中石化集團壓力管道材料培訓班筆記

中石化集團壓力管道材料培訓班筆記

第一章材料的影響因素

第一節(jié)溫度對材料的影響

一高溫影響

（-）高溫一機械型破壞

1高溫蠕變

蠕變特征：有應力存在；在高溫下塑性變形不斷增加。蠕變一般分三個階段：1）瞬時

蠕變階段2）穩(wěn)態(tài)蠕變階段3）延伸率快速增長階段。第三階段在工程上是不允許的。

不要認為設計溫度超過蠕變溫度材料就不能用，而要控制穩(wěn)態(tài)蠕變階段足夠長，

使其超過允許使用壽命。

（控制穩(wěn)態(tài)階段足夠長的措施有：按許用應力設計；盡量減少結構應力。）

材料的許用應力分三部分。1）低溫情況溫度W150C時，溫度對材料幾乎沒有

影響。2）中溫階段3）高溫階段應力動蕩嚴重，各個數(shù)據(jù)完全使試驗結果，工程上

不允許使用。

2應力松弛

由于發(fā)生應力松弛，高溫下的螺栓承載能力降低。因此應采用高強度的材料；墊

片的回彈力要大（比如纏繞式墊片）。螺栓要熱緊。

設計溫度2350c時，不宜采用焊接吊架。因為焊縫受力面積小，高溫時產生應力

松弛，吊架的承載力下降，會發(fā)生斷裂。同時，焊接時的高溫相當于進行了熱處理，應

力要釋放。

3高溫持久斷裂

材料缺陷對高溫持久的影響：材料有缺陷時，會形成缺口小應。在缺口處形成應力集中，

局部應力很大。在高溫條件下，首先產生塑性變形，并快速發(fā)展。顯示出整個材料的蠕

變強度（。尸、持久強度（OD）急劇降低。因此在高溫下要控制材料的缺陷。

一般情況下，事故的分析，塑性斷口為設計原因；脆性斷口為材料缺陷。

4熱疲勞

輸送高溫介質的厚壁管，其管壁會形成溫度梯度，由此產生應力梯度，相當于附

加了應力，而且常常是交變的。這種反復的溫度變化引起的金屬的疲勞稱為熱疲勞。在

外力的作用下，其合成應立會引起金屬的疲勞破壞。

設計時應注意:

1）適當控制結構應力水平，計算壁厚時給出較大的余量。

2）盡可能避免應力集中結構。例如：管件用三通，不用補強；彎頭用長半徑；鋼

管的表面質量要好。

3）采用低強度、韌性好的材料（屈服極限。sW245MPa；強度極限。a450Mpa）。

比如20#、20R、20Go

4）采用低氫性焊接材料。

（二）高溫一冶金不穩(wěn)定型破壞

1再結晶

有不穩(wěn)定的組織存在才會發(fā)生在結晶。變形加工（如鍛造等）、焊接會使金屬發(fā)生

晶格變化，得到外界能量后，晶格恢復正常，稱再結晶。特點：存在殘余應力，硬度增

加。

再結晶過程長，回使細晶粒長大（晶粒越小，材料的性能越好。）。晶粒長大是能

量降低的自發(fā)過程，使金屬材料的機械性能變差，而且在受力過程中發(fā)生，會引起破壞。

在不可避免要發(fā)生的情況下，索性選用粗大粒的材料。例如鑄造管，而不用軋制管。

焊縫不經過熱處理會產生兩種影響。1）有利影響：釋放殘余應力；2）不利影響：

有可能發(fā)生受力情況下進行的再結晶。

2時效或過時效（沒講）

3金屬間的原子遷移與集聚

（1）金屬中碳的含量越高，操作溫度越高，發(fā)生石墨化傾向的可能性越大?？刂剖?/p>

化傾向發(fā)生有兩個措施。1）控制溫度，不超過石墨化溫度。2）控制高溫操作的時間，

使之盡可能短。

為什麼20#鋼的控制溫度，有的規(guī)范為427c（425℃）,有的為450℃。450C短期

可用，即是控制時間。

焦化裝置的燒焦線操作溫度650℃,用20#鋼也可以，就是因為時間短。（沒有具

體的時間范圍，比如開工，幾個至二十幾個小時）但在650C時要注意氧化，管道外表

面應保溫。

（2）銘鋁合金鋼的回火脆性

隨著冶煉水平的提高，這種現(xiàn)象少有發(fā)生了。Cr2Mo脆化敏感性最高。

材料脆性與瞬間載荷有關。突然發(fā)生的瞬間載荷會使脆性材料發(fā)生破壞。大口徑

蒸汽管加旁通閥就有避免突然承受沖擊荷載的作用。

4金屬間的相沉淀

對高Cr的不銹鋼（Cr213%的鐵素體，常用于閥桿），要防止475c的脆性。這種

脆性在370℃以上時就會發(fā)生。

含碳量越高，脆化敏感性越低。比如在ASTM中的A216、GrWCBo閥桿一般是

馬氏體lCrl3、2Crl3因含碳量較高，可不受此限制。

防止。相脆性發(fā)生的措施是，控制鐵素體含量＜8%。在變形加工過程中，象鑄造（比

如閥）就容易發(fā)生問題。高溫高壓、臨氫時鐵素體含量控制在5%。

奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕。換熱器中的不銹鋼管一般為2mm厚，采用304不銹鋼

材料應該進行固溶處理。對321材料，當冷卻線沒有跨過C曲線時，不需要敏化處理。

（三）高溫一化學不穩(wěn)定型破壞

一高溫的影響

高溫硫在小于260℃時幾乎不發(fā)生腐蝕。

高溫氫在200c時發(fā)生腐蝕（與氫分壓有關）。

除鹽水的氧腐蝕，當溫度超過60C時氧腐蝕明顯發(fā)生；80C時相當劇烈；110C時

反而沒有了（汽化蒸發(fā)了）。因此除鹽水管道在W110℃時要考慮氧腐蝕，一般采用不銹

鋼。

連多硫酸生成與氫無關，但在氧環(huán)境下容易發(fā)生腐蝕。在沒有氫的情況下，比如

常減壓裝置是否用不銹鋼管道，仍建議不用，因為已發(fā)現(xiàn)該管道產生了連多硫酸。連多

硫酸的應力腐蝕開裂是非常危險的腐蝕形式，在工程中寧可信其有，，不可信其無。

選材按照《高硫的裝置、重點裝置、主要管道設計選材導則》執(zhí)行。

例：制氫轉化爐管道，操作溫度800C,用2520管（Cr25Ni20）,DN300,SCH60,

進行了熱處理。放了一段時間后做水壓試驗時，發(fā)生了脆性斷裂，在斷口處有鋅聚集。

結論：是鋅的進入產生了物理腐蝕。鋅是從保溫的捆扎材料鍍鋅鐵絲中來的。

在B31.3附錄F中有規(guī)定。某公司規(guī)定，371℃以上時，不銹鋼管道保溫外護不能

用鍍鋅鐵皮或鋁皮。端部一定要用不銹鋼板。

二低溫的影響及要求

在低溫情況下，材料因原子周圍的自由電子活動能力減弱和“粘結力”的增加而使

金屬呈現(xiàn)脆性。

脆性斷裂特點：斷口齊平，沒有紋路和縮頸出現(xiàn)。

1脆斷因素

1）內部缺陷。2）應力水平。低溫低應力工況一般不會發(fā)生斷裂。

2要求

材料的使用溫度不低于脆性轉變溫度（我國的標準沒有真正的依據(jù)；ASTM標準

原來對所有碳鋼都是-29℃,2002版在B31.1中對碳鋼分為A、B、C、D）。

?A53F型為爐焊管，比電阻焊還差。生產過程是在爐內加熱加力，只能用于無毒

不可燃的D類流體。

?爐焊、電阻焊（ERW）稱為壓力焊，屬于不完全的冶金結合。

?電熔焊（EFW）分為手工電弧焊、單面埋弧焊（SAW）、雙面埋弧焊（DSAW）。

上述三種焊管的限制溫度為-6C。

B31.3中取消了低溫低應力工況免除沖擊韌性試驗的條款，加上了應力避，計算很

復雜。

應力Wl/6Gs稱低應力。-20℃W設計溫度V50℃,應力。W50Mpa稱低溫低應力工

況。

20#鋼規(guī)定最低使用溫度為-20℃,用于-25C時，進行了某些試驗，合格（沖擊功

大于16J）就可以用。

沖擊功的合格標準是按材料的標準抗拉強度下限值（0b）劃分的。

※設計人應形成習慣，對材料給出對應的技術要求，提供給采購。

三溫度的上限和下限

1ASTM管材的應用范圍

A671------低溫

A672------高溫

P11/F11/A234/A216為一組對應的管材

ASTM管材與國內管材的對應對應的鑄件

304-—Crl8Ni9（相當于）CF8（8代表含碳量W0.08%）

304L-——00Crl8Nil0CF3

316——0Crl7Nil2Mo2CF8M（M代表加了Mo）

316L——00Crl7Nil4Mo2CF3M

321---0Crl8Nil0Ti沒有鑄件

347-—0Crl8NillNbCF8C

310——Cr25Ni20HK40

（一般美國代號管材在牌號前加P;鑄件在牌號前加F；管件在牌號前加WP）

2制約條件

當介質對金屬呈現(xiàn)腐蝕性時，往往會改變材料的使用上限。

例如：某介質的氫分壓PH=10.0MPat=300℃在氫氣條件下A106、Gr.B、20#

鋼（GB/T9948）就不能用了。

第二節(jié)硫化物腐蝕及防腐

原始硫化氫主要產生在油田，按《加工高含硫原油重點裝置主要設備設計選材導則》

和《加工高含硫原油重點裝置主要管道設計選材導則》執(zhí)行即可。

1名詞注釋

①氫鼓泡（HB）：有金屬內部過高的氫氣壓力而引起的表面層下的平面孔穴結構。

硫化物與金屬發(fā)生電化學腐蝕反應而產生的氫原子一部分會向金屬材料的內部滲

透，并在孔隙、夾雜、重疊等微觀孔隙處還原、聚集，從而引起局部升壓。該壓力有時

會達到300MPao局部的高壓會導致管道組成件的鼓泡，它一般發(fā)生在強度較低的碳鋼

構件內。

②硫化物應力腐蝕開裂（SSCC）：金屬在拉伸應力、水及硫化氫聯(lián)合作用下發(fā)生的腐蝕

開裂。

金屬與硫化物發(fā)生電化學腐蝕，在金屬表面發(fā)生蝕坑，蝕坑或金屬原始表面缺陷處

會因應力集中而產生微裂紋，且在微裂紋的尖部發(fā)生氫原子的富集。富集的氫原子因釘

扎作用而使微裂紋尖部呈脆性，并降低原子鍵的結合使裂紋擴散。SSCC腐蝕需要外力

作用。

2硫化物的低溫腐蝕

焊后熱處理可以緩解SSCC腐蝕。處理后發(fā)生的機率是10~15%,不處理發(fā)生的機

率是60~70%o焊后熱處理還可以消除殘余應力。殘余應力的影響是兩方面的①增加應

力水平。②金屬由于組織不穩(wěn)定更容易產生腐蝕。

（應力由結構應力和殘余應力組成。殘余應力是由于金屬晶格不穩(wěn)定產生的，有殘

余應力的地方原子具有較高的勢能，比較活潑。）

ASTM規(guī)范2002年版中有高溫硫化物和高溫環(huán)烷酸+硫化物的腐蝕速率數(shù)據(jù)。

3抗SSCC鋼的技術條件

1）材料

①標準屈服強度W355MPa。

②實測抗拉強度W630MPa。

③使用狀態(tài)為正火；正火+回火；退火或調整。

④碳當量W0.45。

⑤硬度（包括焊縫及熱影響區(qū)，如果有的話）WHB220。

2）制造要求

①冷變形量W5%時，進行消除應力熱處理；＞5%時，進行正火熱處理。

②焊后進行消除應力熱處理。

③不接受0.3mm及以上的尖銳表面缺陷。

④不接受異種鋼焊接。

4抗HIC鋼的技術條件

1）材料

①?與抗SSCC鋼相同。

⑥S、P含量＜0.006%；嚴重時應控制S、P含量W0.002%。

2）制造要求

①?④同上

⑤對于首批制造的管子，除進行常規(guī)形式的試驗外，尚應進行氫開裂的敏感性試驗。試

驗方法應符合NACETMO284標準的要求。試驗結果應符合下列要求：試驗溶液PH=4.8?

5.4；三個試樣的平均值CLRW10版CSRW3%；CTRW1.5%。其中CLR為裂紋長度百分比，

CSR為裂紋敏感百分比，CTR為裂紋厚度百分比。合格的應力腐蝕開裂敏感性試驗應備

案。

第三節(jié)氫損傷與防止

乙烯、煉油裝置氫腐蝕很廣，分高溫下和低溫下兩種情況。

1名詞

1）反應氫（亦稱過程氫）：腐蝕反應生成的氫。

2）工藝氫：介質本身含有氫。

3）環(huán)境氫：焊接產生的氫。

4）原始氫：鋼材中殘留的氫。原始氫在鍛造過程中會形成白點，隨著冶煉水平的提高,

原始氫已經很少了，有效的遏制了白點的出現(xiàn)。

2氫損傷中很少有HIC/SOHIC腐蝕

因為：

1）臨氫環(huán)境中材料本身的要求高，要進行無損探傷，非金屬夾雜物的評定。

2）工藝氫的存在使HIC/SOHIC腐蝕成為次要的腐蝕形態(tài)。

3）HIC/SOHIC多出現(xiàn)于板材，臨氫管子大量用的是無縫鋼管，因此不必強調。

3氫脆現(xiàn)象引起的材料變化

1）材料的強度略有下降。

2）材料韌性下降。

加氫裝置開車須逐漸加壓（25%48h；50%48h；75%48h；100%48h）,除

工藝要求外，還有材料的要求。鐵素體（20#鋼等）溶氫很快，易發(fā)生氫脆，應在施工

說明中提出逐漸加壓的要求。

4溶氫速度的順序（快一慢）

鐵素體一珠光體（合金鋼）一奧氏體

溶氫速度慢的材料溶氫量也小，可焊性好。珠光體可焊性差，在改造時一定要進行

消氫處理。消氫處理的方法有①常溫靜置（很長時間）。②高溫（沒有標準，一般400

℃半小時以上）。

5不銹鋼材料的抗腐蝕性

304、316：低碳固溶后有抗晶間腐蝕的能力，可抗一般性（氧、CO2）腐蝕。多用

于潤滑油、精料管道，作耐高溫用。

304L、316L：固溶態(tài)供貨。超低碳CW0.03%,焊縫中不出現(xiàn)敏化組織。耐腐蝕專

用，不宜用于高溫。

321、347：固溶態(tài)供貨。屬于穩(wěn)定化不銹鋼，含有穩(wěn)定化元素Ti、Nbo與304L和

316L相比可用于高溫；與304和316相比，通過穩(wěn)定化熱處理，可以消除焊縫的敏化

組織。

347：敏化性能高于321,但成本高，一般不選347。

注意：固溶化處理后的材料再經穩(wěn)定化處理，晶粒會長大。

第二章常用鋼管標準

第一節(jié)焊接鋼管

隨著焊接技術的提高，焊接鋼管用量越來越多。碳鋼無縫管用在DN350以下，再

大的管道滿足不了ASTMA530標準的要求；不銹鋼無縫管最大用到DN100。

優(yōu)點：1）生產機械簡單，投入少。2）材料利用率高。3）生產效率高。4）前三點

導致價格低。5）尺寸精度高，偏差小。

缺點：標準跟不上。ASTMA671用于低溫；A672用于高溫。國內沒有相對應的。

常用標準

1碳鋼

①GB9711.1A級。等同采用API5L,定位于長輸管道用，強調強度，高溫性能關注較

少。限制多，定位低。含碳量高。價格高于SY/T5037。

L2450Gr.B。

②GB3091>GB3092相當于（略低）ASTMA53F型。制造方法為爐焊、電阻焊。

2合金鋼管沒有。

3不銹鋼管

①ASTMA312、A385傾向于用A385,因其偏差小。

②912771該標準問題較多，如沒有無損檢驗要求。

③HG50237-1,2,3,4與美國標準等效，應用較多。

第二節(jié)無縫鋼管

常用標準

1碳鋼

①GB/T8163用于溫度W350℃,不含氫和濕硫化氫的一般介質。

②GB3087用于中低壓鍋爐及相連的管道。

③GB9948溫度2350C,含氫和濕硫化氫的情況也可用。標準中沒有要求爐外精煉，

但許多生產廠都作了。

④GB6479滿足低溫沖擊要求，用于低溫工況。標準明確要求爐外精煉。價格比GB8163

高20-30%o

⑤GB5310檢驗項目最多，標準明確要求爐外精煉。

2合金鋼

GB9948GB6479GB5310

15CrMo相當于Pll；12CrMo相當于P22；Cr2Mo國內少用；lCr5Mo相當于P5,

成材率低，一般買日本的。

用于耐熱、耐高溫氫腐蝕、耐高溫硫腐蝕。加熱爐中也有用Cr9Mo的。

3不銹鋼

GB9948GB6479GB5310

GB/T14976與ASTM對應。

國內最大管徑DN400,國外用到DN100,再大就用焊接管。

*雙證書鋼一一例如：304,機械性能要符合304要求，但抗腐蝕性要符合304L的要求。

成為雙證書鋼。這樣可以省錢。

第三節(jié)鋼管尺寸系列

1標準

GB17395——分為三個系列，等同采用ASMEB36.10/B36.19

SH3405——等效采用IS04200,DNW100時，與ASMEB36.19全等。

HG20553-Ia——等同ASMEB36.10/B36.19

-II一一沿用習慣系列

2壁厚表示方法

1）SCH——設計壓力與設計溫度下的許用應力的比值乘以1000以后的圓整值。簡單的

按表選取，會使壁厚放大較多，建議還是用壁厚計算公式算。

2）重量級標識——在一定范圍內STD與SCH40對應

XS與SCH80對應

XXS與SCH160對應

3）壁厚值一一用于焊接管

例：當管件選擇SCH40時，代表下列含義：①管件承受的壓力等于同管號直管的

壓力；②接管端部與同管號管子同壁厚。

高壓管件應有強度計算，計算方法分為數(shù)學分析（有限元分析）和驗證試驗。

第三章管件

第一節(jié)連接方式

1承插焊（SW）一一焊縫為角焊縫，受剪力；不便于內部探傷。常用于DNW40的中低

壓管。

2螺紋連接（THD或NPT,國內亦可為R、RC）——密封性差；強度可靠性差；對交

變載荷、溫度敏感。常用于DNW40的凈化風管道、放空、排凈、末端連接。用于可燃

或有毒介質時要加密封膠帶或密封焊。

宜采用錐管螺紋。55°表示為R外螺紋，RC內螺紋。60°表示為NPT。

螺紋連接的應用SH3059有明確規(guī)定。

3對焊一一承插焊不適合的地方。

第二節(jié)拐彎

1彎頭——用短半徑時承壓能力要降低20%o腐蝕性介質用5DN、10DN、20DN以減少

沖刷。

2煨彎——多用于DNW40。

3法蘭連接的彎頭——標準：ASMEB16.5

第三節(jié)縮徑

1異徑管一一用于DN》50。

2異徑管箍一一適用于DNW40,承口元件。

3異徑短節(jié)一一國內沒有。適用于DNW50,插口元件。

第四節(jié)分支

1三通/四通

2加強管嘴（BOSS）——標準MSS.SP-97。端部DNW125弧底；DNW150平底。DNW40

為承口。不需要補強。

3加強管接頭（支管臺）——標準MSS.SP-95o多用于DN250,溫度、壓力較高處。

與主管焊接時金屬填充量大，容易引起變形。

4加長管嘴一一DNW40,插口。長系列用于保溫管道。

第五節(jié)端部封閉

1管帽一一DN250對焊；DNW40承插焊或螺紋連接。用于放空、排凈的終端，起二次

密封的作用。

2絲堵

3法蘭蓋一一高壓時用。多用于管廊端部。

第四章法蘭

第一節(jié)密封面形式

密封中密封面積越小，密封效果越好。螺栓擰緊后，墊片產生彈塑性變形。彈性變

形產生回彈力；塑性變形填補密封面的微觀縫隙。螺栓給法蘭以扭矩，受力點會向中心

偏移。密封面積小，單位面積的受力增加。

密封面積由大到小的順序：FF-RF-MF-TGfRJ（或RTJ）

1全平面（FF）——用于D類流體。

2凸臺面（RF）——應用最多。

3凹凸面（MF）——墊片不好拆卸。

4樣槽面（TG）一一墊片不好拆卸。應用較少。

5環(huán)連接面（RJ或RTJ）一—常用于高壓600?900LB,同時應于溫度綜合考慮。

第二節(jié)連接形式

1承插焊（SW）

2對焊（WN）

3螺紋（THD）

以上三項同管道要求，選擇對焊時注意給出接管外經和壁厚。

4松套（LJ）：用于壓力不高、腐蝕性強，管道需要采用貴重金屬，法蘭可以采用碳鋼

的情況。

5平焊（SO）:很少用。

第五章墊片

1非金屬墊片

1）石棉墊片：有耐酸、耐堿性的。

2）包覆墊片：內層是石棉，外層是聚四氟乙烯。標準SH3401。在溫度＜260℃；壓力＜2.0MPa

的條件下使用。

特制石棉耐溫可達450℃；壓力可達5.0MPao

2半金屬墊

1）纏繞式

纏繞式分基本型一一用于樣槽面法蘭

帶內環(huán)一一用于凹凸面法蘭

帶外環(huán)一一用于凸臺面法蘭

帶內外環(huán)一一用于凸臺面法蘭

纏繞式墊片外側承受拉應力，內側承受壓應力。環(huán)的作用是固定墊片保護金屬層，

防止開裂。所以壓力較低時帶外環(huán)即可，高壓時應帶內外環(huán)。

3金屬墊

1）金屬平墊：紫銅，以前常用于中壓蒸汽，目前少用。

2）橢圓墊、八角墊：RJ用。橢圓墊與法蘭密封面是線接觸，密封效果好。加工難度大。

八角墊加工難度小，精度宜保證。

材料要求：①能滿足介質要求、溫度、腐蝕性。②對法蘭材料的適應性，墊片硬

度略低于法蘭硬度（3O-5OHB）,目的是希望墊片先于法蘭損壞。

碳鋼法蘭對應材料為：軟鐵、08、10#。

合金鋼法蘭對應材料為：5Cr-0.5Mo退火處理。

奧氏體不銹鋼對應材料為：與法蘭同類。碳含量較低，不能有加工硬化。硬度W

150~160HBo

4基本性能參數(shù)

1）壓縮率：反應墊片在壓緊時的變形能力。該指標越大越好。非金屬墊片優(yōu)于金屬墊

片。

2）回彈力：反應墊片卸載后的恢復原有厚度的能力。該指標越大越好。

3）應力松弛率：反應墊片在高溫壓緊狀態(tài)下其彈性變形轉化為塑性變形的能力。該值

越低越好。應力松弛率與回彈率相對應，回彈率大，松弛率就小。

第六章緊固件

1類型

1）單頭螺栓（Blot）：與SO/FF面法蘭及非金屬墊片相配。

2）雙頭螺柱（Stnd）：①等長雙頭螺柱

②通絲（全螺紋）螺柱：用于溫度2350C；應力腐蝕環(huán)境；

交變荷載；RJ面法蘭。

第七章API閥門的選型

以閘閥為例。

1閥體一一閥門規(guī)格書中應注明材料。

D鍛制：用于DNW40的閥門。常與承插焊或螺紋等端部連接形式配合。當采用法蘭連

接時，國內是整體鍛造而成，國外是將另外的法蘭焊上去。應注明鍛造材料的牌號。

2）鑄造：用于DN250的閥門。成本低。

3）鍛焊：國內不多見。

4）通道：B16.34規(guī)定閘閥的通徑最小不得小于標準通徑的90%。也有全通徑的，在不

需要作通球試驗的場合，全通徑意義不大。

5）壁厚：技術條件中不需注明。B16.34中規(guī)定的最小壁厚是針對一般介質的；API600

則考慮了石油化工加工過程的腐蝕性。兩個標準都是最小值，制造商的設計值都大于標

準規(guī)定值。一般情況下，只有在高壓或苛刻條件下才特別關注壁厚的實際設計值。

6）構件長度：當壓力等級2900LB時，其結構長度有長、短之分。一般選用短系列，

并在訂貨技術要求中注明。閥門結構長度由B16.10確定；DNW40時B16.10不包括，

按制造商的標準執(zhí)行。

2閥板

1）整體楔形：常用于DN240的閥門。可在閥門屬性中描述。

2）彈性閘板：缺省設置，一般無需注明。常用于高溫或DN250的閥門。閥板與閥體

的鑄造材料相同，僅密封面堆焊由閥內件確定的材料。

3）平行閥板：少用。因為閥板的軌道加工不好或壓力大時閥板容易卡住或變形。

4）硬值合金：閥板密封面堆焊的材料。一般在PN2600LB時、溫度2350℃時、介質

有固體顆粒或介質會對閥板造成嚴重沖刷時，應用硬制合金材料作為密封面材料，這個

要求會增加成本。閥板密封材料要求應在閥門屬性中描述。如不指明時一般是13Cr。

3閥座

1）嵌入式：連接可靠，密封性能最好。不需要焊接。但裝配難度大，精度要求高。大

多數(shù)制造商不用這種形式。

2）焊接式：連接可靠，密封性好，加工難度小，大多數(shù)制造商采用這種形式。但不能

更換，一旦損壞需整體更換。

3）螺紋連接式：密封差，可更換閥座。工程上不希望使用。

設計人可根據(jù)實際情況決定是否描述閥座形式。不描述時，應審查制造商的缺省形

式。

4）硬制合金：閥座的密封要求不能低于閥板。

4閥蓋

1）栓連閥蓋：最常用。壓力等級高時，閥蓋會很大很重。DNN50、PN2900LB時應采

用壓力密封閥蓋。DNW40、PN2900LB時也有采用壓力密封閥蓋的，但重量減輕的效

果不大。而且DNW40時，由介質壓力實行密封的作用面小，密封性能的保證性下降，

尤其在配合螺紋連接的結構時閥蓋處容易漏。

采用栓連閥蓋時，尚應注意其與閥蓋墊片、螺栓的匹配問題。閥蓋閥蘭的結構與閥

蓋墊片、螺栓的匹配應比管道法蘭高一級。這是因為管道法蘭在升溫過程中有熱緊過程,

而閥門的閥蓋法蘭不熱緊。

該項不是缺省設置，應注明。

有些制造商采用箱式法蘭結構，為適應溫度的變化，螺栓上安裝了活載荷設施。

2）壓力密封閥蓋：閥蓋的支撐方式有螺栓和螺紋兩種。螺紋支撐時密封性不易保證,

若采用密封焊，以后難以維修，不推薦使用。

該項不是缺省設置，應注明。

3）螺紋連接閥蓋：結構尺寸小，密封差，很少用。

4）延伸閥蓋：以下三種情況下使用延伸閥蓋：①球閥、蝶閥、旋塞閥閥門結構短，保

溫材料厚時；②低溫工況；③真空條件。

以下工況可不用延伸閥蓋：

-29℃—46℃NON-CRYOGENIC

-46℃-101℃SEMI-CRYOGENIC

-101℃-196℃CRYOGENIC

NON-CRYOGENIC

不是缺省設置，應注明。必要時要給出長度要求。標準為BS6364o

5）上密封結構：可以在線更換填料。具有上密封結構的閥應進行上密封試驗。

該要求一般為缺省設置，也可專門說明。

5閥桿

1）明桿支架式：缺省設置，也常說明。

2）暗桿支架式：非缺省設置。

3）延伸桿式：一般與延伸閥蓋配合，但閥在地下時可單獨使用。非缺省設置，要詳細

描述。

4）上密封結構：見閥蓋部分。

5）表面處理：表面應有較好的耐磨性，同時閥桿內部材料還應有足夠的韌性。常用的

表面處理方法有：表面淬火、表面滲氮、磷化、鍍格等。

可專門注明，也可注"HARDFACE”，然后與制造商溝通。

6閥蓋墊片

1）非金屬墊片：僅用于150LB以下，溫度W200C,無毒不可燃的情況。

2）半金屬墊片：一般采用纏繞式，150LB?2500LB壓力都可用。一般用于600LB及以下

壓力等級，最好不超過1500LBo

一般用纏繞式墊片應有防止墊片被壓壞的措施，如箱式結構。

3）金屬墊片：一般用于600LB以上。材料應滿足工藝介質的要求（如耐溫、耐腐蝕），

應與閥蓋材料相匹配。

墊片硬度應比閥蓋/體材料硬度低30-50BHN（HB）

材料硬度

SOFTIRON90BHN(HB)

5%CHROME160

AUSTENITICSTANLESSSTEEL140

MONEL（NiTu合金）125

橢圓墊和八角墊的特性見管法蘭。

一般可缺省選用。

7閥蓋螺栓

該螺栓比管法蘭高一級選用?？扇笔∫部勺⒚?。

1）合金鋼材料：為API閥常用材料，可用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等多種閥體材料。

國標閥在一些低壓力等級下可能會采用碳鋼螺栓。對常規(guī)API閥可缺省設置，但國標閥

不能缺省，可按SH3064要求選用。

2）低溫鋼材料：低溫閥專用材料應滿足低溫沖擊韌性的要求。低溫螺栓材料不宜缺省

設置。

3）不銹鋼：常用于低溫不銹鋼閥。不宜用于高溫、高壓。當用于高溫高壓時，應選用

高合金不銹鋼材料。當閥門的壓力不高，且介質無腐蝕性，不苛刻時，不銹鋼閥可選合

金鋼螺栓。

閥體材料壓力等級（LB）墊片螺栓材料螺母材料介質

A105150~1500任意A193-B7A194-2H低壓

A216WCB150—1500任意A193-B7A194-2H低壓

A350-LF2150—1500任意A320-L7A194-4低壓

A352-LCB150~1500任意A320-L7A194-4低壓

A182-F304150~1500任意A193-B8CL2A194-8低壓

A351-CFB150—1500任意A103-B8CL2A194-8低壓

A182-F304150—1500任意A453-660AA194-8高溫高壓

A351-CFB150—1500任意A453-660AA194-8高溫高壓

A182-F304150~1500任意A320-B8CL2A194-8低溫冷凍

A351-CFB150—1500任意A320-B8A194-8低溫冷凍

8閥桿填料

DRPTFE填料：適用于溫度W180C,介質要求凈純的場合。使用時要考慮火災安全性。

非缺省選擇。

2）石墨編織填料：耐溫、耐腐蝕性均好，有一定自潤滑作用。廣泛應用，缺省設置。

與石墨環(huán)相比強度高，自潤滑作用不如石墨環(huán)。對閥桿的磨損較大。常用于DNW40的

情況；或與石墨環(huán)組合成填料組的上下層。

3）組合填料：石墨編織填料與石墨環(huán)的組合。一般用柔性石墨。用于DN250的場合。

可缺省設置。

4）帶隔環(huán)填料：當填料箱較高，需要檢查填料中間是否已有介質泄漏出來；或為維護

長周期運行，需要中間注入臨時輔助密封脂時，可考慮采用帶隔環(huán)填料。但該填料結構

復雜，且作用不明顯，工程中很少采用。

只有專門注明了，制造商才給設置。

9連接型式

1）螺紋連接：API閥螺紋為NPT（60°錐管螺紋）。用于無毒、不可燃介質，DNW40的

情況。

2）承插焊：用于DNW40的情況。不宜用于下列情況：①有能引起縫隙腐蝕的介質存在；

②焊后需熱處理的；③潤滑油管和封油管。

一般應注明承插口應用標準，API閥門標準為ASMEB16.IE

3）法蘭：DNW40的鍛制閥可另焊上法蘭。

密封面一般用RF或RJ；必要時也可用MF、TG型。這樣的屬性要注明。當采用RF

時，應注明是否帶水線，或指明是否為SMOOTHFACE（不要溝槽）。必要時應注明光潔度。

當管道墊片為纏繞式時，宜在閥門屬性中注明SMOOTHFACE,以保證墊片的密封效果。

（水線一0.8mm寬的溝槽，增加密封效果。有水線時與非金屬墊片相配。）

整體法蘭較厚，配螺栓時要注意。

法蘭等級墊片型式光潔度最小許用值最大許用值

150LBSHEET3.2(125)3.2(125)12.7(500)

300LBSHEET3.2(125)3.2(125)6.4(250)

150LB纏繞式3.2(125)3.2(125)6.4(250)

300LB纏繞式3.2(125)3.2(125)6.4(250)

600LB軟銅3.2(125)3.2(125)6.4(250)

600LB纏繞式3.2(125)3.2(125)6.4(250)

900LB纏繞式3.2(125)3.2(125)6.4(250)

1500LB纏繞式3.2(125)3.2(125)6.4(250)

4）對焊：用于DN250、PN\900LB、密封要求高處，如加氫裝置的高壓管道等。采用對

焊時，應注明接管外徑、壁厚及端部坡口型式。一般情況下坡口型式為ASMEB16.25規(guī)

定的不帶墊環(huán)型式。

5）短管連接：代替承插焊閥用于DNW40且現(xiàn)場不宜焊接的場合。該項必須專門注明短

管長度、外徑、厚度、材質等。有時為了PDS操作，往往給出一個總長（管+閥），約400mm。

6）承插焊與螺紋組合連接：常用于放空、排凝等特殊場合。一般承插焊端是與管子相

連接，螺紋端為放空端。

該項為非缺省設置，應注明。

10操作機構

1）手柄操作：一般用于1/4旋轉閥，如蝶閥、球閥、旋塞閥，很少用于閘閥。

2）手輪：受開啟力限制，或快速啟閉及遠距離操作的限制。API規(guī)定，手輪傳動需要的

力應不大于350N。采用手輪操作的最大閥門直徑與公稱壓力的組合與手輪直徑