rùn)滑劑，腐蝕性相對(duì)不大的氣體和液體介質(zhì)。其它的適用介質(zhì)包括過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽、天然氣、燃油、汽油和低粘度油。對(duì)于蒸汽來(lái)說(shuō)，工作介質(zhì)限制在450℃以下，對(duì)于其它介質(zhì)限制在260℃以下。
用組合鎳合金做閥座和閥瓣也適合于蒸汽、水和其它介質(zhì)使用。
奧氏體不銹鋼
前面閥體材料里已經(jīng)介紹過(guò)奧氏體不銹鋼，以18-8鉻一鎳為基礎(chǔ)的鋼材，廣泛地用在閥門(mén)內(nèi)件制造上。無(wú)論是在極強(qiáng)的腐蝕還是極高的溫度下，或者即強(qiáng)腐蝕又高溫下的介質(zhì)都適用。
特種不銹鋼
這些'20'合金、'耐熱鎳鉻鐵合金825'和'Carpenter 20cb3'經(jīng)常被用來(lái)做閥門(mén)內(nèi)件。這些特種不銹鋼的內(nèi)件經(jīng)常用在普通不銹鋼閥門(mén)上，而且有時(shí)也只在鐵閥和鋼閥上。
'蒙乃爾'合金
用這種合金做閥門(mén)內(nèi)件，大多數(shù)用在鐵閥和鋼閥上。其介質(zhì)多為海水，鹽溶液或蒸汽。
'哈氏'合金，'B'和'C'
這些材料用在閥門(mén)內(nèi)件上的不多，而在整個(gè)閥門(mén)上經(jīng)常應(yīng)用。然而，介質(zhì)為硫酸或稀鹽酸時(shí)，有時(shí)用'哈氏'合金'B'作為閥門(mén)內(nèi)件材料，而'哈氏'合金'C'的典型應(yīng)用是在專(zhuān)用的氨閥和混合酸介質(zhì)的閥門(mén)內(nèi)件上。
硬質(zhì)合金
在閥瓣和閥體座上堆焊一層堅(jiān)硬的硬質(zhì)合金，這樣就可以使密封面具有很高的耐磨性和抗擦傷能力。這種材料尤其適用于介質(zhì)溫度升高和干燥的場(chǎng)合。
密封面的材料通常從鈷基和鎳基合金中挑選，而且與之相配對(duì)的表面通常鍍有相似的材料，但要有硬度差，以便在工作中減少擦傷。然而，相配的兩面并不總是都采用堆焊的型式，采用什么型式還要取決于所用硬質(zhì)合金的性能。
鈷基和鎳基硬質(zhì)合金的類(lèi)似的性能規(guī)范可以從一些閥門(mén)制造商那里得到。選擇材料時(shí)要依靠許多評(píng)價(jià)因素。一個(gè)重要的因素是所給的材料要能夠容易地附著在特定的零件上。
塑料和合成橡膠
塑料和合成橡膠被使用在許多不同種類(lèi)閥門(mén)的以一種型式或另一種型式布置的密封面和閥座上。
應(yīng)用最廣泛的塑料材料是聚四氟乙烯（PTEF）。在球閥和蝶閥中用它做閥座，在隔膜閥中用它做隔膜表面。在許多種類(lèi)的閥門(mén)中，聚四氟乙烯被用來(lái)做閥桿密封填料。
作為閥座和密封件的材料，聚四氟乙烯是最好的；它幾乎能適用所有介質(zhì)，并且耐磨性很好，而且使用溫度可達(dá)250℃。經(jīng)常使用純的聚四氟乙烯，但在許多情況下，為了改善它的壓縮永久變形的性能，可加入一些化學(xué)性質(zhì)不活潑的填料，如玻璃。
聚四氟乙烯的抗化學(xué)腐蝕性質(zhì)使它成為一種很理想的隔膜材料。它的剛性和抗疲勞性質(zhì)也是有用的特性。在多數(shù)使用隔膜的閥中，一層薄的聚四氟乙烯與合成橡膠基底聯(lián)合使用，聚四氟乙烯與合成橡膠可以是分離的，也可以是粘接的。
在閥門(mén)內(nèi)件中應(yīng)用合成橡膠大多數(shù)是作為'O'形圈、墊片、閥座和座襯套、隔膜和蝶閥的襯套。
'O'形圈大量的用在閥桿密封上，最常用的材料是腈橡膠。碳一氟化合橡膠、乙烯丙基橡膠和硅橡膠，尤其適合在高溫下使用。
各種各樣的合成橡膠廣泛地應(yīng)用在閥座、襯套、隔膜和導(dǎo)套上。基本聚合物的化合可以得到更廣泛的物理和化學(xué)性能。以下是最常用的合成橡膠。
天然橡膠
丁基橡膠
乙烯丙基橡膠
氯丁橡膠
腈橡膠
苯乙烯—聚丁橡膠
應(yīng)用塑料和合成橡膠作為閥門(mén)內(nèi)件材料的優(yōu)點(diǎn)是它具有很好的抗腐蝕性和抗沖蝕性，而且可以達(dá)到無(wú)漏損密封。而這些材料的缺點(diǎn)是在使用中工作溫度受到所用材料的限制。此外，給定的材料是否適用還要取決于若干因素。-溫州瑞奇閥門(mén)
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代號(hào) |
常 用 工 況 |
適 用 閥 類(lèi) |
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PN/Mpa |
t/℃ |
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橡膠 |
X |
≤0.1 |
≤60 |
截止閥、隔膜閥、蝶閥、止回閥門(mén)等 |
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尼龍 |
N |
≤32.0 |
≤80 |
球閥、截止閥等 |
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聚四氟乙烯 |
F |
≤6.3 |
≤150 |
截止閥、隔膜閥、蝶閥、止回閥等 |
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巴氏合金 |
B |
≤2.5 |
-70～150 |
氨用截止閥 |
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陶瓷 |
G |
≤1.6 |
≤150 |
球閥、旋塞閥 |
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搪瓷 |
C |
≤1.0 |
≤80 |
截止閥、隔膜閥、止回閥、放料閥 |
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銅合金 |
QSn6-6-3 |
T |
≤1.6 |
≤200 |
閘閥、截止閥、止回閥、旋塞閥等 |
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不銹鋼 |
2Cr13、3Cr13 |
H |
≤3.2 |
≤450 |
中高壓閥門(mén) |
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滲氮鋼 38CrMoAlA |
D |
P5410 |
540 |
電站閘閥、一般情況使用 |
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硬質(zhì) |
WC、TiC |
Y |
按閥體材料確定 |
高溫閥、超高壓閥門(mén) |
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TDCoCr-1 |
高壓、超高壓閥門(mén) |
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在本體 |
鑄鐵 |
W |
≤1.6 |
≤100 |
氣、油類(lèi)用閘閥、截止閥等 |
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優(yōu)質(zhì)碳素鋼 |
≤4.0 |
≤200 |
油類(lèi)用閥閥門(mén) |
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1Cr18Ni9Ti |
≤32.0 |
≤450 |
酸類(lèi)等腐蝕性介質(zhì)用閥門(mén) |
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蒙乃爾合金 K |
M |
按閥體材料確定 |
石油化工閥門(mén)、低溫閥、核閥 |
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哈氏合金 B |
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石油化工閥、耐腐蝕閥、電站閥 |
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20號(hào)合金 |
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石油化工閥、耐腐蝕閥、核閥 |
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