1 概述

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大型石化工程項目的增多，越來越多的耐高溫硬密封球閥作為一種控制及截斷管路系統(tǒng)的啟閉件普遍應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵、冶金及水電領(lǐng)域中。相對于軟密封（密封材料為聚四氟乙烯、橡膠等塑料）球閥而言，硬密封球閥的密封材料及設(shè)計結(jié)構(gòu)都能更好的適用于耐高溫的領(lǐng)域中。本文將就耐高溫硬密封球閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及各零部件的材料選用進(jìn)行簡要概述。確定閥門材料的最高工作溫度和最高極限溫度時需要考慮的性能是：抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和高溫時效。其他因素是：抗氧化性、熱處理溫度和抗磨損性。設(shè)計原則包括：當(dāng)材料的熱膨脹率不同時，運動零件和配合件（松配合）的間隙，以及與溫度、負(fù)荷、接觸程度（如關(guān)閉或振動引起的重要沖擊）都和材料擦傷有關(guān)。還要考慮到熱循環(huán)對閥門密封、閥座墊片密封及導(dǎo)向套的松動的影響。

2 閥門殼體材料的選用

（1）高溫鋼鑄件：高溫工況下閥門主體材料材料一般選用奧氏體不銹鋼和高溫鉻鉬鋼。較為常用的為幾個牌號為ASTMA217中的WC9和C5。WC9廣泛應(yīng)用于熱力和電力系統(tǒng)等介質(zhì)為水和蒸氣的高溫高壓狀態(tài)中。C5適用于含硫石油介質(zhì)中，同時還具有抗氫腐蝕能力，因此廣泛應(yīng)用于石油煉制及乙烯生產(chǎn)含硫介質(zhì)的高溫中。ASTMA351中的CF8和CF3常用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的閥門中。上述材料規(guī)定的一般工作溫度為WC9≤593℃，C5≤593℃，CF3≤427℃，CF8≤537℃。奧氏體不銹鋼和高溫鉻鉬鋼相比較而言，奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能強(qiáng)于高溫鉻鉬鋼，但高溫鉻鉬鋼的耐高溫性能高于奧氏體不銹鋼，并且兩者的價格也有一定的差距，在選用閥門主體材料時，應(yīng)根據(jù)閥門實際的使用工況條件來決定。