淺論高溫高壓硬密封三通球閥的材料選擇

高溫高壓硬密封三通球閥廣泛用于石油、化工和電力等行業(yè)。由于該閥的設(shè)計(jì)、工藝及材料選擇等比較困難，一直從國外進(jìn)口此類閥門。經(jīng)過一年的產(chǎn)品試制，我們研制了口徑15～100mm，壓力從2.0～32.0MPa，溫度可達(dá)600℃的高溫高壓硬密封三通球閥。

高溫高壓硬密封三通球閥是單向密封結(jié)構(gòu)，管路中介質(zhì)從一端進(jìn)入，碟簧預(yù)緊力及介質(zhì)壓力使球體密封面與閥座密封面密封。其特點(diǎn)是密封可靠，零泄漏，可承受很大的軸向力，適用于液體、氣體和酸類等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)以及泥漿和砂類等強(qiáng)磨損介質(zhì)。

三通球閥閥體材料可根據(jù)管路中介質(zhì)的溫度、壓力和性質(zhì)，選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼(如A105)、合金結(jié)構(gòu)鋼(如A182-F22)及奧氏體不銹鋼(如A182-F304、F316)等。密封墊圈材料應(yīng)選擇耐腐蝕性較強(qiáng)的時(shí)效硬化不銹鋼ASTM A5642TYPE630。

在閥體與球體接觸面應(yīng)噴硬鉻RAM31或堆焊STL6，硬度≥45HRC。閥體材料為碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，球體材料應(yīng)選擇A194-410，球面噴硬鉻RAM31，硬度69～72HRC。閥體材料為奧氏體不銹鋼時(shí)，球體材料應(yīng)選擇A182-F316，球面噴硬鉻 RAM31，硬度 69～72HRC，球體圓度誤差小于0.004mm。碟簧應(yīng)該選擇SB-168或UNS NO6600鎳鉻鐵合金。該合金在780℃時(shí)具有很高的強(qiáng)度、韌性和耐氧化性，疲勞強(qiáng)度高。三通球閥閥桿材料選擇A638-660高溫用沉淀硬化鐵基超耐熱合金。該材料耐高溫，耐腐蝕，在高溫狀態(tài)下具有良好的機(jī)械性能。

為了保證高溫高壓硬密封三通球閥的壽命及質(zhì)量 , 既要控制球體圓度和球表面硬度 , 又要合理選擇球閥零部件材料。