閥門的材料要求
1 材料規范
材料應按書面規范的規定進行采購。
金屬零件的規范,至少應規定如下要求:
——化學成分;
——熱處理;
——力學性能;
——試驗;
——合格證。
除閥桿和墊環外的金屬承壓件,應按照ASME B16.34、協議或其他等效標準所列舉的材料制造。
2 適用性
所有的濕潤件、金屬、非金屬和潤滑劑應適于生產介質和買方規定的工作條件。
適用于壓力大于或等于PN 100(
3 鍛件
鍛造承壓件應鍛造成接近最終的形狀和尺寸。
4 焊接端
焊接端為碳鋼的化學成分應滿足下列要求:
a) 用爐前分析時,含碳量(質量分數)不應超過0.23%;用產品(檢測)分析,含碳量(質量分數)不應超過0.25%;
b) 硫和磷兩項的最高含量(質量分數)都不應超過0.035%;
c) 用爐前分析時,碳當量(CE)不應超過0.43;用產品(檢測)分析時,碳當量不應超過0.45。CE值應按下列的公式來計算:
CE =ω(C)+[ω(Mn)]/6+[ω(Cr)+ω(Mo)+ω(V)]/5+[ω(Ni)+ω(Cu)]/15
式中:
ω——表示某元素的含量(質量分數),%,如:ω(C)表示含碳量的質量分數。
焊接端為奧氏體不銹鋼的化學成分應滿足下列要求:
a) 除下述的b)和c)外,含碳量(質量分數)不應超過0.03%;
b) 如果材料用鈮進行穩定化處理,且含鈮量至少是含碳量(質量分數)的10倍,則含碳量(質量分數)增至0.08%是允許的;
c) 用鈮或鉭進行穩定化處理的鋼,含有鈮或鉭的總量應至少是含碳量(質量分數)的8倍。
由其他材料制造的焊接端化學成分的要求,應按協議確定。
5 沖擊韌性試驗要求
用于閥門承壓件的所有碳鋼和低合金鋼,當規定的設計溫度低于-
注:設計標準/規范或當地需要時,可要求沖擊試驗的最低設計溫度高于-
沖擊試驗(至少包含3個試樣),應使用代表每一爐材料的試棒,在最終熱處理之后進行。
試樣應從同爐次(適用時可以鍛制小件)的分離塊或附著塊上切取,并與產品材料進行相同的熱處理(包括去應力熱處理)。下列情況除外:
達到或低于早期去應力(或回火)溫度的去應力承壓件,不需要重新試驗;
如果在去應力之前測量的材料韌性值是所需韌性值的3倍,則去應力之后,不需要重新試驗。
如果試驗材料使用與閥門生產相同的設備進行熱處理,則沖擊韌性試驗可在閥門制造工藝鑒定期間進行。
沖擊試驗溫度應按照適用的材料規范和管道設計標準/規范進行。
除螺栓材料外,全尺寸試樣的沖擊試驗結果應符合表8的要求。螺栓材料的沖擊試驗結果應符合ASTM A 320的要求。
表8 夏比V型缺口沖擊試驗要求(全尺寸試樣)
最低抗拉強度 MPa |
3個試樣的平均值 J |
單個試樣的最低值 J |
≤586 |
20 |
16 |
587~688 |
27 |
20 |
≥689 |
34 |
25 |
6 螺栓
螺栓應適用于規定的閥門操作和壓力額定值。
機械強度高于ASTM A193 B7級,或硬度超過22HRC的螺栓材料,除另有協議外,不應用于可能發生氫脆的閥門,比如,氫脆能在帶有陰極保護的埋地管道上發生。
7 酸性環境
如果規定了酸性環境,則承壓件、控壓件、螺栓和螺母的材料應滿足NACE MR 0175的要求。