У системі транспортування рідини,Високотемпературний клапанє незамінним компонентом керування, який в основному виконує функції регулювання, відведення, запобігання зворотному потоку, відсікання та шунтування. Клапан широко використовується в промисловій та цивільній сферах. Високотемпературний клапан - це тип, який зазвичай використовується в клапанах. Його специфічні властивості такі: хороша гартова продуктивність, можливість глибокого гартування; добра зварюваність; добре поглинання ударів, важко пошкодити його силою; менша крихкість відпуску тощо. Існує відносно багато типів високотемпературних клапанів. Найпоширенішими є високотемпературні.Клапани-метелики, високотемпературнийКульові крани, високотемпературні фільтри та високотемпературніЗасувні клапани.
Які бувають типи клапанів для високотемпературних клапанів
До високотемпературних клапанів належать високотемпературні засувки, високотемпературні запірні клапани, високотемпературні зворотні клапани, високотемпературні кульові клапани, високотемпературні дросельні клапани, високотемпературні голчасті клапани, високотемпературні дросельні клапани та високотемпературні редукційні клапани. Серед них найчастіше використовуються засувки, кульові клапани, зворотні клапани, кульові клапани та дросельні клапани.
Які умови роботи високотемпературних клапанів
До умов роботи за високих температур належать переважно субвисока температура, висока температура Ⅰ, висока температура Ⅱ, висока температура Ⅲ, висока температура Ⅳ та висока температура Ⅴ, які будуть розглянуті окремо нижче.
Субвисока температура
Субвисока температура означає, що робоча температура клапана знаходиться в діапазоні 325～ 425 ℃. Якщо середовищем є вода та пара, переважно використовуються WCB, WCC, A105, WC6 та WC9. Якщо середовищем є сірковмісний нафтовий матеріал, переважно використовуються C5, CF8, CF3, CF8M, CF3M тощо, які стійкі до сульфідної корозії. Вони здебільшого використовуються в атмосферних та редукційних пристроях, а також пристроях уповільненого коксування на нафтопереробних заводах. Наразі клапани, виготовлені з CF8, CF8M, CF3 та CF3M, не використовуються для забезпечення корозійної стійкості кислотних розчинів, але використовуються для сірковмісних нафтопродуктів та нафто- та газопроводів. У цьому стані максимальна робоча температура CF8, CF8M, CF3 та CF3M становить 450 °C.
Висока температура Ⅰ
Коли робоча температура клапана становить 425～ 550 ℃, він належить до високотемпературного класу I (що називається класом PI). Основним матеріалом клапана класу PI є «високотемпературна середньовуглецева хром-нікель-рідкісноземельна титанова жароміцна сталь I класу» з основною формою CF8 у стандарті ASTMA351. Оскільки клас PI – це спеціальна назва, сюди входить поняття високотемпературної нержавіючої сталі (P). Тому, якщо робочим середовищем є вода або пара, можна використовувати також високотемпературну сталь WC6 (t≤540 ℃) або WC9 (t≤570 ℃), а також високотемпературну сталь C5 (ZG1Cr5Mo), що містить сірку, але їх тут не можна назвати класом PI.
Висока температура II
Робоча температура клапана становить 550～ 650 ℃, і він класифікується як високотемпературний II (позначений як P II). Високотемпературний клапан класу PII в основному використовується в установках каталітичного крекінгу важкої нафти на нафтопереробних заводах. Він містить високотемпературну футеровку, стійку до зносу засувку, що використовується в триобертових соплах та інших деталях. Основним матеріалом клапана класу PII є «високотемпературна середньовуглецева хром-нікель, рідкісноземельні титан-тантал армована жароміцна сталь II класу», основна форма якої відповідає стандарту ASTMA351, CF8.
Висока температура III
Робоча температура клапана становить 650～ 730 ℃, що дозволяє йому класифікуватися як високотемпературний клапан III класу (позначається як PIII). Високотемпературні клапани класу PIII в основному використовуються у великих установках каталітичного крекінгу важкої нафти на нафтопереробних заводах. Основним матеріалом високотемпературного клапана класу PIII є сталь CF8M, що відповідає стандарту ASTMA351.
Висока температура II
Робоча температура клапана становить 730～ 816 ℃, що відповідає високій температурі IV (скорочено PIV). Верхня межа робочої температури клапана PIV становить 816 ℃, оскільки найвища температура, передбачена стандартом ASMEB16134, що відповідає класу тиску та температури, обраному для конструкції клапана, становить 816 ℃ (1500υ). Крім того, після того, як робоча температура перевищує 816 °C, сталь близька до входу в область температур кування. У цей час метал знаходиться в зоні пластичної деформації, має добру пластичність і важко витримує високий робочий тиск та ударну силу, запобігаючи деформації. Основним матеріалом клапана P II є CF8M згідно зі стандартом ASTMA351, основна форма якого - "високотемпературна IV середньовуглецева хромова, нікелево-молібденова, рідкісноземельна, титаново-танталова жароміцна сталь". Стандарт CK-20 та ASTMA182 F310 (включаючи вміст C ≥0,1050%) та жароміцна нержавіюча сталь F310H.
Висока температура Ⅴ
Робоча температура клапана перевищує 816 ℃, що називається PⅤ. Високотемпературний клапан класу PⅤ (для запірних клапанів, а не регулювальних дросельних клапанів) повинен використовувати спеціальні методи проектування, такі як ізоляція футеровки або водяне чи газове охолодження, щоб забезпечити нормальну роботу клапана. Тому верхня межа робочої температури високотемпературного клапана класу PⅤ не вказана, оскільки робоча температура регулюючого клапана визначається не лише матеріалом, а й спеціальними методами проектування, а основний принцип методу проектування однаковий. Високотемпературний клапан класу PⅤ може вибиратися з розумних матеріалів, які відповідають вимогам робочого середовища та робочого тиску, а також спеціальним методам проектування. У високотемпературному клапані класу PⅤ заслінка або дросельна заслінка димоходу або дросельна заслінка зазвичай вибирається з високотемпературних сплавів HK-30 та HK-40 згідно зі стандартом ASTMA297. Стійкий до корозії, але не здатний витримувати ударні навантаження та навантаження високого тиску.
Час публікації: 21 червня 2021 р.