Zr锆合金减压阀选材分析

【资料简介】

Zr锆合金减压阀选材分析

用于温度在200℃以下的蒸汽,空气,水无腐蚀性介质的管路上,使通过阀体的介质压力保持恒定,以适应工作需要。阀前进口压力P1由1.0-0.1MPa,减压阀后出口压力P2为0.4-0.05MPa,阀前与阀后的压力差不大于0.6MPa,也不应小于0.05MPa。他们走出实验室,调查了化工,化肥生产的急需情况,对化肥生产中的锆制减压阀进行了使用试验,并取得了良好的效果.介绍了锆及锆合金阀门的选型及其应用领域。分析了阀门产品的设计制造、材料选用及设计计算等标准的规定。

给出了锆及锆合金阀门的设计制造、焊接工艺及无损检测检验等标准的确定方法与使用准则。锆合金以锆为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有锡、铌、铁等。锆合金在300～400℃的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、适中的力学性能、较低的原子热中子吸收截面，对核燃料有良好的相容性，多用作水冷核反应堆的堆芯结构材料。此外，锆对多种酸、碱和盐有优良的抗蚀性，与氧、氮等气体有强烈的亲和力，因此锆合金也用于制造耐蚀部件和制药机械部件。

 Zr锆合金减压阀选材分析

 锆具有优异的耐腐蚀性能，能够抵抗大多数有机酸、无机酸、强碱和一些熔融盐的腐蚀侵害，因此，腐蚀环境中的一些关键部件可使用锆材来提升使用寿命。提升合金件耐腐蚀性能的另一种方法为表面预处理。工业中利用锆本身具有的高吸氧这一特性，将锆置于高温空气中，使得锆表面获取一层致密的氧化膜，从而提升锆及其合金的耐腐蚀和耐冲刷性能。实验证明，经过表面氧化处理之后的锆在硫酸介质中的年腐蚀速率仅为纯锆的5%，而耐冲刷性能却提高了2 倍。

Zr锆合金减压阀选材分析
    工业规模生产的锆合金有锆锡系和锆铌系两类。前者合号有Zr-2、Zr-4，后者的典型代表是 Zr-2.5Nb。在锆锡系合金中，合金元素锡、铁、铬、镍可提高材料的强度 、耐蚀性和耐蚀膜的导热性，降低表面状态对腐蚀的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆 ，Zr-4 合金用于压水堆。在锆铌系合金中，铌的添加量达到使用温度下锆的晶体结构的固溶极限时，合金的耐蚀性。锆具有较低的密度和较小的热膨胀系数。此外，锆还具有较低的热中子吸收截面积（ 仅为0.18×10－28 m2 ）和良好的耐腐蚀性能。目前，锆及其合金已经较成熟地应用于核反应堆中的包壳材料。与不锈钢相比，锆及其合金能够有效地将中子反射回反应堆内部， 而锆合金在300 ～ 400 ℃的高温高压水蒸汽中具有的良好耐腐蚀性能，也使得反应堆具有了较长的使用寿命。

Zr锆合金减压阀选材分析
属于直接作用式波纹管弹簧减压阀。主要由波纹管、调节弹簧、阀座、阀瓣等零件组成，利用波纹管传感阀门下游压力驱动阀瓣，改变和控制阀门开度实现减压稳压功能。通过调节调节螺栓设定出口压力。锆及锆合金阀门规格采用公称管径(NPS)与ASME额定级(Class)。进口装置和国内设计院所设计的这类阀门结构长度基本选用ASME B16.10短系列，符合API594标准的部分产品按该标准自身确定的结构长度。连接法兰标准选用ASME B16.5，但在国内外产品的实际工程应用中，法兰的强度按所选材料属性进行了校核修正，主要体现在法兰厚度应厚于钢制法兰的标准尺寸，其他尺寸包括外径、连接孔尺寸及密封尺寸等为保证连接标准的一致未作变动。

Zr锆合金减压阀选材分析

本产品调压、稳压动作灵敏平衡，适用于气体和液体介质的管路使用。前进口介质压力从阀瓣和阀体密封圈开启间隙进入体腔使介质压力流满波纹管的组合箱,波纹管和弹簧因受介质压力的挤压而压缩,阀瓣随着阀杆位移,阀瓣产生对阀体密封圈的关闭,将阀前介质截止,不作阀后介质压力的补充。当阀后的介质压力降低,波纹管因受调节弹簧的径项力,使波纹管叠纹变形,阀杆将阀瓣顶开。使介质通过阀体密封圈补充阀后压力的降低。