Zr鋯合金減壓閥選材分析

【資料簡介】

Zr鋯合金減壓閥選材分析

用于溫度在200℃以下的蒸汽,空氣,水無腐蝕性介質的管路上,使通過閥體的介質壓力保持恒定,以適應工作需要。閥前進口壓力P1由1.0-0.1MPa,減壓閥后出口壓力P2為0.4-0.05MPa,閥前與閥后的壓力差不大于0.6MPa,也不應小于0.05MPa。他們走出實驗室,調查了化工,化肥生產的急需情況,對化肥生產中的鋯制減壓閥進行了使用試驗,并取得了良好的效果.介紹了鋯及鋯合金閥門的選型及其應用領域。分析了閥門產品的設計制造、材料選用及設計計算等標準的規定。

給出了鋯及鋯合金閥門的設計制造、焊接工藝及無損檢測檢驗等標準的確定方法與使用準則。鋯合金以鋯為基體加入其他元素而構成的有色合金。主要合金元素有錫、鈮、鐵等。鋯合金在300～400℃的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學性能、較低的原子熱中子吸收截面，對核燃料有良好的相容性，多用作水冷核反應堆的堆芯結構材料。此外，鋯對多種酸、堿和鹽有優良的抗蝕性，與氧、氮等氣體有強烈的親和力，因此鋯合金也用于制造耐蝕部件和制藥機械部件。

 Zr鋯合金減壓閥選材分析

 鋯具有優異的耐腐蝕性能，能夠抵抗大多數有機酸、無機酸、強堿和一些熔融鹽的腐蝕侵害，因此，腐蝕環境中的一些關鍵部件可使用鋯材來提升使用壽命。提升合金件耐腐蝕性能的另一種方法為表面預處理。工業中利用鋯本身具有的高吸氧這一特性，將鋯置于高溫空氣中，使得鋯表面獲取一層致密的氧化膜，從而提升鋯及其合金的耐腐蝕和耐沖刷性能。實驗證明，經過表面氧化處理之后的鋯在硫酸介質中的年腐蝕速率僅為純鋯的5%，而耐沖刷性能卻提高了2 倍。

Zr鋯合金減壓閥選材分析
    工業規模生產的鋯合金有鋯錫系和鋯鈮系兩類。前者合號有Zr-2、Zr-4，后者的典型代表是 Zr-2.5Nb。在鋯錫系合金中，合金元素錫、鐵、鉻、鎳可提高材料的強度 、耐蝕性和耐蝕膜的導熱性，降低表面狀態對腐蝕的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆 ，Zr-4 合金用于壓水堆。在鋯鈮系合金中，鈮的添加量達到使用溫度下鋯的晶體結構的固溶極限時，合金的耐蝕性。鋯具有較低的密度和較小的熱膨脹系數。此外，鋯還具有較低的熱中子吸收截面積（ 僅為0.18×10－28 m2 ）和良好的耐腐蝕性能。目前，鋯及其合金已經較成熟地應用于核反應堆中的包殼材料。與不銹鋼相比，鋯及其合金能夠有效地將中子反射回反應堆內部， 而鋯合金在300 ～ 400 ℃的高溫高壓水蒸汽中具有的良好耐腐蝕性能，也使得反應堆具有了較長的使用壽命。

Zr鋯合金減壓閥選材分析
屬于直接作用式波紋管彈簧減壓閥。主要由波紋管、調節彈簧、閥座、閥瓣等零件組成，利用波紋管傳感閥門下游壓力驅動閥瓣，改變和控制閥門開度實現減壓穩壓功能。通過調節調節螺栓設定出口壓力。鋯及鋯合金閥門規格采用公稱管徑(NPS)與ASME額定級(Class)。進口裝置和國內設計院所設計的這類閥門結構長度基本選用ASME B16.10短系列，符合API594標準的部分產品按該標準自身確定的結構長度。連接法蘭標準選用ASME B16.5，但在國內外產品的實際工程應用中，法蘭的強度按所選材料屬性進行了校核修正，主要體現在法蘭厚度應厚于鋼制法蘭的標準尺寸，其他尺寸包括外徑、連接孔尺寸及密封尺寸等為保證連接標準的一致未作變動。

Zr鋯合金減壓閥選材分析

本產品調壓、穩壓動作靈敏平衡，適用于氣體和液體介質的管路使用。前進口介質壓力從閥瓣和閥體密封圈開啟間隙進入體腔使介質壓力流滿波紋管的組合箱,波紋管和彈簧因受介質壓力的擠壓而壓縮,閥瓣隨著閥桿位移,閥瓣產生對閥體密封圈的關閉,將閥前介質截止,不作閥后介質壓力的補充。當閥后的介質壓力降低,波紋管因受調節彈簧的徑項力,使波紋管疊紋變形,閥桿將閥瓣頂開。使介質通過閥體密封圈補充閥后壓力的降低。