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低温阀门及其低温试验装置

文章出处:www.jnslx.com 人气:发表时间:2017-05-09 16:49

低温阀门及其低温试验装置  
  1、低温阀门  低温阀门通常按其工作温度分类,-100-40℃的称为低温阀门,-100℃以下的称为超低温阀门,低温阀门的工作温度主要取决于其介质温度,低于-100℃的工况环境,目前应该受到高度重视。常用气体的液化温度 (℃) 低温阀门的主要品种有:闸阀、截止阀、止回阀、球阀和蝶阀等。低温阀门一般都采用长颈阀盖结构,以保证填料函底部温度保持在0℃以上,防止填料冻结。结构设计时应考虑由于温度变化引起的结构变形和介质异常升压现象,以保证密封性能和强度安全为主要原则。低温阀门材料选择要依工作温度而定,一般来说,-100℃以上,主体材料采用低温碳钢,-100℃以下要选择奥氏体不锈钢。密封和紧固件也要依据工作温度的不同,选择合适的材料以保证有效的机械性能。
 
  2、阀门低温试验装置  阀门低温试验装置主要用来进行低温阀门零部件深冷处理和阀门低温型式试验。 有关标准规定,工作温度低于-100℃的低温阀门,其主要零部件在精加工前应进行深冷处理,目的是减少由于温差和金相组织改变而产生的变形。低温试验主要是检验在低温工作环境下,低温阀门的整机性能,这是一项要定期进行的工作。 目前,低温环境主要是通过热力循环或低温介质(通常是低温液体吸收气化潜热)方式获得,但-100℃以下的深冷环境通常只能通过低温液体浸渍法获得。
  由于液氮的温度位合适(-196℃)、来源广泛、无污染、价格便宜而得到广泛应用。采用液氮作为冷媒介质时,可以通过加入一定比例的酒精来获得不同的温度位。
  3、深冷处理与低温试验
  深冷处理 深冷处理工艺在阀门行业主要适用于工作温度低于-100℃的超低温阀门零部件,在这个温度段的用材主要以F304、F304L、F316和F316L等Cr-Ni奥氏体不锈钢为主,这些材料都属于亚稳定型不锈钢,在低温下会发生向马氏体的金相转变,由于体心立方晶格的马氏体比面心立方晶格的奥氏体具有更大的比容,低温相变后会引起体积膨胀而导致零件变形。 此外,温度降低还会造成金属结构的收缩,由于零件各部分收缩不均匀,就产生了温度应力,当温度应力超出了材料的屈服极限时,零件将产生不可逆的永久变形。深冷处理可以使相变和变形充分发生,然后,通过精加工使零件保持组织和尺寸的相对稳定。具体方法是:将零件浸放在液氮中,当温度达到-196℃时开始保温1~2h,然后取出,自然恢复到常温,重复循环2次。
  有关研究资料表明,深冷处理还有强化材料机械性能的效果,钢铁材料在经过深冷处理后,强度和硬度有所提高。
  主要是由于:
  (1)残余奥氏体转变为马氏体,从而提高强度和硬度;
  (2)从马氏体中析出超细碳化物,从而弥散强化;
  (3)组织细化,从而引起材料的强硬化。并且认为:二次深冷处理效果最佳,因为第二次处理时材料仍能发生结构上的变化,但是此后的多次处理就不再有明显变化。

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此文关键词:低温阀门
 

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