Cómo elegir los materiales de las válvulas para altas temperaturas

Cómo elegir los materiales de las válvulas para altas temperaturas

¿Cómo elegir los materiales de las válvulas para altas temperaturas? La alta temperatura puede dividirse en sub-alta temperatura, alta temperatura clase I, alta temperatura clase II, alta temperatura clase III, alta temperatura clase IV, alta temperatura clase V según la clase de temperatura. Las distintas clases de alta temperatura corresponden a distintos materiales de válvula.



1. Subcalentamiento

Temperatura sub-alta significa que la temperatura de trabajo de la válvula es del orden de 325 a 425°C. Si el medio es agua y vapor, se utilizan principalmente WCB, WCC, A105, WC6 y WC9. Si el medio es aceite que contiene azufre, se utilizan principalmente C5, CF8, CF3, CF8M y CF3M, que son resistentes a la corrosión por sulfuros. Se utilizan sobre todo en las unidades de descompresión normal y en las unidades de coquización retardada de las refinerías, cuando las válvulas de CF8, CF8M, CF3 y CF3M no se utilizan para resistir la corrosión de las soluciones ácidas, sino para los oleoductos y gasoductos que contienen azufre. La temperatura máxima de funcionamiento para CF8, CF8M, CF3 y CF3M en estas condiciones de funcionamiento es de 450°C.

2. Alta Temperatura Clase I

Temperatura de trabajo de la válvula de 425 ~ 550 ℃ para alta temperatura Ⅰ nivel (denominado nivel PI). El material principal de la válvula de clase PI es ASTMA351 CF8 basado en "Acero resistente al calor de alta calidad de clase I de carbono medio, cromo, níquel, titanio de tierras raras". Dado que el grado PI es una designación específica, se incluye aquí el concepto de acero inoxidable de alta temperatura (P). Por lo tanto, si el medio de trabajo es agua o vapor, aunque también están disponibles los aceros de alta temperatura WC6 (t ≤ 540°C) o WC9 (t ≤ 570°C), y en el caso de aceites que contienen azufre aunque también está disponible el acero de alta temperatura C5 (ZG1Cr5Mo), no se puede hacer referencia a ellos aquí como grado PI.

3、Alta temperatura clase II

La temperatura de trabajo de la válvula es de 550~650℃, establecida como nivel II de alta temperatura (abreviado como nivel PⅡ). Las válvulas de alta temperatura de clase PII se utilizan principalmente en unidades de craqueo catalítico de petróleo pesado en refinerías, contiene válvulas de compuerta resistentes al desgaste revestidas de alta temperatura utilizadas en las tres boquillas giratorias y otras partes. El material principal de la válvula de clase PII es el "acero resistente al calor reforzado con cromo-níquel, tierras raras, titanio-tántalo y carbono medio de grado II para altas temperaturas", basado en el CF8 de la norma ASTMA351.

4、Alta temperatura clase III

La temperatura de trabajo de la válvula es de 650-730℃, establecida como nivel III de alta temperatura (abreviado como nivel PIII). Las válvulas de alta temperatura clase PIII se utilizan principalmente en grandes unidades de craqueo catalítico de petróleo pesado en refinerías. El material del cuerpo de la válvula de alta temperatura PIII es ASTMA351 CF8M como forma base de "acero resistente al calor reforzado con titanio-tántalo, cromo-níquel-molibdeno de tierras raras y carbono medio de grado III para altas temperaturas".

5、Alta temperatura clase IV

La temperatura de trabajo de la válvula es de 730 a 816℃, establecido como alta temperatura Ⅳ nivel (abreviado como P Ⅳ nivel). El límite superior de temperatura de funcionamiento para las válvulas de clase PIV es de 816°C porque la temperatura máxima prevista en la clase de presión-temperatura ASMEB16134 estándar elegida para el diseño de la válvula es de 816°C (1500υ). Además, después de que la temperatura de trabajo supere los 816°C, el acero está a punto de entrar en la región de temperatura de forja, cuando el metal se encuentra en la zona de deformación plástica, la plasticidad del metal es buena, y es difícil que resista una presión de trabajo y un impacto elevados sin deformarse.El material principal de la válvula de clase P IV es la forma base CF8M de la norma ASTMA351 "acero resistente al calor reforzado con cromo-níquel-molibdeno de tierras raras y titanio-tántalo de grado IV de carbono medio para altas temperaturas".CK-20 y ASTMA182 estándar F310 (donde el contenido de C ≥01050%) y F310H acero inoxidable resistente al calor.

6、Alta temperatura clase V

La temperatura de trabajo de la válvula > 816 ℃, denominada nivel P V, las válvulas de alta temperatura de nivel P V (para el corte con válvulas, pero no el tipo de válvula de mariposa reguladora) deben utilizar medios de diseño especiales, como el revestimiento de aislamiento o a través de la refrigeración por agua o gas, etc., con el fin de garantizar el trabajo normal de la válvula. Por lo tanto, no se especifica el límite superior de la temperatura de trabajo de la válvula de alta temperatura clase P V, esto se debe a que la temperatura de trabajo de la válvula de control no depende únicamente del material, sino que se resuelve con medios de diseño especiales, y el principio básico de los medios de diseño es el mismo. Las válvulas de alta temperatura de la clase P V se pueden seleccionar según su medio de trabajo y presión de trabajo y los métodos de diseño especiales utilizados, etc., para elegir un razonable, para cumplir con los materiales de la válvula. En el nivel de P V válvula de alta temperatura, por lo general la válvula de inserción de combustión o inserto de válvula de mariposa o placa de mariposa se selecciona a menudo de la norma ASTMA297 HK-30, HK-40 aleación de alta temperatura, pueden resistir la corrosión en el siguiente 1150 ℃ oxidación y gas reductor, pero no puede soportar el impacto y la carga de alta presión.