控制阀材料选择的10点考量

特性

• 屈服强度

能承受造成0.2%永久变形所需的应力。

• 硬度

材料能抗穿透或耐压痕。通常用于估计滑动耐磨性和耐磨蚀性。

• 韧度

材料能吸收能量而不断裂。耐冲击试验，坚韧、不易碎。

• 滑动磨损

• 腐蚀性磨损

• 汽蚀磨损

• 汽蚀

• 闪蒸

• 侵蚀

高压降、高速

磨蚀性介质、湿蒸汽

• 侵蚀-腐蚀

高速 →腐蚀钝化层

• 高温

• 屈服强度

• 蠕变

• 热膨胀系数

–CS，合金钢， 410SS → 低

–300系列SS → 高

• 碳钢石墨化

 > 800F，碳化物分解成碳和铁，从而降低了强度和韧性

• 不锈钢敏化

• –在高温如焊接工况，铬有可能与钢材中的任何碳元素形成铬碳化合物，从而减少了钝化膜所需的铬，并导致受高温影响的不锈钢可能部分发生腐蚀。

– PWHT

–316L

阀体常用材料

-低材料成本

-温度范围从 -20°F（-28°C）至最高约800°F（425°C）。

-材料成本=1.5 x碳钢

-至1200°F（648°C）*

-更大的抗侵蚀（闪蒸）能力

-材料成本=2.5 x碳钢

-低温至1500°F（815°C）*

-卓越的抗侵蚀性

-耐腐蚀。

*150型法兰在额定温度达到1000ºF（538ºC）时停止工作。

• 耐腐蚀和耐高温性能

• 12%铬（最低）

形成氧化铬（Cr₂O₃）保护层

-铁素体（430）Fe、Cr（通常不用于阀门）

-马氏体（400系列）Fe、Cr、C

-奥氏体（300系列）铁、铬、碳、镍

阀体材料分级

阀内件材料相较于阀体材料

•  强度更高

•特有性能

- 耐擦伤

- 耐磨损

- 耐侵蚀

-耐腐蚀

•  处理或涂层

- 镀铬，司立太覆面

• 比阀体材料贵。

 

常规阀内件材料（球阀）

 

一般根据强度和耐腐蚀水平选择阀内件用材

•  阀球和阀座

- 316 SS

- 410 SS （用于一些高温炼油工艺，非常昂贵）。

-常规涂层。

- 通常采用异质材料以防擦伤。

 

常规阀内件材料（球阀）

         •  轴

-  316

-  17-4PH

-  XM-19 (亚硝酸50，卡尔森合金)

 

腐蚀和化学侵蚀

 -一种破坏性的化学过程；通常将金属转化为其化合物，例如，铁被氧和水腐蚀而产生氧化铁（锈）。

-所有金属都会被腐蚀；在氧气含量为21%的正常环境中，除金、铂和钯外，所有金属都会自发腐蚀。

-材料（通常是金属）与环境发生化学或电化学反应，导致材料及其性能的劣化。