産業用バルブ材料の選択

産業用バルブ材料の選択

バルブの設計と材料の選択における重要な考慮事項の1つは、バルブの動作温度です。

中国の石油化学産業、化学工業、肥料、電気、および冶金産業のさまざまな種類のバルブ鋼のサイズと材料性能から、バルブ本体材料の適切な作業温度でバルブ本体材料の適切な作業温度を標準化するため、関連する要件により、バルブ製品の設計、製造、検査に関する明確なルールが作成されました。 さらに、技術管理、生産管理、材料調達、およびその他の考慮事項から、各タイプの鋼について、優れた総合性能を選択する必要があり、混乱を防ぐためにあまりにも多くの鋼のサインとサインを選択しないでください。

超低温バルブ材料超低温バルブ（-254（液体水素）〜-101℃（エチレン））主材料は、オーステナイト系ステンレス鋼、銅合金またはアルミニウム合金、その熱処理の面中央立方格子を選択する必要があります低温の機械的特性、特に低温衝撃靭性の標準要件を満たす必要があります。


以下のオーステナイト系ステンレス鋼は、極低温バルブの製造に使用できます。 ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8およびCF3、ASTM A182 F316、F316L、F304およびF304L、ASTM A433 316、316L、304、304LおよびCF8D（蘭州高圧バルブ工場設計、工場標準コードgfq81-93） 極低温バルブのボディ、ボンネット、ゲート、またはディスクは、仕上げ前に液体窒素（-196℃）で低温処理する必要があります。

低温バルブ材料は、低温バルブ（-100〜-30℃）に適しています。主な材料は、低温オーステナイト系ステンレス鋼と、フェライトおよびマルテンサイト鋼用の低温圧力片です。

低温用のオーステナイト系ステンレス鋼は、ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8およびCF3、ASTM A182 F316、F316L、F304およびF304L、およびASTM A433 316、316L、304、304LおよびCF8Dです。
低温圧力部品用のフェライトおよびマルテンサイト鋼は、ASTM A352 LCA（-32℃）、LCB、LCC（-46℃）、LC1（-59℃）、LC2、LC211（-73℃）およびLC3（-100℃）です。 ）。
ASTM A352の材料は一次価格が低くなっていますが、その化学組成は信頼性が高く非常に厳しい工場管理基準に合わせて改良する必要があります。 熱処理プロセスは複雑であり、標準で要求される低温衝撃靭性の要件を満たすために数回焼き戻す必要があり、生産サイクルは長くなります。 低温衝撃靭性が標準に達していない場合、低温鋼としての使用は許可されません。 したがって、大量生産でのみ、炉製錬で使用でき、オーステナイト系ステンレス鋼の一般的な場合に使用できます。
水、蒸気、空気、油、その他の非腐食性物質用の非腐食性バルブ作動媒体、炭素鋼の一般的な使用。 バルブ用炭素鋼とは、ASTM 216のWCB、WCC鋳鋼、およびASTMA105鍛造鋼を指します。バルブ用炭素鋼の適切な動作温度は-29〜425℃です。 ただし、安全のために、媒体の作業温度が変動する可能性があることを考慮して、一般的な炭素鋼の温度は400℃を超えないようにしてください。

Cr-mo高温鋳鋼は、主にASTM a217標準WC6、WC9およびC5（ZG1Cr5Mo）で使用されます。 対応する圧延材は、ASTM A182のF11、F22、F5です。


低クロムグレードのクロムモリブデン鋼には、WC6、WC9、F11、およびF22という水、蒸気、水素に適した作動媒体があり、硫黄油製品には適していません。
WC6とF11の適切な動作温度は-29〜540℃で、WC9とF22の適切な動作温度は-29〜570℃です。
五クロムモリブデン高温鋼は、C5（ZG1Cr5Mo）とF5で、水、蒸気、水素、硫黄含有油製品に適した作動媒体です。
C5（ZG1Cr5Mo）が水蒸気に使用される場合、その高い動作温度は600℃です。 硫黄含有油などの作業媒体で使用する場合、その高い作業温度は550℃です。 したがって、C5（ZG1Cr5Mo）の動作温度は550℃以下と定義されています。

ステンレス鋼ステンレス酸鋼は、硝酸、硫酸、酢酸、有機酸、およびその他の耐腐食性cr-niまたはcr-ni-moステンレス酸鋼に抵抗するために、石油化学および化学産業、化学肥料産業で使用されます。
ステンレス鋼および耐酸性鋼鋳鋼は、主にASTMA743またはASTMA744規格でCF8、CF8M、CF3、CF3M、CF8C、cd-4mcuおよびCN7Mを採用し、対応する圧延鋼はF304、F316、F304L、F316L、F34F53および米国UNSN08020ですASTMA182標準。 Cr-niステンレス鋼cr-niステンレス鋼さび止め耐酸性鋼CF8、CF3、F304、F304L、CF8CおよびF347、それは作業媒体に適しています硝酸と他の酸化酸です。 その瑞高動作温度≤200℃。
Cr-ni-moステンレス鋼cr-ni-moステンレス鋼にはCF8M、CF3M、F316およびF316Lがあり、酢酸などの酸の還元に適しています。 CF8MとCF3MはCF8とCF3を置き換えることができますが、CF8とCF3はCF8MとCF3Mを置き換えることはできません。 したがって、米国およびその他の国のステンレス鋼製バルブは、主にCF8M、CF3M、その高い動作温度≤200℃を使用します。
CN7M合金CN7M合金は全体的な耐食性に優れており、硫酸、硝酸、フッ化水素酸、希塩酸、苛性アルカリ、海水、高温の塩化物溶液など、特にさまざまな濃度と温度の過酷な腐食条件で広く使用されています≤ 70℃範囲の硫酸。 CN7MおよびUNS N08020合金の使用温度は-29〜450℃です。

二相ステンレス鋼二相ステンレス鋼は、フェライトのマトリックスに35％〜40％のオーステナイトを含む析出硬化型ステンレス鋼です。 その降伏強さは19cr-9niオーステナイト系ステンレス鋼の約2倍であり、高い硬度、良好な可塑性、衝撃靭性を備えています。
摩耗と侵食腐食の両方の作業条件での使用に特に適しているため、強酸の作業条件の酸化と還元で広く使用されています。塩素を含む環境では、応力腐食割れ性能に対して特別な耐性があります。 cd-4mcu、CD3MN、CE3MN、F53の動作温度は-29〜316℃です。
二相ステンレス鋼材グレード管理材鋳造材圧延材板材0cr25-ni5-mo-cu A8901A [CD4MCu] 00cr22-ni5-mo3-n A8904A A182 A240 A479 [CD3MN] F51 S31803 s3180300cr25-ni7-mo4-n A890 A182 A240 A479 [CE3MN] F53 S32750S32750耐食性ニッケル基合金耐食性ニッケル基合金バルブは、主にASTM A494標準鋳造モネル合金（m35-1）、鋳造ニッケル合金（z-100）、インケル合金（cy- 40）、hastellae合金B（n-12mv、n-7m）およびhastellae合金C（cw-12mw、cw-7m、cw-6mc、cw-2m）。


耐食性モネル合金バルブ用のモネル合金圧延材は、主にUNS N04400（モネル400）およびUNS N05500（モネルK500）です。 インコネル600およびインコネル625は、インコネルで圧延されています。

モネル合金は、高い強度と靭性、特に酸と強アルカリ媒体と海水を減らすことにより、優れた耐腐食性を備えています。
したがって、フッ化水素酸、塩水、中性媒体、アルカリ塩および還元酸の輸送に通常使用される機器およびバルブは、LVガス、LV酸化水素、425℃のLVガスおよび450℃のLV酸化水素の乾燥にも適していますが、硫黄含有媒体および酸化媒体（硝酸や酸素含有量の高い媒体など）の腐食に耐性がない。 モネル合金全体のバルブ材料コードはMMで、内部はモネル合金バルブです。 シェルが炭素鋼の場合、バルブ材料コードはC / Mです。 シェルがCF8の場合、バルブ材料コードはP / Mです。 シェルがCF8Mの場合、バルブ材料コードはR / Mです。 モネル合金m35-1、モネル400、モネルK500の適切な動作温度は-29〜480℃です。

鋳造ニッケル合金鋳造ニッケル合金（cz-100）の化学組成は、95％Niおよび1.00％Cであり、対応する圧延材はありません。
cz-100は、高温、高濃度、またはアルカリ溶液なしで使用した場合、優れた耐食性を備えています。 cz-100は一般に、高腐食濃度の塩素アルカリ生産（溶融無水苛性ソーダを含む）および銅や鉄などの金属が汚染されない用途で使用されます。 鋳造ニッケル合金cz-100バルブ材料コードNi。 cz-100合金の適切な動作温度は-29〜316℃です。

インコネル（インコネル）CY-40およびインコネル600（ASTM B564 N06600）は、特に高濃度塩化物媒体での応力腐食に耐えるために主に使用されます。 Ni含有量が45％以上の場合、LV化合物の応力腐食に対する「免疫」効果があります。
さらに、沸騰した濃硝酸、発煙硝酸、硫黄とバナジウムを含む高温ガス、および燃焼器の腐食にも耐えることができます。
インコネルは、ステンレス鋼よりも安全であるため、原子力発電所のボイラー供給システム用のコンポーネントの製造に広く使用されています。 同時に、高強度、高圧シール、高耐食性、および高温での工業生産における機械的摩耗と耐酸化性にも適しています。 たとえば、大規模な化学肥料プラントでは、インコネル600またはインコネル625合金（圧延グレードのハセライトcw-6mc）を使用して、高圧（600〜1500 LB）高濃度酸素バルブを製造しています。 cy-40およびInconel 600合金バルブの材料コードはInです。 適切な動作温度は-29〜650℃です。
Hasloy Hasloy HasloyはHasloyの商品名で、耐腐食性バルブで使用される主にHasloy BとHasloy Cの一連の組み合わせ番号が含まれています。


ハスロイB（ハスロイB）は、ASTM A494でn-12mv（n-12m-1）およびn-7m（n-12m-2とも呼ばれ、Chlorimet2とも呼ばれます）であり、その圧延材はASTMでUNS N10665ですB335。 Haselloy Bは、さまざまな濃度の塩酸および非酸化性の塩と酸に耐性があります。 硬化サイト合金Bの耐食性バルブの場合、低炭素硬化サイト合金B（n-7m）を選択して、耐食性と結晶間腐食耐性を確保する必要があります。 ハセロイ合金材料コードバルブ業界は指定されていません、ハセロイ合金Bバルブ材料コードは、その鋳造の組み合わせによって直接表現できます。 ハセロイBの適切な使用温度は-29℃〜425℃です。
Hasloy C（Hasloy C）には、cw-12mw（一部のソースではcw-12m-1）、cw-7m（cw-12m-2、Chlorimet3合金とも呼ばれる）、Hasloy c-276合金、cw-6mc、Hasloy cがあります。 -4合金、およびcw-2m。 鋳造ヘシアン合金cw-7m、cw-12mw、cw-6mc、cw-2mの対応する圧延材グレードは、それぞれUNS N10001、UNS N10003、UNS N10276、UNS N06455です。 ハステロイCは、酸化溶媒、低濃度の室温塩酸および硝酸に耐性があります。
*世代のハスロイC（0Cr16Ni60Mo16W4）は、腐食性の高い酸化および還元酸性媒体での優れた耐食性を特徴とします。 しかし、ニッケルはオーステナイトおよびその他の理由でCの固溶性を低下させるため、高ニッケル耐食性合金はオーステナイトです。 そのため、ni-mo Hasloy Bおよびni-mo-crのHasloy C合金は、粒界腐食の傾向または感度が大きく、高温での応力腐食および亀裂腐食につながります。 粒界腐食を克服するために、Hasloy c-276（Cは0.03％から0.02％に減少）およびHasloy c-4（第3世代Hasloy合金C）が導入され、低Si（Si≤0.08％）および超微細C（ C≤0.015％）、FeおよびW含有量の削減、Tiなどの安定化合金元素を追加しました。 耐食性と耐粒界腐食性を考慮して、硬化合金Cの耐食性バルブには、硬化合金C-276（cw-6mc）および硬化合金c-4（cw-2m）を選択することをお勧めします。 Hcw-12mw、cw-7m、cw-6mc、cw-2mは、それぞれhc-12、hc-7、hc-276、hc-4で表されるか、キャスト化合物番号で直接表されます。
HCW -7mおよびUNS N10001の適切な動作温度は-29〜425℃です。 cw-12mwおよびUNSN10003の適切な動作温度は-29〜700℃です。 cw-6mcおよびUNSN10276の適切な動作温度は-29〜676℃です。 cw-2mおよびUNSN06455の適切な動作温度は-29〜425℃です。

チタン合金チタン（Ti）は、高強度、軽量、十分な耐熱性、低温靭性、優れた加工および溶接性能を備えています。
主に純チタンの鋳造およびバルブ生産での純チタンZTA2の鍛造に使用されます。
チタンは、さまざまな温度やその他の作業条件により、耐食性、耐食性、さらには腐食性媒体への火災や爆発さえも示します。 したがって、注文および設計の際に、培地の性質（濃度、温度など）を明確に指定する必要があります。
チタン製バルブは、さまざまな酸化性腐食性媒体および中性媒体に対して優れた耐食性を備えています。
チタンは、沸点が沸点よりも80％以下低い硝酸に対して優れた耐食性を備えています。 ただし、発煙硝酸中のNO2の含有量が2％を超え、水分が不十分な場合、チタンと発煙硝酸との反応により爆発が発生します。 したがって、チタンは一般に80％を超える高温の硝酸には使用されません。
チタンには硫酸に対する耐食性がありませんが、チタンには塩酸に対する中程度の耐食性があります。 一般に、工業用純チタンは、室温で7.5％、60°Cで3％、100°Cで0.5％の濃度で塩酸に使用できると考えられています。 チタンは、35°Cで30％、60°Cで10％、100°Cで3％の濃度のリン酸にも使用できます。
チタンはHF（フッ化水素酸）の腐食に耐性がなく、チタンは酸性フッ化物溶液の腐食に耐性がなく、チタンはホウ酸とクロム酸の腐食に耐性があり、ヨウ化水素酸と臭化水素酸に使用できます。
チタンは、60℃で10％の硫酸と90％の硝酸の混合物、1％の塩酸と5％の硝酸の沸騰混合物、および室温のアクアで使用できます（注：アクアアクアは3倍の濃縮物の混合物です塩酸と濃硝酸1容量）
チタンは、さまざまな濃度の水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウムの溶液で、室温での腐食に対して完全に耐性がありますが、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの沸騰には使用できません。 ベースにアンモニアが存在すると、チタンの腐食が増加します。
水道水、河川水、空気中のチタンの瑞高動作温度は300℃です。 チタンは、最大20m / sの高流速で海水に使用できます。 チタンは、温度が120℃以下の海水中で高い耐食性を備えています。 温度が120℃を超えると、孔食や隙間腐食が発生する場合があります。
チタンは、ギ酸、シュウ酸、および濃縮クエン酸を除くすべての有機酸に対して優れた耐食性を備えています（濃度≥50％）が、有機酸の水分含有量が低すぎる（<>
チタンは、炭化水素および塩素化炭化水素に対して優れた耐食性を備えています。 チタンは、乾燥lvガス中で激しく反応してTiCl4を形成し、発火の危険性がありますが、チタンは湿った塩素に対して良好な耐食性を持っています（水分は0.3〜1.5％です）。
チタンは20〜160℃の乾燥HClで安定ですが、塩酸は湿った塩化水素で腐食を引き起こします。
塩化物溶液中のチタンの孔食電位はステンレス鋼よりも高く、チタンの塩化物イオンに対する孔食抵抗はステンレス鋼よりも優れているため、チタンは塩化物溶液で広く使用されています。
温度が80℃未満の場合、チタンは一般に孔食を発生しませんが、高温中濃度の塩化物溶液（100℃の25％塩化アルミニウム溶液、175℃の70％塩化カルシウム溶液、25％マグネシウムなど） 200℃の塩化物溶液と200℃の75％塩化亜鉛溶液）は孔食が発生しやすいです。
高温運転条件高温運転条件は、主に石油精製所で使用される高温バルブを指します。


亜高温度亜高温度とは、325〜425℃の領域でのバルブの動作温度を指します。
媒体が水と蒸気の場合、主にWCB、WCC、A105、WC6およびWC9が使用されます。 媒体が硫黄含有オイルの場合、主に硫化物C5、CF8、CF3、CF8MおよびCF3Mに対して耐食性があります。 それらは主に、CF8、CF8M、CF3、CF3Mバルブが酸性溶液の耐食性に使用されるのではなく、硫黄含有オイル製品とパイプラインに使用される製油所の定圧リリーフユニットと遅延コーキングユニットで使用されます。 この動作条件では、CF8、CF8M、CF3、CF3Mのzuiの高動作温度の上限は450℃です。

ハイグレードⅠバルブの作動温度は、Ⅰレベル（PI）のときの高温で425〜550℃です。
「高温Ⅰグレードカーボンクロムニッケルチタン合金鋼希土類」の基本形としてのASTM A351標準CF8のバルブ材料の本体のPIレベル。 PIレベルは特定の名前であるため、高温ステンレス鋼（P）の概念がここに含まれています。 したがって、作動媒体が水または蒸気の場合、高温鋼WC6（t≤540℃）またはWC9（t≤570℃）も使用可能ですが、硫黄鋼を含む場合は高温鋼C5（ZG1Cr5Mo）も使用可能です。ただし、ここではPIレベルと呼ぶことはできません。

高グレードⅡバルブの動作温度は550〜650℃、高温Ⅱレベル（以下、PⅡレベルと呼びます）です。
PⅡレベルの高温バルブは、主に製油所の重油接触分解ユニットで使用され、高温摩耗ゲートバルブなどの部品のライニングに使用される3つの回転ノズルを備えています。 「高温レベルⅡカーボンクロムニッケルと希土類、タンタルタイプの耐熱鋼のチタン」の基本形として、ASTM A351標準CF8のバルブ材料の本体のPⅡレベル。
高品位Ⅲバルブの作動温度は650〜730℃で、高温Ⅲレベル（以下PⅢレベルと呼びます）です。

PⅢレベルの高温バルブは、製油所の大型重油接触分解装置で主に使用されます。 「希土類の高温グレードⅢカーボンクロムニッケルモリブデン、チタンタンタル強化耐熱鋼」の基本形としてのASTM A351 CF8MとしてのPグレードⅢ高温バルブ本体。
高温Ⅳレベル（以下、PⅣレベルと呼ばれる）として、高品位referredバルブの動作温度は730〜816℃です。
バルブ設計選択基準ASME B16.34圧力-816℃（1500℉）の高温で提供される温度レベルのため、PレベルⅣバルブ動作温度は816℃で制限されます。 また、使用温度が816℃を超えると、鋼は鍛造温度帯に近づきます。 この時点で、金属は塑性変形ゾーンにあります。 金属は良好な可塑性を持ち、変形せずに高い作動圧力と衝撃力に耐えることは困難です。 基本形式としてのASTM A351標準CF8Mのバルブ材料本体のPⅣレベル「高温グレードⅣ希土類中の炭素クロムニッケルモリブデン、チタンタンタル強化耐熱鋼」。 Ck-20およびASTM A182標準F310（C含有量≥0.050％）およびF310H耐熱ステンレス鋼。

高温グレードⅤバルブの動作温度> 816℃以上、熱Ⅴレベル（以降、PⅤレベルと呼びます）と呼ばれます。
PⅤレベルの高温バルブ（外部調整バタフライバルブではなく、遮断バルブ用）は、ライニング断熱ライニングまたは水冷または空冷などの特別な設計方法を使用する必要があり、通常の作業を保証できますバルブ。 そのため、P level高温バルブの動作温度制限のレベルはルールを作成しません。これは、制御バルブが材料だけでなく、解決する特別な設計方法と設計の基本原理を備えているためです。方法は同じです。 仕事と作業媒体の圧力と特別な設計方法などに応じてPⅤレベルの高温バルブは、合理的な選択、バルブの材料を満たすことができます。 PⅤスケールの高温バルブでは、通常、煙道ボードのフラッシュボードバルブまたはバタフライバルブまたはバタフライプレートは、HK-30 A297 ASTM標準、HK-40高温合金を選択する場合が多く、1150℃未満の酸化と腐食を低減できます。ガス、しかしそれは衝撃および圧力負荷に抗できません。