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    奥氏体不锈钢煤矿专用减压阀

    2017-08-17 14:52:53  来源:SH

    煤矿专用减压阀简介

    煤矿专用减压阀由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化,通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小,实现减压稳压功能。 煤矿井下消防洒水管道的减压方式一般 有两种:一种是采用降压水池减压,另一种是采用减压阀减压。但多年来由于国内减压阀产品的研制、开发大多数针对建筑工程,而通过行业鉴定、真正能使设计人员及用户放心选用的国产矿用减压阀几乎是空白,如果采用国外同类产品从设计选型到用户订货、施工安装、维修服务等方面有诸多不便。因此,在煤矿井下消防洒水管道上普遍采用的仍是降压水池的减压方式。 上海申弘阀门有限公司主营阀门有:减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,水用减压阀,蒸汽减压阀近几年来,我院在进行煤矿井下消防洒水管道设计时遇到下列几个问题上海申弘阀门有限公司主营阀门有:减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀
    :(1)矿井瓦斯浓度高,井下所有电气设施必须采用防爆型。如华晋焦煤公司吕梁公司沙曲矿井,晋城矿务局寺河矿井等高瓦斯矿井采用降压水池其进水电动阀及水位控制装置必须采用防爆型

    奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊后的热处理工艺是什么? 奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊 减压阀 奥氏体不锈钢法兰减压阀密封面堆焊 奥氏体不锈钢减压阀堆焊 不锈钢减压阀密封面

        之前介绍组合式减压阀在国华惠州热电应用,现在介绍奥氏体型不锈耐酸钢零件的密封面一般堆焊钻铬钨硬质合金,根据阀使用条件及基体材料牌号的不同要选用不同的工艺进行热处理。使用超声波检测热壁加氢反应器时,发现剥离裂纹。采用奥氏体不锈钢双丝带极埋弧堆焊2.25Cr―1Mo钢试板,根据奥氏体不锈钢的焊接性,提出了合理的焊接工艺参数。通过对2.25Cr-1Mo奥氏体不锈钢堆焊试件,模拟加氢反应器不同工况条件下运行试验,然后对堆焊试件解剖,并进行无损检验、力学性能测试、显微组织观察等,分析堆焊层熔合区剥离的原因及形成过程,为以后加氢反应器的安全运行和完善操作条件提供依据。本系列减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、阀阀盘、活塞、缸套、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调节调节弹簧压力设定出口压力,利用膜片传感出口压力变化,通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小,实现减压稳压功能。本产品主要用于蒸汽管路,超减压稳压作用。

    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊

    奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括*的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。


    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊奥氏体不锈钢的成分特点

         上海申弘阀门有限公司主营阀门有:减压阀(组合式减压阀,可调式减压阀,自力式减压阀奥氏体不锈钢*基本的合金元素是铬和镍,代表性的牌号是含铬为18%左右、含镍为8%左右的铬一镍奥氏体不锈钢,常称为18 -8不锈钢。铬和镍的元素配比基本上保证了钢的组织是稳定的奥氏体。

         奥氏体不锈钢的发展很快,为了适应不同条件的需要,在原有的基础上,改变碳的含量或添加其他合金元素,赋予了这类不锈钢更优良的性能。

         (1)降低碳的含量或加人钛、铬元素,可提高耐晶间腐蚀性能,钛或铬的加人量有一定的要求,铜加人铬一镍奥氏体不锈钢中,会提高在中的耐腐蚀性,但加人某些铬一锰一氮不锈钢中时,可能会使产生晶间腐蚀的敏化温度范围扩大,出现晶间腐蚀的敏化时间缩短,而产生不利影响,在热处理或使用时应予以注意。

         (2)加人硅并提高铬、镍等元素的含量,可提高不锈钢在浓硝酸中的耐腐蚀性。

         (3)奥氏体不锈钢中加人铂或氮元素,可以提高在含有氛离子介质中的抗点腐蚀性能,以OCr18 NO和OCr17Ni12Mo2N两种奥氏体不锈钢比较,前者抗点蚀指数只为18,而后者的抗点蚀指数可达27, OCr17Ni12Mo2N抗点蚀能力远高于OCr18Ni9钢。

     

    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊奥氏体不锈钢牌号对比

    GB(中国) ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国)

    1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177

    1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188

    1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188

    00Cr19Ni10 304L SUS304L X2CrNi189

    0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo1810

    00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo1810

    0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189

    0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816

    0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189

    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊奥氏体不锈钢牌成分

    在18-8型不锈钢的成分基础上演变,主要有以下几方面的重要发展:

    1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀

    2) 降C或加Ti、Nb,减少晶间腐蚀倾向

    3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度

    4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.

    5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.


       (1)奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊 ZGICr18N19(12CrlSNi9)钢零件密封面堆焊后的热处理
        采用这类密封面的阀门一般都使用在腐蚀介质中或超低温条件下。
        基体材料为ZGICr18N19的阀件在堆焊密封面时,由于焊接热的影响,不可避免的有碳化铬(Cr23C6)祈出在晶界上,同时使热影响区域奥氏体的马氏体点上升。为了消除焊接应力,改善耐腐蚀性能及低温韧性,堆焊后通常应重新进行固溶处理。但是在某些情况下,如当阀门适用弱腐蚀性介质或采用热影响区极小的喷焊法形成密封面时,并且进行固溶处理又有困难时,可只进行除应力热处理。此时的加热温度也应低些,一般用380℃~
        除应力热处理工艺曲线如图j -16所示。图5-16  ZGICr18Ni9钢零件密封面堆焊后的除应力热处理工艺曲线


    (2)奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊 ZGICrlSNi9T1(12Cr18\19T1)钢零件密封面堆焊后的热处理采用这类密封面的阀门一般都使用在腐蚀介质中或高温条件下。
        基体材料为ZGICr18N19T1的阀件在堆焊密封面时,由于焊接热的影响,有时也有碳化铬析出在晶界上。为了消除焊接应力,改善耐腐蚀性能及高温性能,在堆焊后要进行适当的热处理。aws标准中的ercocr—a焊丝和填充丝熔敷的焊缝金属特点是分布在钴铬钨固溶体基体中由约13%的碳化物共晶体网络组成的亚共晶体组织。其结果是使材料具有抗低应力磨损性能与抵抗某种程序冲击所必要的韧性的完美结合。钴合金具有良好的抗金属一金属间磨损的性能,特别是在高载荷状态下的抗擦伤性能。基体中高的合金元素含量能提供极佳的抗腐蚀性和抗氧化性。钴基合金不发生同素异形转变,钴基合金的熔敷金属处于热态(650℃以下)时,其硬度降低并不明显,只有当温度升高到650℃以上时,硬度才明显下降,当温度恢复到热态以下时,其硬度又回复到接近原始的硬度。也就是当母材进行焊后热处理时,密封面的性能不会损失。电站阀门是在阀体中间孔部位用电焊的方法堆焊钴基合金加工成阀座密封面,由于密封面处在阀体中间孔较深的位置,在堆焊时易产生夹渣和裂纹等缺陷。根据需要采用加工试件方法进行深孔堆焊d802工艺试验。在工艺试验过程中找出了易产生缺陷的原因。

    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊

    ①焊材表面污染。

    ②焊材吸湿。

    ③母材及填充金属内含有较多杂质和油污。

    ④阀体焊接部位刚性大(特别是dn32~50mm)。

    ⑤预热及焊后热处理工艺规范选用不当。

    ⑥焊接工艺参数选用不当。

    ⑦焊接材料选择不当等。

     

    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊阀体在钴基合金堆焊中产生裂纹的原因主要是阀体刚性大。在焊接过程中电弧形成熔池,向焊接部位不断熔化加热,而焊后温度又快速下降,熔化金属凝固形成焊缝。如果预热温度低,焊层温度下降必然很快。在焊层快速冷却情况下,焊层的收缩率快于阀体的收缩率,在这种应力作用下很快使焊层与母材形成一种内拉应力,将焊层拉裂。在加工焊接部位时应严禁出现尖角。预热温度过低,在焊接过程中热量快速散发。层间温度过低,焊层冷却速度过快对于堆焊材料来说是很不利的。焊材钴基合金本身具有很高的红硬性,在500~700℃工作时,硬度能保持300~500hb,但是其韧性低,抗裂性较差,容易形成结晶裂纹或冷裂纹,故焊前必须进行预热。预热温度视工件大小而定,一般预热范围取350-500℃。焊接前焊条药皮必须保持完好,避免吸湿。焊前在150℃下烘焙1h后放入焊条保温筒内。深孔堆焊坡口圆弧r角在工艺容许前提下尽量采用较大值,一般为r≥3mm。dn10~25mm小口径阀体可在深孔底部用焊条全部满焊,必须保证层间温度≥250*(2,在中间收弧,收弧时应慢速提起焊条。工件焊前进炉(250℃)加热至350十20℃,保温1.5h后进行施焊,每层焊完后清除焊渣。同时控制层间温度≥250c,堆焊全部完成后清除焊渣。阀体焊后必须立即进炉(450℃)保温,待本批或本炉焊毕升温至710±20℃回火,保温2h后随炉冷却,当炉温dn≥32mm阀体应将堆焊坡口加工成u形,来解决堆焊钴基合金时产生刚性过大引起的收缩性不均匀的问题。在堆焊操作前,将工件清理干净,工件进炉(炉温为250℃),加热至450~500℃,保温2h,出炉施焊。先用钴基合金焊条堆焊密面,每层焊完后清除焊渣,同时须控制层间温度≥250℃,堆焊全部完成后清除焊渣。再用奥氏体不钢焊条(高cr、ni含量的不锈钢焊条)将u形坡口焊满。阀体焊接全部结束后立即进炉(450℃)温,待本批或本炉焊接完毕后升温至720±20℃回火。升温速度150℃/h,保温2h后随炉冷却。

     

    奥氏体不锈钢减压阀密封面堆焊
        如果阀门使用于腐蚀性介质,堆焊后重新进行稳定处理;如果阀门使用在高温条件下,堆焊后可进行除应力热处理。其加热温度要高些,一般选用j00℃-600℃。除应力热处理工艺曲线如图5—17所示。图5-17  ZGICr18Ni9Ti钢密封面堆焊后的除应力热处理工艺曲线与本产品相关论文:200X先导隔膜式水用减压阀安装要求 组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括*的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。

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    (2)巷道沿着煤层布置,有起伏变化,如寺河矿井在井筒采用降压水池减压后,井底车场至采区的巷道均处于上坡,减压后的管道又需增压才能满足采区用水的要求。
    (3)煤层开采深度大,需多处设置降压水池,如新汶矿务局潘西矿井,井筒垂高900多米,在井筒设置了6处降压水池进行减压;
    (4)为了使降压水池设置在合适的位置,增加了消防洒水管道的长度,如韩城矿务局象山矿井,其井下消防洒水管道从回风立井进入,为了满足巷道及采区的用水压力要求,降压水池不能设置在井底附近,需设置在斜井,这样增加了往返管路1000多米。上述遇到的几种情况如采用减压阀减压,则简单 方便,可根据不同的压力要求随意在干管上、支管上设置减压阀,使整个消防洒水管路简单、灵活、节水、节电,并可大大节省基建投资。鉴于这些情况,设计人员迫切希望能选到性能优良、质量可靠、能适应国情的减压阀来解决这些问题。 1996年4月,上海申弘阀门有限公司经过广泛接触,达成共识,决定联合研制、开发矿用比例减压阀产品,来满足煤矿井下消防洒水管道的减压需要。该项目被列入煤炭工业部
    5九七年度煤炭工业设计科研项目计划
    6,经过课题小组的不懈努力,已经完成了全部工作,并于1998年6月15日通过了煤炭部鉴定。

    上海申弘阀门有限公司就阀门设备的有关设计、制造、供货、指导安装、调试、生产运转及技术服务和培训业务。除合同有关条款外,经双方授权代表进一步协商,对该批阀门设备技术方面确定如下协议:

    一、本技术协议选用中乙方生产的阀门设备,必须完全满足甲方井筒及井下消防洒水工程项目正常生产使用的要求。

    二、供货规格型号、数量,由甲方提供数据,详见附表一。

    三、技术生产要求

    1、一般要求

    1)阀门制作的图样及设计文件应符合国家有关标准的规定,并经规定程序予以审核、批准。

    2)公称通径按GB/T1047-2005《管道元件  DN(公称尺寸)的定义和选用》优先选用。

    3)公称压力系列按GB/T1048-2005《管道元件  PN(公称压力)的定义和选用》优先选用,公称压力PN后面的数字单位为(bar)。

    4)压力-温度等级

    阀门的压力-温度等级符合GB/T9124-2000  《钢制管法兰技术条件》

    使用规定的压力为6.4mpa,阀体理应承受负荷的2倍压力保持20分钟,温度应达到甲方使用标准-5℃~425℃

    5)法兰的结构形式及尺寸符合GB/T9113-2000 《整体钢制管法兰》的规定。

    6)机械加工件应符合YB/T036.17《冶金设备制造通用技术条件 机械加工件》的规定。

    7)热处理件应符合YB/T036.16《冶金设备制造通用技术条件 热处理件》的规定;

    2、材质

    阀体材质选用WCB高碳钢且化学成份、力学性能应符合YB/T036.3、GB/T700、GB/T699、GB/T3077标准的规定。主要零部件材料应根据使用温度、工作压力、介质等因素选用。使用温度在-5℃~425℃时,阀内各部件应选用耐热钢。阀杆材质采用不锈钢2Cr13;螺栓采用高强度螺栓(10.9级),且硬度与强度均大于阀杆;阀杆衬套材质为青铜套,其硬度与强度均应不大于阀杆,且在水浸泡状况下与阀杆、阀体不形成电化学腐蚀。

    3、阀体铸造要求

        1)阀体内外腔表面要求光滑平整、披缝飞边清理干净。

    2)要求无粘砂、无夹渣、无裂纹缺陷。

    3)要求无明显气孔、砂眼、少肉等其它缺陷。

    4)铸造尺寸公差按照±1/2IT12级执行。

    5)铸造材料、造型方法、铸造条件等符合JB/ZQ4000.5《铸件通用技术要求》的规定。

    4、密封面

    1)阀座密封面堆焊合金钢,用“H”表示。

    2)堆焊的密封面,加工后其堆焊层厚度应不小于2mm,堆焊后应充分消除应力。

    3)阀座、阀瓣&阀球密封面须经研磨,平面度误差不低于GB/T1184-1996标准5级精度的规定,表面粗糙度应不大于Ra0.8μm。

    4)阀体两法兰端面应相互平行并与管道轴线垂直,其平行度和垂直度误差按GB/T1184-1996标准K级精度的规定。

    5、轴端支撑及密封:

        根据使用温度,轴承座应满足使用要求,并采用抗磨油性石墨密封填料。

    6、尺寸要求

    1)法兰的尺寸公差包括法兰厚度和法兰外径、密封面直径、螺栓孔中心圆直径、相邻两螺栓孔的弦距、任意两螺栓孔的弦距、螺栓孔直径、螺栓孔中心圆与加工密封面的同轴度公差等执行GB/T9124-2000 《钢制管法兰技术条件》的规定。

    2)阀门的结构长度公差按GB/T12221-2005 《法兰连接金属阀门结构长度》的规定执行和JB2205减压阀结构长度的规定。

    7、强度及安全性要求

    1)阀座、阀瓣/阀球、轴及其它部件采用的材料必须满足相应工作温度强度和刚度的要求。

    2)阀体应能承受介质*大压力的2倍的负荷、阀瓣/阀球应能承受1.5倍的负荷而不产生变形。

    五、检验与试验

        4、性能试验

    1、 强度试验: 参照GB/T13927  通用阀门  压力试验进行。

    a.试验前,不允许对阀门涂漆或使用其它防止渗漏的涂层,对已涂过漆的乙方库存阀门,甲方要求重做试验时,则不需除去涂层、费用由乙方承担

    b.试验步骤:

       阀体圆法兰两端上盲板,加密封垫,压紧填料压盖,以便保持试验压力。阀瓣&阀球处于部分开启状态。给体腔充满试验介质,逐渐加大到试验压力,然后对壳体进行检查。要求壳体承压壁及阀体各连接处不得有可见渗漏,阀体不应有结构损伤。

       如无特殊规定,在壳体试验压力下,允许填料处渗漏,但当试验压力降到密封试验压力时,应无可见渗漏。

    c. 试验压力为20℃时*大允许工作压力的1.5倍。

    2)密封试验:

    以设计给定的方式关闭阀门,封闭阀门高压侧,引入介质(水)并逐渐加压到试验压力,试验压力为阀门公称压力的1.1倍(或按甲方给定的密封压力试验)。如果甲方有特别要求,将在订货合同中另行规定。

    4)压力试验及密封试验*短持续时间为10分钟。

    六、检验要求:

    1、每台产品必须由乙方质检部门按本协议和相关技术文件规定逐项检查,合格后方可出厂。

    2、如甲方对产品有特殊要求时,检验与试验按其它约定并参照本协议进行。

    七、包装要求

        1、包装

    1) 阀门两侧应设或轻质堵板固封。 

    2) 中、小口径阀门应以草绳捆扎,并以木板箱盛装。

    3) 大口径阀门采用简易木条框架固体包装,按YB/T036.21-92 《冶金设备制造通用技术条件包装》标准执行。   

    八、安装与使用

    1、阀门与管道相联时,管道两端法兰要平行、同心,不得强力联接。

    2、阀门要垂直安装。阀门具有方向性,不得反装。

    减压阀连接示意图

     

    九、交货时应提交的技术资料

    1、产品合格证、阀门校验报告及出厂合格证。

    2、使用说明书1份,包含以下相关数据:阀门规格;型号;工作压力;制造标准;阀体材质;阀杆材质;密封材质;阀轴填料材质;阀杆轴套材质;操作启动方向;制造厂厂名;出厂日期;出厂编号;连接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距;以图示方式标明整体长、宽、高的控制尺寸;阀门出厂检测的相关数据及安装、维护的注意事项等。


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    申弘阀门 先生
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