
- •Материалы, применяемые в конструкциях трубопроводов
- •Конструкционные материалы, используемые в яэу, и области их применения
- •Для не свариваемых конструкций
- •Механические характеристики легированных конструкционных сталей, применяемых для деталей арматуры*
- •Механические характеристики легированных и высоколегированных сталей, применяемых для деталей арматуры*
- •Стали и сплавы, рекомендуемые для энергетической арматуры
- •Сплавы повышенной стойкости, применяемые для наплавки уплотнительных колец арматуры
Механические характеристики легированных и высоколегированных сталей, применяемых для деталей арматуры*
Марка |
σТ, кгс/мм2 |
σВ, кгс/мм2 |
δ,% |
ψ,% |
αН кгс·м/см2 |
20ХЛ |
25 |
45 |
18 |
30 |
6 |
20ХМЛ |
25 |
45 |
18 |
30 |
3 |
40ХЛ |
40 |
60 |
12 |
20 |
3 |
20Х5МЛ |
40 |
60 |
16 |
30 |
4 |
20Х5ТЛ |
40 |
60 |
16 |
30 |
4 |
20Х13Л |
45 |
60 |
16 |
40 |
6 |
10Х18Н9Л |
18 |
45 |
25 |
35 |
10 |
10Х18Н9ТЛ |
20 |
45 |
25 |
32 |
6 |
10Х18Н12М2ТЛ |
22 |
45 |
. 30 |
30 |
10 |
10Х18Н12МЗТЛ |
22 |
50 |
30 |
30 |
10 |
10Х18Н4Г4Л |
25 |
45 |
25 |
35 |
10 |
5Х20Н25МЗД2ТЛ |
20 |
40 |
20 |
20 |
8 |
10Х2Ш6М2Л |
30 |
60 |
30 |
30 |
6 |
15Х18Н12С4ТЛ |
25 |
60 |
15 |
30 |
2,8 |
* Механические характеристики приведены для образцов в термически обработанном виде.
Таблица 1.7
Стали и сплавы, рекомендуемые для энергетической арматуры
Среда |
Рабочее давление, кгс/см2 |
Рабочая температура, 0С (не более) |
Корпусные детали |
Шпиндели, штоки, плунжеры, золотники |
Наплавка уплотнительных колец |
Примечание |
Пар, техническая вода |
64
100 225 230 |
350
510 565 600 |
Сталь 20, 20Л-III, 25Л-III
20ХМЛ 12Х1МФ 10Х18Н9ТЛ, 08Х18Н10Т |
Сталь 35, 20Х13
ХН35ВТ ХН35ВТ 08Х18Н10Т, ХН35ВТ |
ЦН-6, ЦН-6Л, ЦН-6М, ЦН-12, ЦН-12М – – В3К |
Для сварных деталей стали марок 10Х18Н9ТЛ и 08Х18Н10Т пригодны при рабочей температуре среды не выше 3500С |
Окончание табл. 1.7
Среда |
Рабочее давление, кгс/см2 |
Рабочая температура, 0С (не более) |
Корпусные детали |
Шпиндели, штоки, плунжеры, золотники |
Наплавка уплотнительных колец |
Примечание |
Дистиллятор, пароводяная смесь, азот, воздух |
225 |
350 |
10Х18Н9ТЛ, 08Х18Н10Т, 10Х18Н12М2ТЛ |
08Х18Н10Т, ХН35ВТ, Х17Н13М2Т |
В3К, ЦН-6, ЦН-6М, ЦН-6Л, ЦН-12, ЦН-12М |
Материалы применимы также в случае присутствия в дистиллированной воде примеси борной кислоты до 35мг/л |
В связи с тем, что в конструкциях арматуры применяется целый ряд марок коррозионно-стойких сталей аустенитного класса: 08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т и т.п., имеющих общую область применения, последующие ссылки на коррозионно-стойкую сталь марки 08Х18Н10Т символизируют группу всех вышеуказанных сталей.
Чугун
Этот дешевый конструкционный материал обладает хорошими литейными качествами, однако значительно меньшая прочность, чем у стали, и хрупкость ограничивают его применение областью сравнительно невысоких давлений и температур. Происходящие при высокой температуре фазовые изменения (особенно выделение свободного графита), снижающие прочность чугуна, делают этот материал недостаточно надежным для ответственных объектов.
Цветные металлы
В трубопроводной арматуре из цветных сплавов наибольшее применение имеют бронзы, значительно реже используются никель и никелевые сплавы, а также титановые сплавы.
Бронзы применяют для изготовления ходовых гаек, подшипников, втулок, венцов червячных колес, а также пружин, работающих в коррозионной среде и электромагнитном поле. Наиболее широкое применение получили следующие марки бронзы:
безоловянная бронза Бр.АЖМцЮ-3-1,5 — для изготовления ходовых гаек, работающих при температуре до 250 °С;
бронза Бр.АЖН 10-4-4 — для ходовых гаек, работающих при температуре до 350 0С;
бронза Бр.ОЦСЗ-12-5 — для изготовления фасонного литья;
бериллиевая бронза Бр.ББ — для изготовления пружин, к которым предъявляют требования немагнитности материала.
Никель (НП-1) применяют для изготовления прокладок, а сплавы с высоким содержанием никеля используют для изготовления деталей арматуры с высокими параметрами среды (до температуры 400 0С).
Сплавы повышенной стойкости
Герметичность перекрытой арматуры, надежная работа уплотнительных колец запорного органа во многих случаях являются главными требованиями к арматуре ответственных объектов.
Эти требования могут быть удовлетворены лишь при условии, что материал уплотнительных колец обладает высокой износостойкостью, коррозионной и эрозионной стойкостью в рабочих условиях. К этому следует добавить требования возможно малого коэффициента трения между уплотнительными кольцами и отсутствия схватывания (задирания) поверхностей, что особенно важно для задвижек.
Материал, обладающий всеми перечисленными качествами, пока не найден.
1. Углеродистые стали имеют низкую коррозионную стойкость.
2. Коррозионно-стойкие.аустенитные стали имеют высокую задираемость.
3.Стеллиты создают меньшее трение, чем аустенитные стали при высокой температуре, но обычно содержат значительное количество кобальта. Продукты износа таких уплотнительных колец, попадая в среду первого контура, повышают его радиоактивность, что в некоторых случая недопустимо.
В связи с этим поиски материала для наплавки уплотнительных колец продолжаются и, главным образом, в направлении создания бескобалътовых стеллитов. Уплотнительные кольца арматуры из углеродистой, легированной и коррозионно-стойкой стали могут наплавляться коррозионно-стойкой сталью, а энергетическая арматура для высоких параметров пара, работающая в условиях возможной эрозии уплотнительных колец, наплавляется сплавами повышенной стойкости в основном типа стеллитов.
Наиболее часто применяемые сплавы повышенной стойкости для наплавки уплотнительных колец трубопроводной арматуры приведены в табл. 1.8.
Таблица 1.8.