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管道、阀门基础知识

发布时间:2024-10-16浏览:24

老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于管道、阀门基础知识和的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享管道、阀门基础知识以及的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!

朋友们,新年快乐!

管道分类:

管道的分类方法有很多种。按材质分类可分为金属管、非金属管和钢衬非金属复合管。

非金属管道主要有橡胶管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃钢管等。

铸铁管:

铸铁管由生铁制成。按其制造方法不同可分为:砂型离心承插直管、连续铸铁直管和砂型铁管。根据所用材质的不同,可分为:灰铁管、球墨铸铁管和高硅铁管。铸铁管多用于给水、排水、燃气管道。

焊接钢管:

焊接钢管又称有缝钢管,一般由钢板或钢带卷绕焊接而成。

根据管材表面处理形式分为镀锌和非镀锌两种。表面镀锌的白色也称为白口铁管或镀锌钢管;表面没有镀锌的就是普通焊接钢管,也叫黑铁管。

镀锌焊接钢管常用于需要输送相对清洁介质的管道,如生活水、净化空气、仪表空气等;非镀锌焊接钢管可用于输送蒸汽、煤气、压缩空气、冷凝水等。

根据用户要求,焊接钢管出厂时可分为两种,一种是管端有螺纹,一种是管端不带螺纹。管端有螺纹的焊接钢管每管长度为49m,无螺纹焊接钢管每管长度为412m。

焊接钢管按管壁厚度不同分为薄壁钢管、加厚钢管和普通钢管。普通钢管最常用于工艺管道,其试验压力为2.0MPa。加厚钢管的试验压力为3.0MPa。

常用的焊接钢管规格范围为公称直径6150mm。

无缝钢管:

无缝钢管是具有中空截面、周围没有接缝的圆形、方形或矩形钢材。无缝钢管是由钢锭或实心管坯穿孔制成毛细管,然后经热轧、冷轧或冷拔制成。无缝钢管具有中空截面,广泛用作输送流体的管道。是工业管道中使用量最大、品种规格最多的管道材料。基本上分为流体输送用无缝钢管和特殊用途无缝钢管两大类。前者是工艺管道常用的钢管,后者是锅炉专用钢管。裂解炉管及热交换器用钢管等。

按材质可分为碳素无缝钢管、铬钼无缝钢管和不锈耐酸无缝钢管。按公称压力可分为低压(01.0MPa)、中压(1.0MPa)三类

3、根据铬、镍、钛等各种金属含量的不同,不锈钢耐酸无缝钢管的品种很多,有Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti等,最常用的材质是1Cr18Ni9Ti,在施工图上常以简化材料代码18-8表示。适用温度范围为-196~700。用于化工生产中输送各种强腐蚀性介质,如硝酸、醋酸等。以及尿素等。

4、高压无缝钢管的材质与上述无缝钢管基本相同,只是管壁比中、低压无缝钢管厚,最厚管壁达到40mm。例如化肥设备用高压无缝钢管规格为144(mm)27340(mm),单管长度为412m,适用压力范围为1032MPa,工作温度-40400。在石油化工设备中,上述高压无缝钢管用于输送原料气、氢氮、合成气、水蒸气、高压冷凝水等介质。

铜管:

铜管分为紫铜管和黄铜管两种。用于制造铜管的材料牌号有T2、T3、T4和TUP等,其中含铜量较高,占99.7%以上;用于制造黄铜管的材料牌号包括H62、H68等,它们是锌和铜的合金。例如H62黄铜管,其材质成分为铜60.5%63.5%,锌39.6%,其他杂质小于0.5%。

铜管有两种制造方法:拉拔和挤压。拉拔铜管外径3200mm,挤压铜管外径32280mm,壁厚1.55mm;铜板卷焊铜管规格范围为155505mm,供货方式为单件。和一个盘子里的两种类型。

铜管适用工作温度在250以下,多用于石油管道、保温伴行管道和空分氧气管道。

钛管:

钛管是近年来出现的一种新型管材。由于其重量轻、强度高、耐腐蚀性强、耐低温等特点,常用于其他管道无法处理的工艺零件。钛管采用TA1、TA2工业纯钛制成。适用温度范围为-140~250。当温度超过250时,其力学性能下降。常用钛管的规格范围为公称直径20400mm。适用于低中压,低压管壁厚为2.8~12.7mm,中压管壁厚为3.7~21.4mm。尽管钛管有很多优点,但由于价格昂贵且难以焊接,因此并未得到广泛应用。

各种不锈钢的特点及用途:

管件:

管道配件用于改变管道系统中的方向、标高或管径,以及从主管上引出支管。由于管道系统的形状从简单到传统各不相同,因此管道配件的类型也多种多样。常用的管件有弯头、三通、异径管、管接头、管帽等。

其他管件:

1封头:用于密封管端的塞子。常用的封头有椭圆形和扁形。

2、凸台又称喷嘴,是工艺管道上自动控制仪表的主要部件。它是由工艺管道专业人员安装的,所以老板也被列为管道配件。

3、盲板的作用是切断管道中的介质。

法兰:

法兰是连接工艺管道的元件。如管道与工艺设备之间的连接,管道上法兰阀门及附件的连接。采用法兰连接不仅提供了安装和拆卸的灵活性,而且提供了可靠的密封。

工艺管道输送的介质种类繁多,温度、压力不同,因此对法兰的强度和密封提出了不同的要求。为了满足工艺管道安装工程的需要,出现了许多不同结构和压力的法兰。

法兰垫片:

泄漏是管道法兰失效的主要形式,与密封结构型式、被连接件的刚度、密封件的性能、操作和安装等多种因素有关。垫片是法兰连接的主要密封件,因此正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。根据管道输送介质的腐蚀性、温度、压力以及法兰密封面的形式,法兰垫片有多种类型可供选择。管法兰垫片包括非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。

橡胶石棉垫:

橡胶石棉垫以石棉纤维和橡胶为主要原料,辅以橡胶配合剂和填料,经混炼、热辊成型、硫化等工艺制成。可适用于多种介质,如蒸汽、煤气、空气、盐水、酸碱等。橡胶石棉垫的厚度各行业之间并不统一,但通常为3mm厚。对于公称直径小于100mm的法兰,垫片厚度不应超过2.5mm。

用于光滑密封面法兰连接时,工作压力不超过2.5MPa。工业上常用的橡胶石棉垫有两种类型。一类是耐油橡胶石棉垫,适用于温度200以下、公称压力2.5MPa以下输送一般油品、液化烃、丙烷、丙酮等介质。高温耐油橡胶石棉垫,使用温度可达350~380。另一种是中压橡胶石棉垫,可用于200、PN2.5MPa以下的蒸汽、凝结水、水、空气等介质。

橡胶垫:

橡胶垫片是由橡胶板制成的垫片。具有一定的耐腐蚀性能,常用于温度低于60、压力不超过1.0MPa输送低压水、酸、碱等介质的管道的法兰连接。这种垫片的特点是利用橡胶的弹性来达到较好的密封效果,因此也常用于铸铁法兰阀门的安装中。暖通空调南方协会

缠绕垫片:

缠绕式垫片简称缠绕垫片,由金属钢带和非金属填充带制成。主要有金属缠绕垫片、石墨缠绕垫片、石墨金属缠绕垫片、金属石墨缠绕垫片、内外环缠绕垫片、金属石棉缠绕垫片、金属聚四氟乙烯缠绕垫片等。具有价格低、材料利用率高、密封性能好等优点。适用公称压力4.0MPa以下。适用温度范围为08号钢温度可达450。采用0Cr13钢带制成。焊盘,工作温度可达540。此类垫片多用于光滑表面的法兰连接,其密封面不需要水线。有些缠绕垫片还带有定位环,以防止垫片偏离法兰中心。垫片的厚度一般为4.5mm。当直径大于1000mm时,垫片厚度为6~7mm。定位环的厚度约为3mm。金属钢带材质包括08号钢、0Cr13钢和1Cr18Ni9Ti钢等;非金属带材有特种石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。

齿垫:

齿形垫由各种金属制成,包括普通碳钢、低合金钢、不锈耐酸钢等,其厚度为3~5mm。它采用同心圆齿形密纹与法兰密封面接触,形成多道密封,因此密封性能良好,常用于密封面凹凸的法兰连接。最高公称压力可达16.0MPa,适用于工作温度较高的零件。例如,0Cr13材料制成的齿垫,其适用温度可达530。

金属垫圈:

金属垫圈有多种类型。按形状分有金属平垫圈,截面积有椭圆形、八角形金属垫圈和透镜垫圈。按制造材料分为低碳钢、不锈耐酸钢、铜、铝、铅等。

金属平垫圈多用于表面光滑的平焊法兰,能承受较低的温度和压力。

椭圆形和八角形金属垫圈多用于梯形坡口对焊法兰。公称压力范围为6.4~22.0MPa。密封性能虽好,但制造复杂,精度要求高。

透镜垫片,因其截面形状如透镜而得名,具有良好的密封性能。在石油化工生产中,此类垫片广泛用于各种高温高压管道的法兰连接。常用的公称压力范围为16.0~32.0MPa。

使用金属垫片有一个规则,即垫片表面的硬度必须低于法兰密封面的硬度。

仪表管路:

一般规定:

1)仪表管道、线路的工程设计应保证仪表测量准确、信号传输可靠、减少滞后、安全、经济实用、线路整齐美观、便于施工和维护。

2)对于有火灾、爆炸危险、腐蚀、高温、潮湿、振动等环境,仪表管路设计时应采取相应的防护措施。

仪器测量管线图:

测量管材质:

1)测量管道(包括阀门、管件)的材质应根据被测介质的物理性质、温度、压力等级和环境条件综合考虑。

2)非腐蚀性介质的测量管道材质宜采用碳钢或不锈钢。

腐蚀性介质的测量管道材质应与所连接的工艺管道和设备相同或防腐性能较好的材质。

3)测量管道及管件与阀门应采用相同材料。

4)分析仪器的采样管材质应为不锈钢。

测量管道的选择:

1)测量管道管径的选择

2)分析仪器采样管直径应为6mm1mm、8mm1mm或10mm1mm。快速回路的回水管和排出管的直径可适当加大。

3)被测管道的壁厚不应低于具体工程《管道材料牌号表》的要求。

气动信号管路材质选择:

注:“”表示适用; “X”表示不适合使用。

1)气动信号管路直径应为6mm1mm或8mm1mm。其他规格可根据需要提供。

2)聚乙烯管、尼龙管(电缆)的环境温度应符合产品的适用温度范围。此类材料不宜用于有火灾危险的场所和重要场合。

3)当生产设备有防静电要求时,禁止使用聚乙烯管、尼龙管(电缆)。

4)当生产装置内安装接管箱时,控制室至接管箱宜采用多芯管电缆。脐带缆的备用芯数不应少于工作芯数的10%。连接箱至调节阀或现场仪表的气动管路应采用聚氯乙烯护套铜管或不锈钢管。

常用材质管道材质选用表(一)

常用材质管道材质选用表(二)

阀门:

阀门是允许或阻止管道和设备中介质(液体、气体、粉末)流动并控制其流量的装置。阀门是管道流体输送系统中的控制元件。用于改变通道截面和介质流向。具有导流防止倒流、稳压、切断、调节、节流、止回、分流或溢流泄压等功能。

根据结构特点,可按关闭件相对阀座的运动方向分为:

1门式:关闭件沿阀座中心移动。

2、闸板形状:关闭件沿垂直阀座中心移动。

3. 塞子和球:封闭件是绕其中心线旋转的柱塞或球。

4、旋启式:关闭件绕阀座外的轴线旋转。

5. 阀瓣:关闭件的阀瓣在阀座内绕轴线旋转。

6、阀芯式:关闭件沿垂直于通道的方向滑动。

根据用途,阀门可分为不同用途:

1用于断开:用于接通或截断管道介质,如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。

2、止回用途:用于防止介质倒流,如止回阀。

3、调节:用于调节介质的压力和流量,如调节阀、减压阀等。

4、分配:用于改变介质的流向和分配介质,如三通旋塞、分配阀、滑阀等。

5、安全阀:当介质压力超过规定值时,用于排出多余介质,保证管道系统和设备的安全,如安全阀、应急阀等。

6、特殊用途:如排水阀、放空阀、排污阀等。

根据驱动方式可分为不同的驱动方式:

1手动:借助手轮、手柄、杠杆或链轮等,以人力驱动。传递大扭矩时,配有蜗轮、齿轮等减速装置。

2.电动:由电机或其他电气装置驱动。

3、液压:由(水、油)驱动。

4、气动:以压缩空气为动力。

按压力分,可按阀门的公称压力分为:

1真空阀:绝对压力为0.1Mpa或高度为760mm汞柱的阀门。压力通常以毫米汞柱或毫米水柱表示。

2、低压阀门:公称压力PN1.6Mpa的阀门(包括PN1.6MPa的钢制阀门)

3、中压阀门:公称压力PN2.5-6.4MPa的阀门。

4、高压阀门:公称压力PN10.0-80.0MPa的阀门。

5、超高压阀门:公称压力PN100.0MPa的阀门。

根据阀门工作时介质的温度可分为:

1普通阀门:适用于介质温度-40~425的阀门。

2、高温阀门:适用于介质温度425~600的阀门。

3、耐热阀门:适用于介质温度600以上的阀门。

4、低温阀门:适用于介质温度-40~-150的阀门。

5、超低温阀门:适用于介质温度在-150以下的阀门。

根据公称通径,阀门可分为:

1小口径阀门:公称通径DN40mm的阀门。

2、中通径阀门:公称通径DN50~300mm的阀门。

3、大口径阀门:公称通径DN350~1200mm的阀门。

4、特大口径阀门:公称通径DN1400mm的阀门。

按与管道的连接方式可分为。按阀门与管道的连接方式可分为;

1法兰连接阀门:阀体带有法兰,通过法兰连接到管道上。

2、螺纹连接阀门:阀体带有内螺纹或外螺纹,与管道螺纹连接。

3、焊接连接阀门:阀体有焊接口,焊接在管道上。

4、卡箍连接阀门:阀体上带有卡箍,通过卡箍与管道连接的阀门。

5、卡套连接阀门:采用卡套与管道连接的阀门。

关闭件及阀座密封面的工作条件:

由于阀门的应用范围如此广泛,阀门密封面的工作条件也千差万别。压力范围可以从真空到超高压,温度范围可以从-269到816,部分工作温度可达1200,工作介质范围从非腐蚀性介质到强腐蚀性介质如如各种酸、碱。从密封面所受的应力来看,是挤压和剪切。从摩擦学的角度来看,有磨削磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、冲蚀磨损等。因此,应根据不同的工况条件选择合适的密封面材料。

阀体、阀盖、阀板(盘)材质:

阀体、阀盖和阀板(阀瓣)是阀门的主要零件之一,直接承受介质的压力。所用材料必须符合《阀门压力、温度等级》的规定。常用的材料包括以下几种:

1、灰口铸铁:灰口铸铁适用于公称压力PN1.0MPa,温度为-10200的水、蒸汽、空气、煤气、油等介质。灰铸铁常用牌号有:HT200、HT250、HT300、HT350。

2、可锻铸铁:适用于公称压力PN2.5MPa,温度为-30~300的水、蒸汽、空气、油类介质。常用牌号有:TH300-06、KTH330-08、KTH350-10。

3、球墨铸铁:适用于PN4.0MPa、温度-30~350的水、蒸汽、空气、油品等介质。

常用牌号有:QT400-15、QT450-10、QT500-7。鉴于目前国内技术水平,根据经验,建议PN2.5MPa,采用钢制阀门较为安全。

4、耐酸高硅球墨铸铁:适用于公称压力PN0.25MPa、温度120以下的腐蚀性介质。

5、碳钢:适用于公称压力PN32.0MPa、温度为-30425的水、蒸汽、空气、氢气、氨、氮气及石油产品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25、优质钢20、25、30和低合金结构钢16Mn。

6、铜合金:适用于PN2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质,以及温度为-40250的蒸汽介质。常用牌号有ZGnSn10Zn2(锡青铜)、H62、Hpb59-1(黄铜)、QAZ19-2、QA19-4(铝青铜)。

7、高温铜:适用于公称压力PN17.0MPA、温度570的蒸汽和石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo、1Cr5M0.ZG20CrMoV、ZG15Gr1Mo1V、12CrMoV、WC6、WC9等牌号。具体选型必须符合阀门压力和温度规格。

8、低温钢,适用于公称压力PN6.4Mpa,温度-196乙烯、丙烯、液化天然气、液氮等介质,常用牌号)包括ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9;

9、不锈钢耐酸钢,适用于公称压力PN6.4Mpa,温度200的硝酸、醋酸等介质。常用牌号有ZG0Cr18Ni9T、ZG0Cr18Ni10耐硝酸、ZG0Cr18Ni12Mo2Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti耐酸和尿素。

密封面材质:

密封面是阀门最关键的工作表面。密封面的质量关系到阀门的使用寿命。一般密封面材料必须考虑耐腐蚀、耐划伤、耐冲蚀、抗氧化等因素。

通常分为两类:

(1)软质材料

1、橡胶(包括丁腈橡胶、氟橡胶等)

2.塑料(聚四氟乙烯、尼龙等)

(2)硬密封材料

1、铜合金(用于低压阀门)

2、铬不锈钢(用于普通高中压阀门)

3、司太立合金(用于高温高压阀门和高腐蚀性阀门)

4、镍基合金(适用于腐蚀性介质)

阀杆材质:

常用的阀杆材料包括以下几种。

1、碳钢:

用于低压、中温不超过300的水、蒸汽介质时,一般采用A5普通碳钢。

用于中压、中温不超过450的水、蒸汽介质时,一般采用35号优质碳素钢。

2、合金钢:

用于中压、高压,且介质温度不超过450,如水、蒸汽、油品等时,一般采用40Cr(铬钢)。

当用于水、蒸汽等高压、介质温度不超过540的介质时,可采用38CrMoALA氮化钢。

当用于高压、介质温度不超过570的蒸汽介质时,一般采用25Cr2MoVA铬钼钒钢。

3、不锈耐酸钢

适用于中高压、介质温度不超过450的非腐蚀性介质和弱腐蚀性介质。可选用1Cr13、2Cr13、3Cr13铬不锈钢。

在腐蚀介质中使用时,可选用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti和PH15-7Mo沉淀硬化钢等不锈耐酸钢。

4、耐热钢

用于介质温度不超过600的高温阀门时,可选用4Cr10Si2Mo马氏体耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体耐热钢。

阀杆螺母材质:

阀杆螺母在阀门启闭过程中直接承受阀杆的轴向力,因此必须具有一定的强度。同时它与阀杆有螺纹,要求摩擦系数小,不生锈、不卡死。

1、铜合金

铜合金摩擦系数小,不生锈。是目前常用的材料之一。对于Pg1.6Mpa低压阀门,可选用ZHMn58-2-2铸造黄铜。对于Pg16-6.4Mpa的中压阀门,可选用ZQAL9-4无锡青铜。对于高压阀门,可以使用ZHAL66-6-3-2铸黄铜。

2. 钢铁

当工况条件不允许使用铜合金时,可选用35、40等优质碳素钢和2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不锈耐酸钢。不允许的工作条件是指下列情况。

1、用于电动阀门上时,带瓜离合器的阀杆螺母需要进行热处理,以获得较高的硬度或表面硬度。

2、工作介质或周围环境不适合铜合金时,如对铜有腐蚀的氨介质。

选择钢制阀杆螺母时,要特别注意螺纹卡死现象。

常用的内饰材料组合:

表中13Cr代表Cr13系列不锈钢,如1Cr13、2Cr13等。

STL代表STELLITE(钴基硬质合金等硬质合金)。

Monel是蒙乃尔合金,Hastelloy是哈氏合金。铬镍铁合金是铬镍铁合金。

两种材料之间用斜线隔开,阀座密封面材料可以是两种材料中的一种,闸板(阀瓣)密封面材料可以是另一种。

紧固件材质:

紧固件主要包括螺栓、螺柱和螺母。紧固件直接对阀门施加压力,防止介质泄漏

流出量起着关键作用,因此所选材料必须保证在工作温度下有足够的强度和冲击韧性。

根据介质压力和温度选择紧固件材料时,可从下表中选择:

调节阀用高温螺栓:

工作温度在350以上的螺栓应采用耐热钢。调节阀螺栓使用的耐热钢主要有:低合金珠光体耐热钢、高铬马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁镍基和镍基合金耐热钢。

马氏体不锈钢:铬含量为12%17%的马氏体不锈钢螺栓具有更好的防松动性能、更高的持久塑性和更低的缺口敏感性。该材料除具有良好的韧性和热强度外,还具有良好的减振性能和较小的线膨胀系数,并能在大气和海水环境中抵抗腐蚀。马氏体不锈钢螺栓适用于有冲击载荷和腐蚀性介质的环境条件。当最高工作温度不超过600时,其强度虽低于奥氏体不锈钢,但仍具有相当的强度。但马氏体不锈钢的低温性能较差。在0以下的环境下,材料会失去韧性,出现冷脆。

低合金珠光体耐热钢可在较高温度下使用。一般工作温度在480以下的螺栓可采用铬钼钢,而工作温度在540以下的螺栓则应采用铬钼钒钢。

这两类材料在调质状态下具有较好的短期性能,在长期使用正火回火状态下具有较好的抗松弛性能。铬钼钒钢经正火和回火后,室温冲击韧性较低,在540时有持续的缺口敏感性,持久强度降低。

马氏体不锈钢:含铬量为12%17%的马氏体不锈钢螺栓具有更好的防松动性能、更高的持久塑性和更低的缺口敏感性。该材料除了具有良好的韧性和热强度外,还具有良好的减振性能和较小的线膨胀系数,能够在大气和海水环境中抵抗腐蚀。马氏体不锈钢螺栓适用于有冲击载荷和腐蚀性介质的环境条件。当最高工作温度不超过600时,其强度虽低于奥氏体不锈钢,但仍具有相当的强度。但马氏体不锈钢的低温性能较差。在0以下的环境下,材料会失去韧性,出现冷脆。

奥氏体不锈钢:奥氏体18-8不锈钢螺栓具有良好的整体耐腐蚀性能和高温机械性能,可在600高温下使用。并且具有良好的低温性能,在较低温度下仍能保持相当的强度。但其缺点是材料屈服强度较低,且无法通过热处理提高其机械性能。奥氏体沉淀硬化不锈钢在热处理过程中通过时效处理产生沉淀硬化,析出弥散的碳化物和金属间化合物,从而提高强度,同时仍保持原有不锈钢良好的耐腐蚀性和抗氧化性。这种螺栓在650以下使用时具有稳定的防松性能,但其合金含量较高,热处理工艺复杂,材料昂贵。

铁镍基和镍基合金:工作温度在570以上的螺栓可选用铁镍基或镍基合金。控制阀等材料一般含有钴,具有特别好的高温性能。例如美国的waspalog镍基合金可以在760以下工作; M252镍基合金可使用到840,Cr14Ni25Mo铁镍基合金也可使用到650;我国生产的高温合金也可用作高温螺栓钢。

填料:

阀门上的填料用于填充阀盖填料室空间,防止介质通过阀杆和阀盖内填料室空间泄漏。

填充可分为软填充和硬填充两种:

1)软质填料:由植物质即大麻、亚麻、棉、黄麻等,或矿物质即石棉纤维,或用石棉纤维编织而成的绳索夹有金属丝,并涂有金属丝制成。石墨粉等压制成型填料,以及柔性石墨填料。植物性填料较便宜,常用于100以下的低压阀门;矿物填料可用于450-500C 之间的阀门。近年来,以橡胶O型圈为填料的结构逐渐推广,但介质温度一般限制在60以下。高温高压阀门的填料也采用纯石棉和片状石墨粉制成。

2)硬质填料:由金属或金属与石棉、石墨混合制成的填料,以及聚四氟乙烯压制烧结而成的填料。金属填料很少使用。

填料的选择应根据介质、温度和压力而定。常用的材料包括以下几种:

1)油浸石棉绳可按表选用。

注:形状代号F表示方形、穿芯或一层或多层编织; Y表示圆形,中间有绞合线芯,外面有一层或多层编织; N表示扭曲。

2)橡胶石棉绳:

3)石墨石棉绳:石棉绳表面涂有石墨粉。可在450以上使用,压力可达16Mpa。一般适用于高压蒸汽。近来,逐渐采用压制成人的方法。

字型填料,单圈放置,密封性好。 4)聚四氟乙烯:这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上,但温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成。 垫片材料: 垫片是用来充填两个结合面(如阀体和阀盖之间密封面)间所有凹凸不平处,以防止介质从结合面间泄漏。 对垫片的要求:垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度,以保证密封。同时要具有良好的耐腐蚀性。 垫片可分为软质和硬质两种,软质一般为非金属材料,如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板,聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。 垫片的形状有很多,有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。 金属垫片的材料一般用08、10、20 优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9 不锈钢,加工精度和表面光洁度要求较高,适用于高温高压阀门。 非金属垫片材料一般塑性较好,用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。 金属材料耐腐蚀性的10级标准: 相关知识: 不锈钢命名方式: 钢号中碳含量以千分之几表示。 例如“2Cr13”钢的平均碳含量为2‰;若钢中含碳量≤0.3‰或≤0.8‰者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之,例如00Cr17Ni14Mo2(C≤0.3‰Cr17%Ni14%Mo2%)、0Cr18Ni9(C≤0.8‰Cr18%Ni9%) 等。 2)钢中主要合金元素,除个别微合金元素外,一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字“1”,例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者铬含量为0.4~0.6%,后者为0.9~1.2%,其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%…… 时,在元素符号后面应标明含量,可相应表示为2、3、4…… 等。例如18Cr2Ni4WA。 3)钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素,均属微合金元素,虽然含 量很低,仍应在钢号中标出。例如20MnVB 钢中。钒为0.07~0.12%,硼为0.001~0.005%。 奥氏体不锈钢: 奥氏体不锈钢是指在常温下具有“奥氏体组织”(碳在铁中的固溶体 特性:呈体型立方晶体)的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。 304不锈钢: 304型:广泛使用的材料。 能经受一般的锈蚀,可抵抗加工介质浸蚀(但含有浓酸和氯化物成分的高温状态可能出现腐蚀), 能抵抗有 机化合物、染料和广泛的 各种各样的无机化合物。 304L型(低碳),耐硝酸性好并耐中等温度和浓度的硫酸, 广泛地用作液态气体贮罐,用作低温设备(304N)、器具其它消费产品,厨房设备、医 院设备、运输工具、废水处理装置。 316不锈钢: 316型:比304型含有稍多的镍,并含有2%─3%的钼,耐蚀性比304型好,特别是在倾向于引起点腐蚀的氯化物介质中。316型已发展用作亚硫酸盐纸浆机,因为它耐用硫酸化合物。而且,它的用途已扩大到在加工工业中处理很多化学制品。 317型:含有3%—4%的钼。 低温钢: 一般低温指小于-29~-196℃范围内,小于-196~-269℃为超低温范围。石化企业规定低于-20℃就算低温。一般碳素钢、低合金钢、铁素体钢在低温下韧性急剧下降,脆性上升,这种现象称材料的冷脆现象。为了保证材料的使用性能,不仅要求材料在常温时有足够的强度、韧性、加工性能以及良好的焊接性能,而且要求材料在低温下也具有抗脆化的能力。另外材料在低温时会发生收缩,各个零件收缩率不同是致使某些密封部位发生泄漏的原因。此外,奥氏体不锈钢在马氏体转变温度时,部分奥氏体转变成马氏体而引起体积变化导致阀门泄漏也是一个重要原因。因此,要研究阀门各部位零件的材料、结构特点以防止低温时产生间隙而泄漏。 各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用: 铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。 镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。 基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍 铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍 的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。 锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。 钛或铌是为了防止晶间腐蚀。 钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。 灰铸铁: 灰铸铁 灰铸铁碳量较高(为2.7%~4.0%) 可锻铸铁 由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件,再经退火而成的铸铁,有较高的强度、塑性和冲击韧度,可以部分代替碳钢。可锻铸铁的牌号是由“KTH”(“可铁黑”三字汉语拼音字首)或“KTZ”(“可铁珠”三字汉语拼音字首)后附最低抗拉强度值(MPa)和最低断后伸长率的百分数表示。例如牌号KTH 350—10表示最低抗拉强度为350 MPa、最低断后伸长率为10%的黑心可锻铸铁,即铁素体可锻铸铁;KTZ 650—02表示最低抗拉强度为650 MPa、最低断后伸长率为2%的珠光体可锻铸铁。 碳素钢: 含碳量小于1.35%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的钢。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽 ,用量最大。适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn碳素钢按化学成分(即以含碳量)可分为低碳钢(含碳量从0.10%至0.30% )、中碳钢(碳量0.25%~0.60%)和高碳钢(含碳量从0.60%至1.70%,可以淬硬和回火)。 蒙乃尔合金又称镍合金,是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。蒙乃尔合金耐腐蚀性好,呈银白色。 哈氏合金是镍基合金的一种,目前主要分为B、C、G三个系列,它主要用于铁基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不锈钢、非金属材料等无法使用的强腐蚀性介质场合。 球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨,有效地提高了铸铁的机械性能,特别是提高了塑性和韧性,从而得到比碳钢还高的强度。 生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在2.5%--4%,并含C、SI、Mn、S、P等元素,是 用铁矿石经高炉冶炼的产品。 奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。 马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类: 1.低碳及中碳13%Cr钢 2.高碳的18%Cr钢 3.低碳含镍(约2%)的17%Cr钢 马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性,可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片(1Cr13)、蒸汽装备的轴和拉杆(2Cr13),以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等(4Cr13)。碳含量较高的钢号(4Cr13、9Cr18)则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。 珠光体耐热钢 基体为珠光体或贝氏体组织的低合金耐热钢。主要有铬钼和铬钼钒系列,后来又发展了多元(如铬、钨、钼、钒、钛、硼等)复合合金化的钢种,钢的持久强度和使用温度逐渐提高。 一般合金元素总量最多为5%左右,其组织除珠光体外,也包括贝氏体钢。这类钢在450~620℃有良好的高温蠕变强度及工艺性能,且导热性好,膨胀系数小,价格较低,广泛用于制作450~620℃范围内各种耐热结构材料。如电站用锅炉钢管,汽轮机叶轮、转子、紧固件、炼油及化工用的高压容器、废热锅炉、加热炉管及热交换器管等。 镍基合金是指在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金。 镍基合金的代表材料有: 1,Incoloy合金,如Incoloy800,主要成分为;32Ni-21Cr-Ti,Al;属于耐热合金; 2,Inconel合金,如Inconel600,主要成分是;73Ni-15Cr-Ti,Al;属于耐热合金; 3,Hastelloy合金,即哈氏合金,如哈氏C-276,主要成分为;56Ni-16Cr-16Mo-4W;属于耐蚀合金; 4,Monel合金,即蒙乃尔合金,比如说蒙乃尔400,主要成分是;65Ni-34Cu;属于耐蚀合金;

用户评论

呆檬

这篇文章简直太棒了!我之前对管道和阀门只知道一点皮毛,看完之后感觉一下子就涨姿势了!特别是关于不同类型阀门的讲解,非常清晰易懂。现在终于可以更好地理解我在工作中遇到的各种问题了!

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巷陌繁花丶

我一直想学习一些管道和阀门方面的基础知识,但总不知道从哪里开始看起。这篇博文太棒了,将复杂的知识体系解释得通俗易懂,图片和图解也很直观地帮助我理解了。受益匪浅!

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柠夏初开

终于找到一篇靠谱的管道和阀门基础知识大全了!以前网上搜到的资料要么太专业要么过于简略,这篇博文刚好适合我这种入门者阅读。内容全面,结构清晰,值得收藏!

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念旧情i

文章写的确实不错,把管道和阀门的一些基本概念讲解得很到位。不过对于一些比较专业的知识,例如材料选择、计算方法等等,我觉得可以再详细一些,这样对想要深入了解这方面的人更实用。

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陌颜

学习过管道设计基础,这篇博文内容有些重复和滞后,缺少了一些最新的技术与发展趋势。建议作者可以更新一下内容,使其更加全面和时效性强。

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花开丶若相惜

我是一个刚进入阀门行业的,这本书给了我很大的帮助!我之前对阀门种类、工作原理知之甚少,这篇博文用通俗易懂的语言讲解,让我快速掌握了一些基本的知识点。感谢作者!

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笑傲苍穹

关于管道连接方式的介绍可以再详细一些,例如不同类型管件的使用场合和优缺点对比等等,这样更能方便读者理解和应用这些知识.

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坏小子不坏

对于一些比较复杂的阀门结构以及工作原理图示,建议可以增加一些动画演示或视频链接,可以让学习者更直观地理解。

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南初

我喜欢这篇文章用图表和图片来辅助讲解,这样的内容形式更容易记忆和理解。希望作者以后还能坚持这种风格,制作更多有用的科普文章!

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若他只爱我。

我从事管道安装行业多年,但总觉得有些基础知识还是掌握不够完善。这篇博文让我受益匪浅,很多理论知识获得了巩固和补充。特别是关于阀门维护保养的章节,对我的工作很有帮助!

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*巴黎铁塔

文章写的确实不错,但是一些知识点解释稍微太过简短了,对于需要深入理解的学生来说可能还不足够。可以考虑增加一些案例分析或应用实例来加深我们的理解。

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等量代换

我是在网上搜索学习管道和阀门的基础知识的,这篇博文让我找到了很多答案!以前总觉得这方面的内容太专业了,现在终于懂一点儿了。感谢作者!

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心悸╰つ

我很喜欢作者这样将各个知识点解释透彻的方式,没有跳跃性的总结,非常适合我们一步步学习这种入门类型的文章!

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〆mè村姑

管道安装和维护工作经常会遇到一些紧急情况,这篇博文提醒我需要对阀门知识进行更深入的学习,以便能够更好地应对这些挑战。

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逾期不候

如果能添加一些不同材料材质下的管道和阀门的特点和区别,那将更有研究价值!

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琴断朱弦

总觉得缺少了一些实际案例或应用场景的介绍,这样的方式更容易让人理解知识的内涵和实用性。

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别在我面前犯贱

学习这方面的知识确实是一项系统工程,这篇博文是不错的入门指南,希望作者能继续创作相关内容,帮助更多人了解管道和阀门!

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一生荒唐

对初学者来说非常有帮助,能够清晰地理解管道和阀门的分类、特点以及应用场景。期待作者以后能进行更深入的讲解和探讨!

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信仰

对于一些常见故障的处理方法,可以详细阐述一下步骤和技巧,这对实际操作人员更有指导意义。

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莫阑珊

管道和阀门知识体系确实很庞大,这篇博文只是触及了表面,还需要进一步学习和实践才能真正掌握。

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