7072彩票代理歡迎您的到來!

伱的位置:首頁 > 新聞動态 > 公司新聞

不鏽鋼閥門材質解析

2018-12-21 13:42:27      點擊:
不鏽鋼閥門常用的是奧氏體不鏽鋼和雙相不鏽鋼(即含奧氏體相又含鐵素體相),用于承壓件和腐蝕性介質,适用溫度範圍-269(液氦)~+816℃。常用的溫度範圍是-196~+650℃。
奧氏體不鏽鋼具有良好的耐腐蝕性,高溫抗氧化性能和耐低溫性能。因此,廣泛用于制作耐腐蝕閥門、高溫閥門和低溫閥門。
奧氏體不鏽鋼的耐蝕性是相對的,不是什麼樣的腐蝕性介質它都能承受,金屬的腐蝕現象或所謂的耐腐蝕性是根據腐蝕性介質的種類、濃度、溫度、壓力、流速等環境條件以及金屬本身的性質和材料中各化學元素的質量分數、加工性,熱處理等諸因素的差異而分别有不同的腐蝕狀态和腐蝕速度。例如不鏽鋼具有良好的耐腐蝕性能,可是因為腐蝕環境或使用條件的不同,也可能發生意想不到的腐蝕破壞事故。因此,應充分地了解腐蝕介質和耐腐蝕材料,才能選擇合适的耐腐蝕材料。
金屬的腐蝕形态可分為兩大類,均勻(全面)腐蝕和局部腐蝕。均勻(全面)腐蝕包括全面成膜腐蝕和無膜腐蝕。
全面成膜腐蝕:腐蝕在金屬的全部或大部面上進行,而且生成保護膜,具有保護性。例如:碳素鋼在稀硫酸中腐蝕很快,當硫酸含量(質量分數)大于50%時,腐蝕率達到最大值,此後含量再繼續增大,腐蝕率反而下降。這是由于濃硫酸的強氧化性在鐵的表面生成一層組織緻密的鈍化膜,這種鈍化膜不溶于濃硫酸,從而起到了阻礙腐蝕的作用。
無膜腐蝕:無膜全面腐蝕很危險,因為它保持一定腐蝕速度,全面進行。
局部腐蝕:局部腐蝕的形态有13種,如縫隙腐蝕、脫層腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕、等等。據調查,化工裝置中局部腐蝕約占70%。在諸多局部腐蝕的形态中,與閥門制造有關的且常見的是晶間腐蝕。
一般對均勻腐蝕的程度用腐蝕率來表示,但如何評價則有不同規定。按《石油化工企業管道設計器材選用通則》規定,介質對金屬材料的腐蝕能力可分為以下四類:年腐蝕速率不超過0.05mm的材料,為充分耐腐蝕材料;年腐蝕速率在0.05~0.1mm的材料,為耐腐蝕性材料;年腐蝕速率在0.1~0.5mm的材料,為尚耐腐蝕性材料;年腐蝕速率超過0.5mm.的材料,為不耐腐蝕材料。
對均勻(全面)腐蝕的耐腐蝕性用均勻腐蝕率來評價,見表1、表2。

1  腐蝕性能評價

腐蝕率/(mm/a)

評價

<0.05

優良

0.05~0.5

良好

0.5~1.5

可用,但腐蝕較重

>1.5

不适應,腐蝕嚴重

2  金屬材料耐腐蝕性的10級标準

腐蝕等級

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

腐蝕率/
   (mm/a)

<0.001

0.001~
   0.005

0.005~
   0.01

0.01~
   0.05

0.05~
   0.1

0.1~
   0.5

0.5~
   1.0

1.0~
   5.0

5.0~
   10.0

>10.0

腐蝕性類别

完全耐腐蝕

很耐腐蝕

耐蝕

尚耐蝕

欠耐蝕

不耐蝕

按日本《配管》、《裝置用配管材料及其選定法》規定,見表3。

3  耐腐蝕性能的評價

腐蝕率/(mm/a)

評價

0.005

可充分使用

0.005~0.05

可使用

0.05~0.5

盡量不要使用

0.5以上

不使用

晶間腐蝕:局部地沿着結晶粒子邊界向深度方向腐蝕的形式稱晶間腐蝕。這種腐蝕,外表看不出腐蝕迹象,嚴重的晶間腐蝕可以穿過整個機體厚度。
産生晶間腐蝕的原因是由于沿晶界邊界析出碳化鉻Cr23C6或FeCr化合物-稱δ相,使晶介周圍貧鉻,在适合的腐蝕介質(産生晶間腐蝕的介質)中,就形成碳化鉻(陰極)-貧鉻區(陽極)電池,使晶界貧鉻區産生腐蝕。
由上述可看出晶間腐蝕是有條件的,其内因是必須有碳化鉻或δ相沿晶界析出,使晶界貧鉻。其外因是必須有腐蝕貧鉻區的介質,水和一些中性溶液并不腐蝕貧鉻區,所以即使存在貧鉻區也不會産生晶間腐蝕。如果晶界不貧鉻,即使有産生晶間腐蝕的介質也不會産生晶間腐蝕,所以産生晶間腐蝕的内因、外因缺一不可。
産生貧鉻區的原因:一是鋼水化學成分不合格,如碳高、鉻低或含钛、铌的不鏽鋼中,碳钛化或碳铌化不夠,二是熱處理工藝不正确或焊接、加工時加熱至碳化物析出溫度,而在900~400℃冷卻速度不夠快而析出碳化物造成貧鉻。
控制奧氏體不鏽鋼晶間腐蝕有三種方法:執行正确的熱處理工藝,将鋼加熱至1100℃水淬(急冷),使碳化物向固溶體中溶解;加人固定碳的元素钛或铌;采用含碳量(質量分數)≤0.03%的超低碳不鏽鋼。
奧氏體不鏽鋼作高溫用鋼。高溫是指溫度超過350℃以上,高溫用鋼是指在高溫下具有較高強度的鋼材,在石油化工裝置,高溫并伴有腐蝕性的場合,就必須使用既耐高溫又耐腐蝕的材料,不鏽鋼18Cr-8 Ni~25Cr-20Ni的高溫強度高,特别是18-8Ti、18-8Nb等合金元素影響更大。一般在沒有耐腐蝕性問題的場合,在規定範圍内,含碳量高的不鏽鋼,其高溫強度也高,若在18-8鋼中添加Mo、Nb、Ti、Mo可強化基體,Nb、Ti則形成碳化物,從而可改善高溫強度,具體什麼牌号的不鏽鋼最高使用溫度是多少,可查GB/T 12224-2005《鋼制閥門
 一般要求》和ASME B16·34-2004《法蘭、螺紋和焊接連接的閥門》标準中的壓力一溫度額定值表。
1.不鏽鋼鑄件
(1)中國  GB/T 12230-2005《通用閥門  不鏽鋼鑄件技術條件》規定了鑄鋼件的鋼種及化學元素質量分數,其熱處理規範、力學性能和許用應力。
(2)美國  ASTM A351/A351M-2006《承壓件用奧氏體鋼鑄件規範》标準規定鑄鋼件的鋼種及化學元素的質量分數、熱處理規範、力學性能和許用應力。
2.不鏽鋼鍛件和棒材
(1)中國GB/T1220-2007《不鏽鋼棒》規定了不鏽鋼鍛件和棒材的鋼種及化學元素質量分數、力學性能和不鏽鋼棒或試樣的典型熱處理制度。
(2)美國ASTM A182/A182M-2008《高溫用鍛鋼或軋制合金鋼和不鏽鋼管法蘭、鍛制配件、閥門與零部件》标準規定的鋼種及化學元素質量分數、力學性能、熱處理規範、焊補要求、許用拉應力,許用彎曲應力和許用切應力。