閥門內(nèi)件和密封面常用的材質(zhì)

閥門內(nèi)件通常是指閥瓣、閥座和閥桿，但在有些情況它也包括其他零件，如襯套、螺栓和螺母等“閥瓣”這一名詞，對(duì)于大多數(shù)類型的閥門，通用名詞把它叫關(guān)閉件。但也有例外，如就旋塞閥來(lái)說(shuō)，關(guān)閉件叫旋塞)。閥門的密封面主要是指閥瓣和閥座接觸面。

常用的內(nèi)件材質(zhì)及使用溫度見(jiàn)表2-22.

閥門密封面常用材料及適用介質(zhì)見(jiàn)表2-23。

(1)青銅使用最廣的青銅閥、鑄鐵閥和鋼閥的最高工作溫度在280°左右。適用介質(zhì)包括蒸汽、水、油、空氣和天然氣輸送管線。閥瓣和閥座也可以使用適當(dāng)牌號(hào)的青銅(閥桿用不銹鋼)，可以適應(yīng)那些溫度極低的介質(zhì)，如液化氣、液態(tài)氧和液態(tài)氨。

不含鋅的青銅，通常是鋁青銅，在特定的情況下也常被應(yīng)用。

(2)鐵除閥桿用鋼制成，閥門的其余全部零件都用鐵制作(“全鐵”)。通常閥瓣和閥體兩者都有整體密封面。“全鐵”閥門對(duì)于濃硫酸和碳?xì)浠衔锏幕旌纤峤橘|(zhì)來(lái)說(shuō)是一種比較經(jīng)濟(jì)的選擇，并且對(duì)于許多其他與工業(yè)有關(guān)的化學(xué)液體如鹵水、氨水、酒精、洗滌液和氯化物溶液使用情況也很令人滿意。

(3)鉻13不銹鋼這種材料廣泛地應(yīng)用于閥桿、閥座密封圈和閥瓣上。它使用在含有一定比例的潤(rùn)滑劑的介質(zhì)，具有很高的耐磨、抗擦傷、耐腐蝕和抗沖蝕等特點(diǎn)。它還有很強(qiáng)的抗氧化能力和抗熱硫化潤(rùn)滑油的腐蝕能力。這種材料在油品和蒸氣管線上，工作溫度達(dá)到600°C的情況下已成功地使用了許多年。

(4)鎳合金用鎳合金(這里指鎳、銅和錫合金的組合)來(lái)制作閥座環(huán)；用鉻13不銹鋼制作閥瓣，特別適合于沒(méi)有潤(rùn)滑劑，腐蝕性相對(duì)不大的氣體和液體介質(zhì)。其他的適用介質(zhì)包括過(guò)熱蒸汽和飽和蒸汽、天然氣、燃油、汽油和低黏度油。對(duì)于蒸汽來(lái)說(shuō)，工作介質(zhì)限制在450°以下，對(duì)于其他介質(zhì)限制在260°以下。

用組合鎳合金做閥座和閥瓣也適合于蒸汽、水和其他介質(zhì)使用。

(5)奧氏體不銹鋼前面閥體材料里已經(jīng)介紹過(guò)奧氏體不銹鋼，以18-8鉻-鎳為基礎(chǔ)的鋼材，廣泛地用在閥門內(nèi)件制造上。無(wú)論是在極強(qiáng)的腐蝕還是極高的溫度下，或者極強(qiáng)腐蝕又高溫下的介質(zhì)都適用。

(6)特種不銹鋼這些20合金、Incoloy825和Carpenter20cb3經(jīng)常被用來(lái)制作閥門內(nèi)件。這些特種不銹鋼的內(nèi)件經(jīng)常用在普通不銹鋼閥門上，而且有時(shí)也只在鐵閥和鋼閥上。_

(7)蒙乃爾合金用這種合金制作閥門內(nèi)件，大多數(shù)用在鐵閥和鋼閥上。其介質(zhì)多為海水，鹽溶液或蒸汽。

(8)哈氏合金B(yǎng)和C這些材料用在閥門內(nèi)件上的不多，而在整個(gè)閥門上經(jīng)常應(yīng)用。然而，介質(zhì)為硫酸或稀鹽酸時(shí)，有時(shí)用哈氏合金B(yǎng)作為閥門內(nèi)件材料，而哈氏合金C的典型應(yīng)用是在專用的氨閥和混合酸介質(zhì)的閥門內(nèi)件上。

(9)硬質(zhì)合金在閥瓣和閥體座上堆焊一層堅(jiān)硬的硬質(zhì)合金，這樣就可以使密封面具有很高的耐磨性和抗擦傷能力。這種材料尤其適用于介質(zhì)溫度升高和千燥的場(chǎng)合。

密封面的材料通常從鈷基和鎳基合金中挑選，而且與之相配對(duì)的表面通常鍍有相似的材料，但要有硬度差，以便在工作中減少擦傷。然而，相配的兩面并不總是都采用堆焊的形式，采用什么形式還要取決于所用硬質(zhì)合金的性能。

鈷基和鎳基硬質(zhì)合金的類似的性能規(guī)范可以從一些閥門制造商那里得到。選擇材料時(shí)要依靠許多評(píng)價(jià)因素。一個(gè)重要的因素是所給的材料要能夠容易地附著在特定的零件上。

(10)塑料和合成橡膠

塑料和合成橡膠被使用在許多不同種類閥門的以一種形式或另一種形式布置的密封面和閥座上。

應(yīng)用最廣泛的塑料材料是聚四氟乙烯(PTEF)。在球閥和蝶閥中用它制作閥座，在隔膜閥中用它制作隔膜表面。在許多種類的閥門中，聚四氟乙烯被用作閥桿密封填料。

作為閥座和密封件的材料，聚四氟乙烯是最好的。它幾乎能適用所有介質(zhì)，并且耐磨性很好，而且使用溫度可達(dá)250°。經(jīng)常使用純的聚四氟乙烯，但在許多情況下，為了改善它的壓縮永久變形的性能，可加入一些化學(xué)性質(zhì)不活潑的填料，如玻璃。

聚四氟乙烯的抗化學(xué)腐蝕性質(zhì)使它成為一種很理想的隔膜材料。它的剛性和抗疲勞性質(zhì)也是有用的特性。在多數(shù)使用隔膜的閥中，一層薄的聚四氟乙烯與合成橡膠基底聯(lián)合使用，聚四氟乙烯與合成橡膠可以是分離的，也可以是粘接的。

在閥門內(nèi)件中應(yīng)用合成橡膠大多數(shù)是作為O形圈、墊片、閥座和座襯套、隔膜和蝶閥的襯套。

O形圈大量地用在閥桿密封上，最常用的材料是丁腈橡膠。碳-氟化合橡膠、乙烯丙基橡膠和硅橡膠，尤其適合在高溫下使用。

各種各樣的合成橡膠廣泛地應(yīng)用在閥座、襯套、隔膜和導(dǎo)套上。基本聚合物的化合可以得到更廣泛的物理和化學(xué)性能。以下是最常用的合成橡膠:天然橡膠、丁基橡膠、乙烯丙基橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、苯乙烯-聚丁橡膠。

應(yīng)用塑料和合成橡膠作為閥門內(nèi)件材料的優(yōu)點(diǎn)是它具有很好的耐蝕性和抗沖蝕性，而且可以達(dá)到無(wú)漏損密封。而這些材料的缺點(diǎn)是在使用中工作溫度受到所用材料的限制。此外，給定的材料是否適用還要取決于若干因素。