高温工况下阀门材料选择

　　亚高温是指阀门的工作温度在325 ~ 425 ℃ 范围内。如果介质是水和蒸汽，则主要使用WCB，WCC，A105，WC6和WC9。如果介质是含硫油，则主要使用具有硫化物耐腐蚀性的C5，CF8，CF3，CF8M和CF3M。它们多用于炼油厂的常压减压装置和延迟焦化装置。此时，由CF8，CF8M，CF3和CF3M制成的阀门不是用于耐酸溶液腐蚀，而是用于含硫的石油产品和石油管道。在此工况下，CF8、CF8M、CF3和CF3M的最高工作温度极限为450 ℃。

　　当阀门的工作温度为425 ~ 550 ℃ 时，为高温I级 (简称PI级)。PI级阀门的主要材料是ASTMA351标准中的CF8，该标准基于 “高温I级中碳铬镍稀土钛优质耐热钢”。因为PI等级是一个特定的名称，所以这里包含了高温不锈钢 (P) 的概念。因此，如果工作介质是水或蒸汽，虽然也可以使用高温钢WC6(t ≤ 540 ℃) 或WC9(t ≤ 570 ℃)，高温钢C5(ZG1Cr5Mo) 也可以用于含硫油品，但它们在这里不能称为PI级。

　　阀门的工作温度为550 ~ 650 ℃，定为高温二级 (以下简称pii级)。P ⅱ 型高温阀门主要用于炼油厂的重油催化裂化装置。它们包括用于3-旋转喷嘴和其他零件的高温衬里耐磨闸阀。P ⅱ 级阀门的主要材料是基于ASTMA351标准中的CF8的 “高温II级中碳铬镍稀土钛钽增强耐热钢”。

　　阀门的工作温度为650 ~ 730 ℃，定为高温 ⅲ 级 (以下简称P ⅲ 级)。P ⅲ 高温阀门主要用于炼油厂的大型重油催化裂化装置。P Ⅲ 高温阀门的主要材料是基于ASTMA351标准中的CF8M的 “高温 Ⅲ 中碳铬镍钼稀土钛钽增强耐热钢”。

　　阀门的工作温度为730 ~ 816 ℃，定为高温等级IV (简称P IV)。P ⅳ 级阀的工作温度上限为816 ℃，因为为阀设计选择的标准ASMEB16134压力温度等级中提供的最高温度为816 ℃(1500 υ)。此外，在工作温度超过816 ℃ 后，钢接近进入锻造温度区域。此时，金属处于塑性变形范围内，金属具有良好的塑性，难以承受高工作压力和冲击力而不变形。P Ⅳ 级阀门的主要材料是ASTMA351标准中的CF8M，它是 “高温 Ⅳ 级中碳铬镍钼稀土钛钽增强耐热钢” 的基本形式。耐热不锈钢，如CK-20和ASTMA182标准中的F310 (其中C含量 ≥ 01050%) 和F310H。

　　阀门的工作温度在816 ℃ 以上，简称为P V级、P V级高温阀 (用作截止阀而非调节蝶阀) 必须采用特殊的设计方法，如内衬保温衬里或水冷或风冷等，以保证阀门的正常运行。因此，未指定p ⅴ 高温阀的工作温度上限。这是因为控制阀的工作温度不仅仅是基于材料，而是通过特殊的设计方法来解决，设计方法的基本原理是一样的。可以根据其工作介质和工作压力以及采用的特殊设计方法等选择p ⅴ 高温阀门，以选择合理的满足阀门的材料。在p ⅴ 级高温阀门中，通常烟道挡板阀或蝶阀挡板阀或蝶板经常选择ASTMA297标准中的HK-30，HK-40高温合金，在1150 ℃ 以下的氧化和还原气体中可以抵抗腐蚀，但不能承受冲击和高压负荷。