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船用超低溫蝶閥的材料選用

通常LNG 船用超低溫蝶閥的工作溫度約在- 163℃以下,在此溫度下,閥門的金屬材料會產生低溫冷脆現象,即材料的硬度和脆性提高,塑料和韌性降低,從而影響閥門的性能和系統使用安全。為了防止閥門材料在低溫情況下的低應力脆斷,通常在設計超低溫閥門時,閥體、閥板、密封座、閥桿、填料和緊固件等,其承壓零部件大多選用具有面心立方晶格的奧氏體不銹鋼。銅及銅合金和鋁及鋁合金其力學性能較差,難以在超低溫下滿足其性能要求,故在超低溫閥門很少應用。低碳奧氏體不銹鋼在低溫時變形小,而且沒有明顯的低溫冷脆臨界溫度,可作為超低溫閥門首選材料。

低碳奧氏體不銹鋼的耐低溫性、耐壓性、耐腐蝕、耐磨損、焊接性、強度、沖擊韌性、相對伸長率和組織穩定性等綜合性能均優于其他材料。常用的低溫材料牌號有304、304L、316 316L,其中316L 的穩定性最好,用于閥桿材料需作沉淀硬化處理,以提高材料強度和表面硬度。所有零件材料必須進行低溫處理,盡量降低閥門在超低溫條件下尺寸發生變化,有效避免材料在超低溫條件下形變,且以二次低溫處理為佳,低溫處理的時間在2 6h 為宜。一般低溫深冷處理的溫度要低于閥門選用零件的材料相變溫度,并應低于閥門在低溫工作中的實際工作溫度,以減少在使用過程中超低溫對材料的變形而影響閥門的性能。所選零件材料還需進行無損探傷( PT、UT、RT) ,保證閥門材料不存在缺陷,奧氏體鋼固溶處理,材料還必須進行- 196℃低溫韌性沖擊試驗,最小平均沖擊值E = 41J。


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