【阀门百科】关于磅级阀门
目前新的建设石油化工及化肥和化工项目,包括以前引进技术的装置,基本上都是采用CL150LB~2500LB的“磅级阀门”。“磅级阀门”有人称之为“API阀门”或“美标阀门”。把“磅级阀门”称为“API阀门”是不确切的。因为“磅级阀门”中“磅级截止阀”和“磅级蝶阀”,它们不属于“API-6D阀门”。2008年4月,第23版[ISO 14313:2007]“API-6D阀门”只包括:闸阀、止回阀、球阀和旋塞阀这四类磅级阀门。
蝶阀在美国的AWWA(美国水道协会阀门标准)中有:AWWA A504《橡胶阀座蝶阀》标准;在MSS(美国阀门和管件制造厂标准化协会阀门标准)中有:MSS SP-67《蝶阀》;在API标准中只有《凸耳式和对夹式蝶阀》API 609(第4版)这一个标准;“磅级截止阀”是采用英国国家标准BS1873《石油、石化及相关工业用法兰端和对焊端钢制截止阀和截止止回阀》标准。所以,把“磅级阀门”称为“美标阀门”也是不确切的。
1.“磅级阀门”采用的材料和设计制造标准
所谓“磅级阀门”它必须符合下列条件,即“磅级阀门”采用的标准,可分为以下几类:
1.1.材料:
“磅级阀门”采用的材料标准是,ASTM标准(美国材料与试验学会标准)和美国UNS系统材料。如ASTMA216 WCB; WCC;ASTM A105; ASTM A217 WC6;WC9;C5;ASTMA351CF3;CF8;CF3M;CF8M;CF8C;CG8M;ASTM A182 F11;F22;F5; F304;F304L;F316;F316L;F321;F347等等。
⑴.关于美国ASTM系统标准材料的说明:
美国ASTM系统标准材料,通常是由三个单元构成的,以ASTM A216WCA; WCB;WCC和ASTM A351 CF3;CF8;CF3M;CF8M;CF8C…;ASTM A182 F304;F304L;F316;F316L;F321;F347…等为例,其中:第一个单元ASTM是表示“标准的发布机构”代号,ASTM是“美国材料与试验学会标准的代号”;第二个单元A216或A351或A182等是“标准的号”;第三个单元是具体的“材料号”,如A216中WCA;WCB;WCC分别表示碳素铸钢WCA;WCB;WCC三个钢种,其中A;B;C表示碳素铸钢强度高低,A低;B中等;C为高。A351 CF3;CF8;CF3M;CF8M;CF8C…;A182 F304;F304L;F316;F316L;F321;F347…等中的CF3;CF8;CF3M;CF8M;CF8C…和F304;F304L;F316;F316L;F321;F347…等分别表示各种钢种。在ASTM系统标准中只有ASTM A105,这个标准的第二和第三合为一起,即A105既代表“标准号”又代表“钢种”,它就像中国人取两个字的名字样。
⑵.关于美国的“统一数码系统”材质代号:
在不同的美国标准体系中有各自的表示方法,为了便于使用和计算机统一管理,SAE(美国汽车工程师学会)和ASTM(美国材料与试验学会)联合发展了ASTM-SAE“统一数码系统”(Unified Numbtring System—UNS)。“统一数码系统UNS”,是除ASTM系统标准体系外,又一常用的材料标准体系代号。
UNS材料号有时是区别同一种ASTM合金号而又有两种轧材的重要依据。如哈氏合金C中的哈氏C-276合金(见表2)。
表2.哈氏C-276合金的轧材UNS系统材料号及中、德、英材料号对照
中国(GBn) | 美国(ASTM) | 德国(DIN) | 英国(BS) |
NS333 | (HastelloyC-276) N10276(Inconel625) | NiMo16Cr15WZ.4819 | / |
NS336 | (HastelloyC-276) N06625(Inconel625) | NiCr22Mo9NbZ.4856 | NA21Ni-Cr-Mo-Nb |
※ 注1:此资料见:邓召义,姚振甫主编《新编世界钢铁牌号手册》,《机械工业出版社》,1995年5月北京第一版,P1587页中“5.3 耐蚀合金”。
※ 注2:Inconel625合金有两种牌号,如果用于高压阀门抗氧化时,一般选UNS N06625(Inconel625)这种牌号;如果用于抗强腐蚀时通常选用UNS N10276(Inconel625)这种牌号的。
【附】:ASTM(美国材料与试验学会)与UNS(统一数码系统)对照的一些常用的不锈钢号(见表3)。
表3.ASTM与UNS对照的一些常用的不锈钢号:1).奥氏体型(含高氮奥氏体型)
钢号 | UNS钢号 | C≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Si≤ | Cr | Ni | Mo | 其它 |
304 | S30400 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 8.0-10.5 | ||
304L | S30403 | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 8.00-12.0 | ||
304Cu | S30430 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 17.0-19.0 | 8.0-10.0 | Cu3.0-4.0 | |
304N | S30451 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 8.0-10.5 | N0.10-0.16 | |
305 | S30500 | 0.12 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 17.0-19.0 | 10.5-13.0 | ||
308 | S30800 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 19.0-22.0 | 10.0-12.0 | ||
309 | S30900 | 0.20 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 22.0-24.0 | 12.0-15.0 | ||
309S | S30908 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 22.0-24.0 | 12.0-15.0 | ||
310 | S31000 | 0.25 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 24.0-26.0 | 19.0-22.0 | ||
310S | S31008 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.50 | 24.0-26.0 | 19.0-22.0 | ||
310H | S31009 | 0.04-0.10 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 24.0-26.0 | 19.0-22.0 | ||
316 | S31600 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | |
316H | S31609 | 0.04-0.10 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | |
316L | S31603 | 0.03 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | N≤0.10 |
316N | S31651 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | N0.10-0.16 |
317 | S31700 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 11.0-15.0 | 3.0-4.0 | N≤0.10 |
317L | S31703 | 0.03 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 18.0-20.0 | 11.0-15.0 | 3.0-4.0 | N≤0.10 |
321 | S32100 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 17.0-19.0 | 9.0-12.0 | N≤0.10 | |
321H | S32109 | 0.04-0.10 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 17.0-20.0 | 9.0-12.0 | Ti4×C≤0.60 | |
347 | S34700 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 17.0-19.0 | 9.0-13.0 | Nb/Ta≥10×C≤1.10 | |
347H | S34709 | 0.04-0.10 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 17.0-20.0 | 9.0-13.0 | Nb/Ta8×C≤1.00 |
2).马氏体型不锈钢
钢号 | UNS钢号 | C≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Si≤ | Cr | Ni | Mo | 其它 |
410 | S41000 | 0.15 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 11.5-13.5 | 优先选用 | ||
410 | S41001 | 0.15 | 1.00 | 0.025 | 0.025 | 1.00 | 11.5-13.5 | ≤0.75 | ≤0.50 | Al≤0.05, Cu≤0.05 Sn≤0.05 |
3).马氏体沉淀硬化不锈钢
钢号 | UNS钢号 | C≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Si≤ | Cr | Ni | Mo | 其它 |
17-4PH /630 | S17400 | 0.07 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 15.5- 17.5 | 3.00-5.00 | Cu:3.00-5.00 | Nb0.15- 0.45 |
4). 双相不锈钢
钢号 | UNS钢号 | C≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Si≤ | Cr | Ni | Mo | 其它 |
F55 | S32760 | 0.030 | 1.00 | 0.030 | 0.010 | 1.00 | 24.0-26.0 | 6.0-8.0 | 3.0- 4.0 | W0.50-1.00 N0.20-0.30 |
329 | S32900 | 0.08 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 0.75 | 23.0-28.0 | 2.5-5.0 | 1.00-2 |
1.2.设计基础标准:
1.2.1.“磅级阀门”采用的设计基础标准是:
ASME B16.34《阀门-法兰、螺纹和焊连接端》;
API-6D《管道阀门》以及它的派生设计标准,如API600;API602;AP1609及借用标准BS1873。
1.2.2. “磅级阀门”采用的设计支持标准:
ASME B16.10《阀门结构长度》标准;
连接端标准: ANSI B16.5《管道法兰和法兰管件》标准;
ASME B16.25《对焊连接端》标准;
ASME B16.11《承插焊连接端》标准等.
2.检查与试验标准:
2.1. API598《阀门的检查与试验》标准(这是API的又一基础标准,在下一节里再详细讲) 。
2.2.阀门外观检验按MSS SP-55《阀门、法兰、管件及其管件的铸钢件质量》标准。
2.3.阀门的无损检测执行ANSI B16.34标准。