低温阀门材料选用

三、低温阀门材料选用（材料选用见下表
1.主要考虑三个方面： a.最低使用温度 b.材料在使用温度下的韧性——冲击试验夏比值 c.材料的焊接性能 2.各主要零件材料：下表
2.各主要零件材料：
零件 阀体、阀盖、关闭件 温度 阀杆 紧固件
锻件
铸件
螺栓
螺母
＜-29℃~≥ -46℃
A350 LF2· 1类 LF3
A352 LCB LC2
1Cr13 A182 F6a 1Cr17Ni2 F304
35CrMoA A320 L7 1Cr17Ni2 L7M、70、71、72、73、 L1铁素体
30CrMoA A194 4 1Cr13 A194
＜-46℃~≥
-73℃ LF3 ＜-73℃≥ -101℃ ＜101℃≥ -196℃ A182 F304 F316 A351 CF8 CF8M LC3
续表：
Leabharlann Baidu
零件 温度
＜-29℃~≥ -46℃ ＜-46℃~≥ -73℃ ＜-73℃~≥ -101℃ ＜101℃~≥ -196℃
填料（各温度下均相 同）
垫片（各温度下 阀杆套（可按常温考虑） 均可用）
4F、编制的浸4F 石棉、柔性石墨
304、316带 缠绕柔性石墨
ASTM B124 C61900以及 ZCuAl9Mn2 ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 ZCuZn25Al6Fe3Mn3
一、低温阀用于的工艺和装置：
• • • • • • • • • • • • 1.石化工业乙烯工程： 乙烯的结构式：H2C=CH2,在常温常压下为气体，常压下沸点为-103.71℃， 气、液、固三相平衡共存状态的三相点温度为-169.19℃。(分子式C2H4) 乙烯是以石油和天然气做原料，主要工艺程序为：裂解——急冷——分离。 （1）裂解 将原料的大分子分解为小分子（产生）——裂解气：乙烯、丙烯、 丁三稀及甲烷、氢气等杂质——复杂混合气。 （2）急冷 将裂解气迅速降温，防止二次反应再聚合。 上述工序均不是低温状态。 （3）分离 将裂解气复杂混合物的甲烷、氢气分离得到高质量的乙烯和丙烯； a.在-100～-136℃ 在甲烷塔脱甲烷（在冷箱中进行）； b.进入冷箱在-170℃将氢气分离； 这两处使用-196℃的阀门； c.净化分离——乙烯精馏，有关装置的温度分别为-14℃、-32℃、-48℃、69℃； 各装置选用的低温阀门应与温度参数相对应。
4或7级
1Cr18Ni9 A194 4或7级 1Cr18Ni9 A194 8、 8C…8m、 8P 8CA、8MA
1Cr17Ni2 1Cr18Ni9 F304 L7、7A、7B、7C、43铁 素体 1Cr18Ni 1Cr18Ni9 9 F304 1类、2 类 1Cr18Ni B8、B8F、B8P、B8T 9Ti F316 1A类B8FA、B8PA、 B8FA
低温阀笔记 低温技术在现代工程技术中起到很重要的作用，工业技术的应用 主要包括： 1.低温下的LNG（液化天然气）过程传送； 2.空气分离系统——空分设备； 3.航天系统——宇宙飞船，火箭用液体燃料的液氢仓储，输 送； 4.石化工业——乙烯工程； 5.煤工业。 以上均应用低温阀，另外还有： 6.医药和生物学应用； 7.超导磁体等等； 低温技术及工艺和装备应用大量低温阀。
3.液化天然气（LNG）
液化天然气密度为标准气态的600倍，液化状态：0.1MPa——1个大气压，161.6℃（112K），由标准状态天然气SNG成为液化天然气LNG要经过9个换热器 降温： 可根据不同温度选用低温阀门 273K(0.6～0℃) 253K(-20.6℃) 233K(-40.6℃)
213K(-60.6℃) 193K(-80.6℃) 173K(-100.6℃) 113K(-161.6℃)
注：配A320螺栓用的A194的螺母材料铁素体的要做冲击试验。
3.低温阀门用材料供货状态及冲击试验要求： A182 F6a 正火+回火 F430 退火 F304 F316 淬火+回火——奥氏体化后急冷（固溶）+590℃回火（敏 化消除应力） A350 LF2 1类、LF3 正火或正火+回火 A351 CF8、CF8M 固溶处理 A352 LCB、LC3 正火+回火 LC9不常用 只能液体淬火+回火 A320 铁素体 L7……L43 淬火+回火——调质 奥氏体 B8…… 1类、1A类 固溶处理 2类 应变硬化处理 A194 4、7 用于低温时在钢种临界温度上重新处理 淬火+回火（调质） 8、8C、8M、8T、8F、8P、8N…… 热锻或冷锻制成、或热锻、热轧、 冷拔料加工而成 8A、8CA、8MA、8TA、8FA…… 即+A的 还应再固溶处理 除奥氏体材料，其它材料在低温时脆化，所以要做低温冲击试验，即做最低工 作温度下的试验——做V型缺口试验（夏比值）主要做体、盖、关闭件、紧固件 用材料，我认为阀杆材料也应做。 各类材料具体冲击试验要求 按A370规定 试样10×10 GB/T24925中规定按JB/T7248但其中奥氏体规定不明确
2.煤化工技术——现代新型煤化工
焦炭 煤焦化 煤焦油 焦炉气 合成气 烯烃
电石
乙炔
B D.O 丁二醇
氮肥 烯烃 二甲醚 醋酸
粗苯精制 制氢 合成氨 甲醇 间接液化
煤化工产业链
煤气化
直接液化
汽柴油
煤化工产品链 （﹏为现代煤化工其余为传统煤化工）
煤化工中煤气化后煤气的组分有：H2、CO、CH4、O2、N2及杂质H2S、CO2、NH3、 NO、有机硫、芳香烃、石蜡等。 为净化煤气采用低温甲醇洗工艺，在-30～-70℃低温下，甲醇对酸性气体溶解度极大的特 性，可以同时脱除上面所述杂质，而H2、CO、CH4在低温下溶解度不大，所以大型煤化 工用低温阀在-30～-70℃。
153K(-120.6℃) 133K(-140.6℃) 其它低温技术领域接触较少。
二、低温阀门种类及参数
低温闸阀、低温截止阀、低温止回阀、低温球阀、低温蝶阀以及派生阀类 1.PN——公称压力 16 25 40 63 100 Class——压力等级 150 300 600 800 900 2.DN——公称尺寸 15～800 NPS——公称管径 1/2″～32″。 3.温度最低< -29℃~-196℃ -254℃ -269℃（氮—氢—氦） 4.压力温度额定值 任何工作温度低于-29℃的压力额定值不能大于表列29℃额定值。在低温下： σ 提高δ 、ψ 、α 降低脆化