阀门的材料要求
1 材料规范
材料应按书面规范的规定进行采购。
金属零件的规范,至少应规定如下要求:
——化学成分;
——热处理;
——力学性能;
——试验;
——合格证。
除阀杆和垫环外的金属承压件,应按照ASME B16.34、协议或其他等效标准所列举的材料制造。
2 适用性
所有的湿润件、金属、非金属和润滑剂应适于生产介质和买方规定的工作条件。
适用于压力大于或等于PN 100(
3 锻件
锻造承压件应锻造成接近最终的形状和尺寸。
4 焊接端
焊接端为碳钢的化学成分应满足下列要求:
a) 用炉前分析时,含碳量(质量分数)不应超过0.23%;用产品(检测)分析,含碳量(质量分数)不应超过0.25%;
b) 硫和磷两项的最高含量(质量分数)都不应超过0.035%;
c) 用炉前分析时,碳当量(CE)不应超过0.43;用产品(检测)分析时,碳当量不应超过0.45。CE值应按下列的公式来计算:
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(质量分数),%,如:ω(C)表示含碳量的质量分数。
焊接端为奥氏体不锈钢的化学成分应满足下列要求:
a) 除下述的b)和c)外,含碳量(质量分数)不应超过0.03%;
b) 如果材料用铌进行稳定化处理,且含铌量至少是含碳量(质量分数)的10倍,则含碳量(质量分数)增至0.08%是允许的;
c) 用铌或钽进行稳定化处理的钢,含有铌或钽的总量应至少是含碳量(质量分数)的8倍。
由其他材料制造的焊接端化学成分的要求,应按协议确定。
5 冲击韧性试验要求
用于阀门承压件的所有碳钢和低合金钢,当规定的设计温度低于-
注:设计标准/规范或当地需要时,可要求冲击试验的最低设计温度高于-
冲击试验(至少包含3个试样),应使用代表每一炉材料的试棒,在最终热处理之后进行。
试样应从同炉次(适用时可以锻制小件)的分离块或附着块上切取,并与产品材料进行相同的热处理(包括去应力热处理)。下列情况除外:
达到或低于早期去应力(或回火)温度的去应力承压件,不需要重新试验;
如果在去应力之前测量的材料韧性值是所需韧性值的3倍,则去应力之后,不需要重新试验。
如果试验材料使用与阀门生产相同的设备进行热处理,则冲击韧性试验可在阀门制造工艺鉴定期间进行。
冲击试验温度应按照适用的材料规范和管道设计标准/规范进行。
除螺栓材料外,全尺寸试样的冲击试验结果应符合表8的要求。螺栓材料的冲击试验结果应符合ASTM A 320的要求。
表8 夏比V型缺口冲击试验要求(全尺寸试样)
最低抗拉强度 MPa |
3个试样的平均值 J |
单个试样的最低值 J |
≤586 |
20 |
16 |
587~688 |
27 |
20 |
≥689 |
34 |
25 |
6 螺栓
螺栓应适用于规定的阀门操作和压力额定值。
机械强度高于ASTM A193 B7级,或硬度超过22HRC的螺栓材料,除另有协议外,不应用于可能发生氢脆的阀门,比如,氢脆能在带有阴极保护的埋地管道上发生。
7 酸性环境
如果规定了酸性环境,则承压件、控压件、螺栓和螺母的材料应满足NACE MR 0175的要求。