五、 紧固件、填料及垫片材料
一、紧固件材料
紧固件主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。紧固件在阀门上直接承受压力,对防止介质
外流起关重要作用,因此选用的材料必须保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。
根据介质压力和温度选择紧固件材料时可按表5-1选择。
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名称
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公称压力
Pg
(Mpa)
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介 质 温 度 (℃)
|
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300
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350
|
400
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425
|
450
|
530
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螺栓
双头
螺栓
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1.6-2.5
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A3
|
35
|
30CrMoA
|
_
|
|
4.0-10.0
|
35
|
35CrMoA
|
25Cr2MoVA
|
|
16.0-20.0
|
30CrMoA
|
35CrMoA
|
25Cr2MoVA
|
|
螺母
|
1.6-2.5
|
A3
|
30
|
35
|
_
|
|
4.0-10.0
|
30
|
35
|
35CrMoA
|
|
16.0-20.2
|
35
|
35CrMoA
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表5-1
选用合金钢材料时必须经过热处理。对紧回件有特殊耐腐蚀要求时,可选用Cr17Ni2、
2Cr13、1Cr18Ni9等不锈耐酸钢。
二、填料材料
在阀门上,填料是用来充填阀盖填料室的空间,以防止介质经由阀杆和阀盖填料室
空间泄漏。
1、 对填料的要求
1) 耐腐蚀性好,填料与介质接触,必须能耐介质的腐蚀。
2) 密封性好,填料在介质及工作温度的作用下不泄漏。
3) 摩擦系数小,以减小阀杆与填料间的摩擦力矩。
2、 填料的种类
填料可分为软质填料及硬质填料两种:
1)软质填料:系由植物质,即大麻、亚麻、棉、黄麻等,或由矿物质,即石棉纤维,
或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳,也有压成的成型的填料,以
及近年来新发展的柔性石墨填料材料。
植物质填料较便宜,常用于100℃以下的低压阀门;矿物质填料可用于450-500℃的阀门。
近年来使用橡胶O型圈做填料的结构在逐步推广,但介质温度一般限制在60℃以下。
高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。
2)硬质填料:即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结
而成型的填料,金属填料使用较少。
3、 填料的选择
选择填料要根据介质、温度和压力来选择,常用的材料有以下几种:
1)油浸石棉绳,可按表5-2选择。
2)橡胶石棉绳:可按表5-3选择。
3)石墨石棉绳:石棉绳上涂有石墨粉,可用温度450℃以上,压力可以达到16Mpa
,一般适用于高压蒸汽上。近后来又逐步采用了压成人字型填料,单圈放置,密封性好。
4)聚四氟乙烯:这是一种目前使用较广的一种填料。特别适用腐蚀性介质上,但
温度不得起过200℃。一般采用压制或棒料车制而成,形状如图5-1所示。
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名
称
|
牌
号
|
形
状
|
规 格
(直径或方形边长)
|
适用极限压力
kgf/cm2
|
适用极限温度
(℃)
|
用途
|
|
油
浸
石
棉
绳
|
YS450
|
F
|
3.4.5.6.8.10
13.16.19.22.25
|
60
|
450
|
用于水蒸气、空气、
石油产品
|
|
Y
|
5.6.8.10.13
16.19.22.25
|
|
N
|
3.5.6.8.10.13
16.19.22.25
|
|
YS350
|
F、Y、N
|
3.5.6.8.10.13
16.19.22.25.
|
45
|
350
|
|
YS250
|
F、Y、N
|
3.5.6.8.10.13.
16.19.22.25
|
45
|
250
|
表5-2
注:形状代号F表示方的,穿心或一至多层编结;Y表示圆的,中间是一扭制芯子,外边是一至多层编结;N表示扭制的。
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名
称
|
牌
号
|
规 格
(直公式或方形边长)
|
适用极限压力
kgf/cm2
|
适用极限温度
(℃)
|
用
途
|
|
橡胶
石棉
盘根
|
XS450
|
3 . 4 . 5 . 6 . 8
10 . 13 . 16 . 19
22 . 25 . 28
|
60
|
450
|
用于蒸汽
、石油产
品
|
|
XS350
|
45
|
350
|
|
XS250
|
45
|
250
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表5-3
三、垫片材料
垫片是用来充填两个结合面(如阀体和阀盖之间的密封面)间所有凹凸不平处,
以防止介质从结合面间泄漏。
1、 对垫片的要求
垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度,以保证密封。同时
要具有良好的耐腐蚀性。
2、 垫片材料的种类和选择
垫片可分为软质和硬质两种,软质一般为非金属材料,如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板,
聚四氟乙烯等。硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。
垫片的形状有很多,有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。
金属垫片的材料一般用08、10、20优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9不锈钢,加工精度和表面
光洁度要求较高,适用于高温高压阀门。
非金属垫片材料一般塑性较好,用不大的压力就能达到密封。适用于低温低压阀门。
垫片材料可按表5-4选择。
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垫 片 材 料
|
介 质
|
应用范围
|
|
压力(Mpa)
|
温度(℃)
|
|
厚纸板
|
水、油类
|
≤10
|
40
|
|
油浸纸板
|
水、油类
|
≤10
|
40
|
|
橡胶板
|
水、空气
|
≤6
|
50
|
|
石棉板
|
蒸汽、煤气
|
≤6
|
450
|
|
聚四氟乙烯
|
腐蚀性介质
|
≤25
|
200
|
|
橡胶石棉板XB-450
|
水蒸汽、空气、煤气
|
≤60
|
450
|
|
XB-350
|
水蒸汽、空气、煤气
|
≤40
|
350
|
|
XB-200
|
水蒸汽、空气、煤气
|
≤15
|
200
|
|
耐油橡胶石棉板
|
油类
|
160
|
30
|
|
08钢与XB-450充填
|
蒸汽
|
100
|
450
|
|
08钢与XB-350充填
|
蒸汽
|
40
|
350
|
|
1Cr13、0Cr13石棉充填
|
蒸汽
|
100
|
600
|
|
08钢与耐油橡胶石棉充填
|
油类
|
100
|
350
|
|
铜
|
水蒸汽、空气
|
100
|
250
|
|
铝
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水蒸汽、空气
|
64
|
350
|
|
10钢、20钢
|
水蒸汽、油类
|
200
|
450
|
|
1Cr13
|
蒸汽
|
200
|
550
|
|
1Cr13Ni9
|
蒸汽
|
200
|
600
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表5-4
制造阀门零件材料很多,包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。
制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择:
1、工作介质的压力、温度和特性。
2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。
3、有较好的工艺性。
4、在满足以上条件情况下,要有较低的成本。