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雙相鋼閥門的特點和應用

發布日期:[2019-07-27]     點擊率:

雙相鋼閥門的特點和應用

雙相鋼作為20世紀后期發展起來的新型鋼種,由于材料本身的固有特點,已被廣泛應用于各個領域,在泵閥領域的應用也收到了可喜的效果。我公司近幾年成功地開發了雙相鋼閥門,通過國內幾家新建和改造項目的使用,用戶十分滿意。下面就從以下幾個方面談一談雙相鋼閥門特點及應用。

一、雙相鋼材料的特點

雙相不銹鋼閥門所具有的優良的性能是由其材料的性能和閥門本身的結構特點所決定的,因此,我們先了解一下雙相鋼材料的特點:

所謂“雙相不銹鋼”是在其固溶組織中鐵素體相和奧氏體相大約各占一半,一般少量相也不低于30%。

雙相不銹鋼由于在其組織中存在鐵素體和奧氏體,因此它具備鐵素體不銹鋼所具有的較高強度、耐氯化物應力腐蝕性能和奧氏體不銹鋼所具有的優良韌性和焊接性能的優點,其主要性能特點如下:

⑴含鉬雙相不銹鋼在低應力下有良好的耐氯化物應力腐蝕性能。

⑵含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當量值(PRE=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)時,雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與ANSI 316L相當。含25%Cr的,尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了ANSI 316L。

⑶具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。

⑷綜合力學性能好。有較高的強度和疲勞強度,屈服強度是18-8型奧氏體不銹鋼的2倍。固溶態的延伸率達到25%,韌性值Ak(V型槽口)在100J以上。

⑸可焊性良好,熱裂傾向小,一般焊前不需要預熱,焊后不需要熱處理,可與18-8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。

⑹含低鉻(18%Cr)的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼熱加工范圍寬,抗力小。

⑺冷加工時比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應大,在管、板承受變形初期,需施加較大應力才能變形。

⑻與奧氏體不銹鋼相比,導熱系數大,線膨脹系數小。

⑼有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向,不宜用在高于300℃的工作條件。

休氏法(Huey)是作為尿素用材耐蝕性和各國通用的一個主要檢驗方法,這個方法要求很嚴格,一般化學成份控制不當,鋼的冶金質量不好,很難通過此法。316L(尿素級)規定5個周期平均腐蝕量≤3.3μm/48h,為合格。從試驗結果來看,00Cr22Ni5Mo3N鋼不但達到了這一要求,而且也達到了25-22-2(2RE69)奧氏體不銹鋼的耐腐蝕標準平均腐蝕量≤1.5μm/48h,好于316L(尿素級)的平均腐蝕量,特別是從第5周期開始,00Cr22Ni5Mo3N鋼腐蝕量遠遠低于316L(尿素級)的腐蝕量,從而說明了00Cr22Ni5Mo3N鋼化學成份理想,耐蝕性能強于316L(尿素級)。

二、雙相鋼閥門的特點

1、閥門采用整體鍛造加工或鍛焊結構,并經無損檢測合格,固溶處理,材料組織細密,由于全部為加工表面產品外形美觀。

2、閥門密封副噴焊硬質合金,硬度最高可達HRC65,具有優異的耐磨蝕性能,提高了閥門的使用壽命。

3、由于雙相鋼材料本身的特點,閥門具有較強的抗硫化氫和氯離子腐蝕的能力。

4、雙相鋼球閥采用固定球形式,介質作用于密封副上的力較浮動球大幅降低,啟閉力矩減小。閥座設計為封閉式結構,能有效的防止由于沉積和結垢造成的彈簧失效。大口徑閥門可根據用戶要求設置沖洗口,對沉積物進行沖洗。

三、雙相鋼閥門的應用

從表4中可以看出,2205材料的抗晶間腐蝕性能優于尿素級316L,且兼有鐵素體和奧氏體的雙重特性,強度和硬度都高于316L,我公司將此材料應用到尿素甲銨液介質閥門的閥芯部位,提高了閥門的抗晶間腐蝕能力和沖蝕能力,并且用于環境比較極端的尿素合成塔一道閥同樣收到了滿意的效果。

目前生產尿素的CO2氣提法和NH3氣提法采用的多是高合金奧氏體不銹鋼,甚至是鈦材,國內已在尿素裝置的甲銨泵進出口單向閥和主工藝管路的高壓截止閥的內件采用雙相不銹鋼以代替316L(尿素級)鋼。使用效果都不錯,耐磨損腐蝕性能及強度都有很大提高,大大提高了閥門的使用壽命。

我國煤炭資源相對豐富,近幾年煤化工發展迅猛,引進國外煤粉加壓氣化和水煤漿加壓氣化技術正被廣泛推廣,由于其對煤質要求較低,可以充分利用現有煤炭資源,采用低質煤代替無煙標煤大大降低了產品成本,因此,具有廣闊的市場前景。但由于此工藝介質中含S較高、含有固體顆粒、工作溫度較高易結垢等的特殊性,對所用閥門也提出了更高的要求, 從目前奧氏體不銹鋼不斷攀升的價格看,鎳資源的稀缺是不銹鋼價格上漲的主要因素之一,而低鎳或無鎳的雙相不銹鋼的價格優勢將越來越突現出來,因此雙相鋼閥門的應用將會越來越廣泛。


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