Zr鋯截止閥產品說明

鋯截止閥選用的鋯材在民用工業中，由于其材料有著抗氧化性介質和還原性介質腐蝕的優異特性，特別是抗穩定100℃以上的還原性鹽酸和硫酸，磷酸、醋酸，有著其它材料如鈦合金、鎳及鎳合金等*的優異抗蝕性，它的耐蝕性比鎳合金高一個到幾個數量等級，選用的鋯材在民用工業中，由于其材料有著抗氧化性介質和還原性介質腐蝕的優異特性，特別是抗穩定100℃以上的還原性鹽酸和硫酸，磷酸、醋酸，有著其它材料如鈦合金、鎳及鎳合金等*的優異抗蝕性，它的耐蝕性比鎳合金高一個到幾個數量等級。不同類型閥門產品標準中各自的設計要求諸如密封系統要求、防噴出閥桿、操作執行器要求、檢查和試驗要求、銘牌標識等，鋯材閥門應同樣遵循。輸送B類流體的管道上使用軟密封球閥時應選用防(耐)火型結構的球閥。對于使用鋯材閥門的管道輸送的多為加有催化劑的醋酸介質，尚不屬于易燃易爆流體，所以，在目前國內裝置中所用的這兩類閥門通常無上述兩項要求。有些工藝管道因其特殊性會有防火要求，通過特殊的閥座設計(如在閥座軟密封帶內側設計金屬密封帶等)。在中法蘭連接和閥桿密封等密封環節有柔性石墨的密封材料在閥門意外受到火燒時可有效地防止介質在內部和向外部泄漏。因此，可以將抗靜電和防火要求作為鋯材閥門的附加要求體現在其設計制造規范中。

3、材料標準
鋯及鋯合金閥門主要使用了ASTM B752、ASTM B493及ASTM B550等3類材料標準。主要特點：
1、鋯截止閥結構緊湊、設計合理，閥門剛性好，通道流暢，流陰系數小。
2、采用柔性石墨和四氟填料、密封可靠，操作輕便靈活。
3、驅動方式分手動、電動、齒輪氣傳動。

規格參數：
壓力等級：PN1.0-10.0MPa CLASS150-600Lb
公稱通徑：DN15-DN300 1/2"-12"
相對應的型號： J41W-10Zr、J41W-16Zr、J41W-25Zr、J41W- 40Zr、J41W-63Zr、J41W-100Zr、J41W-150Lb(Zr)、J41W-300Lb(Zr)、J41W-600Lb(Zr)、 J941W-10Zr、J941W-16Zr、J941W-25Zr、J941W-40Zr、J941W-63Zr、J941W-100Zr、 J941W-150Lb(Zr)、J941W-300Lb(Zr)、J941W-600Lb(Zr)
適用介質：強腐蝕性介質。

技術規范

設計標準：GB/T12235、ASME B16.34、BS1873
結構長度：GB/T12221、ASME B16.10
連接法蘭：HG、GB、JB、API、ANSI、ISO、BS、DIN、NF、JIS
試驗標準：JB/T9092、GB/T13927、API598

主體材料
Zirconium702、Zirconium705、Zr702、Zr705、R60702、R60705

3.1、鑄件標準

ASTM B752為通用鑄件標準，而非用于閥門行業的專業化鑄件技術標準，同時也沒有被收錄到ASME鍋爐及壓力容器規范材料卷中。因此，在使用該標準時應根據閥門使用的特點來選擇使用其中的性能指標和檢驗要求，需要時應根據使用環境和狀態進行必要的補充。該標準規定了鋯及鋯合金鑄件的級別(分為702℃、704℃及705℃級別)、熔煉工藝要求、化學成分、熱處理及補焊、表面質量要求和標記等。在該標準的補充要求中，提出了射線探傷、液體滲透探傷、拉伸試驗、硬度試驗、沖擊試驗及高溫等靜壓。顯然，零件的制造檢驗應包括標準中的補充部分。

高溫等靜壓(亦稱為熱等靜壓)是通過消減內部缺陷的高溫致密化處理達到提高鑄件綜合性能的目的。高溫等靜壓后，由于晶粒發生粗化，通常其抗拉強度和屈服強度會有下降，其疲勞強度可獲得較大的提高。如果該鑄件對疲勞性能要求不是十分重要，綜合經濟方面考慮，沒必要熱等靜壓。因此，可選擇性地應用于閥體類的承壓殼體。按照閥門檢驗標準要求，閥體需要進行1.5倍公稱壓力的強度試驗，目的在于檢驗閥體和閥蓋的致密性及包括閥體與閥蓋連接處在內的整個殼體的耐壓能力。在這樣的檢驗條件下，應考慮是否適時地進行這些鑄件(包括閥體)的熱等靜壓處理。

3.2、鍛件標準

在ASTM B493中，規范了鋯及鋯合金鍛件的級別(分為R60702、R60704及R60705級別)、材料和制造、化學成分、拉伸性能要求、工藝和質量等級要求、拉伸試驗規則和方法、檢驗規則及標記要求等，基本符合閥門承壓件和控壓件的制造要求。該標準正文中沒有規定具體的無損檢測要求，只是在補充要求S1條中要求能夠達到商定的內部質量要求。因此，作為閥門零部件生產時應參照GB/T 12228中鍛件級別的要求根據不同壓力確定無損探傷要求。

執行標準

壓力試驗

Zr鋯截止閥外形尺寸

外形尺寸

外形尺寸

4、設計準則

4.1、標準規范

鋯材閥門設計計算準則及材料制造使用的標準為ASME規范Ⅷ卷Ⅰ壓力容器建造規則，ASME規范Ⅷ卷II壓力容器建造另一規則及ASME規范卷Ⅱ材料D篇性能等。ASME規范采用僅是對*規范的推薦使用，在實際應用時，其選擇應經過協商。

4.2、材料使用溫度

使用上述規范，首先能夠確定所用材料的使用溫度上限，該值應低于ASME規范中的較低值，并以此確定不同閥門材料(702C/R60702、705C/R60705)的設計許用溫度上限。在使用時會發現材料允許使用的溫度遠遠高于工況工作溫度，但此時的許用應力值卻降到很低的值。如R60702的許用應力值由室溫時的108下降到工作溫度375℃時的35.5，而工況溫度通常為200℃以下。因此，還應根據工況溫度及合理的許用應力降低幅度來確定該領域內閥門材料的設計許用溫度上限。當然，在不同的設計原則下該限值會有所不同(如增加壁厚和/或實體尺寸會使強度趨于安全從而獲得較高的許用溫度限值)。

4.3、材料許用應力

(1)承壓殼體材料

許用應力從ASME規范查取室溫值或從ASME規范取得室溫下的抗拉強度值和屈服強度值后結合閥門殼體件計算常用安全系數、斷裂應力、蠕變率和鑄造質量系數(對鑄件而言)計算取得。在確定鑄造質量系數時，應依據鑄造形式、*鑄件檢驗情況、關鍵截面無損檢驗情況確定，基本在0.8～0.9之間。使用規范時考慮到材料的特殊性，應檢驗所用鑄鍛件的機械性能符合規范要求。

(2)閥門其他部件材料

根據不同零件的性能要求，可以使用ASME規范常溫許用值、溫度下的大許用應力值，對于R60702也可以使用ASME規范中的抗拉強度值和屈服強度值使用自行選擇其他標準規范的安全系數計算確定室溫及溫度下的許用應力值。

(3)確定許用應力值的準則

結合安全系數、斷裂應力、蠕變率、鑄造質量系數(對鑄件而言)及射線照相檢驗、液體滲透檢驗等要求對質量系數的影響構成了鋯及鋯合金閥門的材料許用應力計算準則體系。在抗拉強度的安全系數為3.5、屈服強度的安全系數為1.5的情況下，許用應力在室溫～204℃的溫度區域以抗拉強度為決定性因素，在260～371℃的溫度區域以屈服強度為決定性因素。

5、相關標準
國內工業級鋯制產品始于壓力容器，并制定了部分鋯材標準，如GB/T13747.1～24-1992、GB/T21183-2007以及GB/T26314-2010等，但常用于閥門設計制造的鑄件、鍛件的國家或行業標準尚未制定。盡管一些鋯材生產單位有相應的企業標準，但從目前的醋酸裝置設計單位所采用的閥門相關標準體系、設計制造閥門的生產單位的實際設計制造檢驗操作的系統性而言，閥門生產單位選擇標準體系完整的標準規范為基本依據更為適宜。

該標準的制定和發布規范了我國鋯制壓力容器設計和制造的質量，也為鋯制閥門的設計和制造提供了重要的基礎支撐標準。盡管該標準在抗拉強度的安全系數、設計壓力上與ASME標準有差異，但在制造與焊接環境、焊接工藝、無損檢測、污染檢驗等方面較之ASME標準都有具體的規定，便于遵循和執行。因此，借鑒該標準來控制、要求設計和制造，能夠更好地保證鋯及鋯合金閥門的質量。

6、結語
按前述標準和要求設計制造的鋯材閥門，進行了閥體有限元分析、殼體強度壓力試驗、整體閥門抗壓及彎矩試驗、溫度交變后密封試驗等理論與實際試驗的驗證。在國內近年來的醋酸裝置中，不同品種規格的百余臺國產閥門已進入實際工況使用，經過近3年工業運行考核驗證，目前運行使用情況良好。隨著各項理論研究、試驗與驗證工作的進一步深入，不斷完善設計制造標準體系，鋯材閥門國產化工作將進一步成熟。

訂貨須知：

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