1. 阀门内件和密封面常用的材质是什么
阀门内件通常涉及多种部件,包括阀瓣、阀座、阀杆等,以及可能的衬套、螺栓和螺母等。阀门的密封面主要指的是阀瓣和阀座接触面。常用材质及使用温度、介质适用情况如下:
青铜材质适用于广泛的阀门应用,如蒸汽、水、油、空气和天然气等,最高工作温度约280°C。可用于低温介质,如液化气、液态氧和液态氨,使用时可采用适当牌号的青铜或不锈钢。不含锌的青铜,如铝青铜,在特定情况下也能应用。
铁材质的阀门在阀杆采用钢制外,其余部分由铁制成,适用于“全铁”设计。这类阀门在浓硫酸、碳氢化合物混合酸介质、卤水、氨水、酒精、洗涤液和氯化物溶液等工业化学品的使用中表现良好。
铬13不锈钢广泛应用于阀杆、阀座密封圈和阀瓣,尤其适用于含有润滑剂的介质,具有高耐磨性、抗擦伤、耐腐蚀和抗冲蚀能力。在油品和蒸气管线上,即使温度达到600°C,这种材料也能成功使用多年。
镍合金,如镍、铜和锡的组合,用于阀座环和铬13不锈钢阀瓣,特别适合无润滑剂、腐蚀性较小的气体和液体介质。适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、天然气、燃油、汽油和低黏度油等介质,蒸汽介质工作温度限制在450°C以下,其他介质限制在260°C以下。镍合金也适用于蒸汽、水和其他介质使用。
奥氏体不锈钢,以18-8铬-镍为基础,广泛应用于阀门内件制造,适用于极强腐蚀、高温或腐蚀性与高温并存的介质。
特种不锈钢(如20合金、Incoloy825和Carpenter20cb3)用于阀门内件制造,常用于普通不锈钢阀门或铁阀、钢阀中,尤其适用于海水、盐溶液或蒸汽介质。
蒙乃尔合金应用于铁阀和钢阀中,介质多为海水、盐溶液或蒸汽。哈氏合金B和C在阀门内件上的应用较少,但用于硫酸或稀盐酸介质时,哈氏合金B常作为内件材料,而哈氏合金C则用于专用氨阀和混合酸介质阀门的内件上。
硬质合金堆焊于阀瓣和阀体座上,形成高耐磨性和抗擦伤的密封面,适用于介质温度升高和干燥场合。
钴基和镍基硬质合金通常用于密封面材料,并与相似材料配对,但硬度差有助于减少工作中的擦伤。材料选择还需考虑与特定零件的附着性。
塑料和合成橡胶作为密封面和阀座材料,广泛应用于各种阀门中。聚四氟乙烯(PTEF)是最常用的塑料,用于球阀、蝶阀、隔膜阀等的阀座或隔膜表面,以及作为阀杆密封填料。聚四氟乙烯具有极好的耐腐蚀性和耐磨性,最高使用温度可达250°C。合成橡胶(如丁腈橡胶、碳-氟化合橡胶、乙烯丙基橡胶、硅橡胶等)广泛用于阀座、衬套、隔膜、导套等,适用于高温使用,如天然橡胶、丁基橡胶、乙烯丙基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯-聚丁橡胶等。
使用塑料和合成橡胶作为阀门内件材料的优点包括耐蚀性、抗冲蚀性和无泄漏密封性。然而,这些材料的使用受到所用材料温度限制,且材料选择还需考虑特定的使用条件和因素。
2. 阀门橡胶密封圈材质比较有哪些
由一个或几个零件组成的环形罩,固定在轴承的一个套圈或垫圈上并与另一套圈或垫圈接触或形成窄的迷宫间隙,防止润滑油漏出及外物侵入。密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈,因其截面为O型,故称其为O型密封圈。
一、NBR丁腈橡胶密封圈
适合于石油系液压油、甘醇系液压油、二酯系润滑油、汽油、水、硅润滑脂、硅油等介质中使用。是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。不适用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃、MEK 和氯仿。一般使用温度范围为 -40~120 ℃。
二、HNBR氢化丁腈橡胶密封圈
具有极佳的抗腐蚀、抗撕裂和抗压缩变形特性,耐臭氧、耐阳光、耐天候性较好。比丁腈橡胶有更佳的抗磨性。适用于洗涤机械、汽车发动机系统。不建议使用于醇类、酯类或是芳香族的溶液中。一般使用温度范围为 -40~150 ℃。
三、SIL硅橡胶密封圈
具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化性能。有很好的绝缘性能。但抗拉强度较一般橡胶差且不具耐油性。适用于家用电器如电热水器、电熨斗、微波炉等。还适用于各种与人体有接触的用品,如水壶、饮水机等。不建议使用于大部份浓缩溶剂、油品、浓酸及氢氧化钠中。一般使用温度范围为-55~250 ℃。
四、VITON氟素橡胶密封圈
耐高温性优于硅橡胶,有极佳的耐候性、耐臭氧性和耐化学性,耐寒性则不良。对于大部份油品及溶剂都具有抵抗能力,尤其是酸类、脂族烃、芳香烃及动植物油。适用于柴油发动机、燃料系统及化工厂的密封需求。不建议使用于酮类、低分子量的酯类及含硝的混合物。一般使用温度范围为-20~250 ℃。
五、FLS氟硅橡胶密封圈
其性能兼有氟素橡胶及硅橡胶的优点,耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳。能抵抗含氧的化合物、含芳香烃的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。一般使用温度范围为-50~200 ℃。
六、EPDM三元乙丙橡胶密封圈
具有很好的耐候性、耐臭氧性、耐水性及耐化学性。可用于醇类及酮类,还可用于高温水蒸气环境之密封。一般使用温度范围-55~150 ℃。
七、CR氯丁橡胶密封圈
耐阳光、耐天候性能特别好。不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂,耐稀酸、耐硅脂系润滑油,但在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。在低温时易结晶、硬化。适用于各种接触大气、阳光、臭氧的环境及各种耐燃、耐化学腐蚀的密封环节。不建议使用于强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。一般使用温度范围为-55~120 ℃。
八、IIR丁基橡胶密封圈
气密性特别好,耐热、耐阳光、耐臭氧性佳,绝缘性能好;对极性溶剂如醇、酮、酯等有很好的抵抗能力,可暴露于动植物油或可氧化物中。适合于耐化学药品或真空设备。不建议与石油溶剂、煤油或芳烃同时使用。一般使用温度范围为-50~110 ℃。
九、ACM丙烯酸脂橡胶密封圈
对油品有极佳的抵抗力,耐高温、耐候性均佳,但机械强度、压缩变形率及耐水性稍差。一般用于汽车传动系统及动力转向系统之中。不适用于热水、刹车油、磷酸酯之中。一般使用温度范围为-25~170 ℃。
十、NR天然橡胶密封圈
橡胶制品具有很好的耐磨性、弹性、扯断强度及伸长率。但在空气中易老化,遇热变黏,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸。适合于在汽车刹车油、乙醇等有氢氧根离子的液体中使用。一般使用温度范围为-20~100 ℃。
十一、PU聚氨脂橡胶密封圈
聚氨脂橡胶的机械性能非常好,耐磨、耐高压性能均远优于其它橡胶。耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相当好,但高温易水解。一般用于耐高压、耐磨损密封环节。一般使用温度范围为-45~90 ℃。
3. 常用的阀门材质有哪些
青铜
使用最广的青铜阀、铸铁阀门和钢阀门的最高工作温度在280℃左右。适用介质包括蒸汽、水、油、空气和天然气输送管线。阀瓣和阀门座也可以使用适当牌号的青铜(阀杆用不锈钢)可以适应那些温度极低的介质,如液化气、液态氧和液态氮。
不含锌的青铜,通常是铝青铜。在特定的情况下也常被应用。
铁
除阀杆用钢制成,阀门的其余全部零件都用铁制作(‘全铁’)。通常阀瓣和阀体两者都有整体密封面。‘全铁’阀门对于浓硫酸和碳氢化合物的混合酸介质来说是一种比较经济的选择,并且对于许多其它与工业有关的化学液体如卤水、氨水、酒精、洗涤液和氯化物溶液使用情况也很令人满意。
铬13不锈钢
这种材料广泛地应用于阀杆、阀座密封圈和阀瓣上。它使用在含有一定比例的润滑剂的介质,具有很高的耐磨、抗擦伤、抗腐蚀和抗冲蚀等特点。它还有很强的抗氧化能力和抗热硫化润滑油的腐蚀能力。这种材料在油品和蒸气管线上,工作温度达到600℃的情况下已成功的使用了许多年。
镍合金
‘镍合金’(这里指镍、铜和锡合金的组合),用它做阀门座环;用铬13不锈钢做阀瓣,特别适合于没有润滑剂,腐蚀性相对不大的气体和液体介质。其它的适用介质包括过热蒸汽和饱和蒸汽、天然气、燃油、汽油和低粘度油。对于蒸汽来说,工作介质限制在450℃以下,对于其它介质限制在260℃以下。
用组合镍合金做阀座和阀瓣也适合于蒸汽、水和其它介质使用。
奥氏体不锈钢
前面阀体材料里已经介绍过奥氏体不锈钢,以18-8铬一镍为基础的钢材,广泛地用在阀门内件制造上。无论是在极强的腐蚀还是极高的温度下,或者即强腐蚀又高温下的介质都适用。
特种不锈钢
这些‘20’合金、‘耐热镍铬铁合金825’和‘Carpenter 20cb3’经常被用来做阀门内件。这些特种不锈钢的内件经常用在普通不锈钢阀门上,而且有时也只在铁阀和钢阀上。
‘蒙乃尔’合金
用这种合金做阀门内件,大多数用在铁阀和钢阀上。其介质多为海水,盐溶液或蒸汽。
‘哈氏’合金,‘B’和‘C’
这些材料用在阀门内件上的不多,而在整个阀门上经常应用。然而,介质为硫酸或稀盐酸时,有时用‘哈氏’合金‘B’作为阀门内件材料,而‘哈氏’合金‘C’的典型应用是在专用的氨阀和混合酸介质的阀门内件上。
硬质合金
在阀瓣和阀体座上堆焊一层坚硬的硬质合金,这样就可以使密封面具有很高的耐磨性和抗擦伤能力。这种材料尤其适用于介质温度升高和干燥的场合。
密封面的材料通常从钴基和镍基合金中挑选,而且与之相配对的表面通常镀有相似的材料,但要有硬度差,以便在工作中减少擦伤。然而,相配的两面并不总是都采用堆焊的型式,采用什么型式还要取决于所用硬质合金的性能。
钴基和镍基硬质合金的类似的性能规范可以从一些阀门制造商那里得到。选择材料时要依靠许多评价因素。一个重要的因素是所给的材料要能够容易地附着在特定的零件上。
塑料和合成橡胶
塑料和合成橡胶被使用在许多不同种类阀门的以一种型式或另一种型式布置的密封面和阀座上。
应用最广泛的塑料材料是聚四氟乙烯(PTEF)。在球阀和蝶阀中用它做阀座,在隔膜阀中用它做隔膜表面。在许多种类的阀门中,聚四氟乙烯被用来做阀杆密封填料。
作为阀座和密封件的材料,聚四氟乙烯是最好的;它几乎能适用所有介质,并且耐磨性很好,而且使用温度可达250℃。经常使用纯的聚四氟乙烯,但在许多情况下,为了改善它的压缩永久变形的性能,可加入一些化学性质不活泼的填料,如玻璃。
聚四氟乙烯的抗化学腐蚀性质使它成为一种很理想的隔膜材料。它的刚性和抗疲劳性质也是有用的特性。在多数使用隔膜的阀中,一层薄的聚四氟乙烯与合成橡胶基底联合使用,聚四氟乙烯与合成橡胶可以是分离的,也可以是粘接的。
在阀门内件中应用合成橡胶大多数是作为‘O’形圈、垫片、阀座和座衬套、隔膜和蝶阀的衬套。
‘O’形圈大量的用在阀杆密封上,最常用的材料是腈橡胶。碳一氟化合橡胶、乙烯丙基橡胶和硅橡胶,尤其适合在高温下使用。
各种各样的合成橡胶广泛地应用在阀座、衬套、隔膜和导套上。基本聚合物的化合可以得到更广泛的物理和化学性能。以下是最常用的合成橡胶:
天然橡胶、丁基橡胶、乙烯丙基橡胶、氯丁橡胶、腈橡胶、苯乙烯—聚丁橡胶。
应用塑料和合成橡胶作为阀门内件材料的优点是它具有很好的抗腐蚀性和抗冲蚀性,而且可以达到无漏损密封。而这些材料的缺点是在使用中工作温度受到所用材料的限制。此外,给定的材料是否适用还要取决于若干因素。