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为什么电厂优先F92锻钢阀门?

         随着世界能源的需求不断增大,在超临界和超超临界电站以及在联合循环电厂的运行温度(CCPP)明显地越来越高。目前在欧洲的锅炉系统超过1292华氏度(700°C),美国的工厂将很快超过1112华氏度(600°C)。虽然多个热循环和更高的温度都可以帮助运营商提高工厂的效率,降低材料通过蠕变和腐蚀疲劳引起的是现代CCPPs和热回收蒸汽发生器更经常检测,导致维修水平较高和停工。  
        因此,许多阀门制造商已经开始重新考虑材料的规格和生产技术,特别是当处理部件的关键和严重的服务应用。阀瓣材料的选择是由这些现代电厂的运行参数变化的影响。特别是,从静态到动态负载通过组合周期操作起到了作用。因此,在工厂循环的影响温度和压力的差异,影响到阀门和管道组件内的负荷增加蒸汽回路。温度的波动产生应力和伸长率,阀门在不同负载下的膨胀和收缩,达到设计的屈服强度。一旦放在阀门上的压力超过这个屈服强度,阀的变形发生,随着时间的推移,部件的尺寸受到影响,机械应力最终会导致部件疲劳和失效。
 F92锻钢阀门 
在一般情况下,所有的阀门材料,无论是锻造或铸造,必须满足在关键工艺环境中发现的拉伸强度和耐腐蚀性的要求。阀门的材质在压力低时,阀门能抵抗故障,这种强度意味着更高的延展性能延长产品寿命。然而,在发电行业,潜在的阀门故障增加循环存在。高循环对蒸汽温度和压力的影响,对阀门的压力更大,这意味着材料必须忍受波动和差异,影响整个阀门的寿命。   
铸造材料的铸钢截止阀往往需要比不上锻件的质量,可能会导致更大的热梯度,这可能会导致更多的压力。正因为如此,铸造与它的关系空隙需要考虑安全因素,给出了确定和许用应力水平的思考??悸堑牧硪桓鲋匾姆矫媸墙鹗舻哪芰?,以承受腐蚀的影响。腐蚀仍然是电力工业中的一个主要问题,往往造成昂贵的维修和过度的?;奔?。由氧、金属和盐的复合作用产生的阀门材料的退化加剧了高的工作温度。高温度,材料会变得柔软,增加热疲劳的风险。   
        从美国机械工程师协会(ASME)设计标准允许锻造和铸造材料是主要的电厂内使用,根据锅炉设计与操作参数。这些材料的化学成分,特别是铬的水平,和制造方法是确定蠕变的关键因素强度和冶金稳定性。例如,WC9级合金,含有2.25%的铬,可以保留其在1020°华氏温度的强度(550°C),而更高级的,如C12-A 9%铬,可以承受高达1130的°华氏温度(610°C)。电厂运行的变化意味着锻造等级的情况正在不断变化。而较低的等级,如F22,含有2.25%的铬,可适用于1100°F(590°C),F91材料9%铬可以承受高达1200的°华氏温度(650°C)。这是显着的,因为提高效率的目标,现代电厂的平均温度被推到1112°F以上(600°C)。因此,工厂的工程师和阀门制造商正在F92级合金,也没有在ASME标准等效投存在。  
       在F91级合金在性能上的差异也很明显。例如,在1112°F F92 2500级阀门(600°C)提供了一个特殊的等级比较对F91在1067°F(575°C),为材料的额定值是相同的(F91、F92)。然而,在1157°F(625°C)。虽然化学成分是一个重要的考虑因素,因为它会影响材料的机械性能,热处理的材料也是一个重要的参数。热处理决定了阀门在高温环境和强烈的机械应力作用下的整体强度。无论是锻造还是铸造,每种阀门的需求被加热到一个正?;奈露韧ǔT嘉?832°F(1000°C),并在不到4000秒的时间内冷却,以达到一个高度耐用的最终产品。虽然较小的阀门可以相对较快地冷却下来,具有更高质量(通常是一个更大的直径)的阀门有一个更复杂的冷却过程。这将影响特别是其在高温下的性能的阀门的机械性能,这可能会导致减少的产品生命周期。  
        虽然大多数的国际标准提供了指导,在环境温度下的材料的预期保证寿命,没有官方数据是在高温下测试。然而,电力行业的经营环境的改变,特别是高循环和定期?;挠α?,称为变化检测。因此,采取的测试考虑到额外的参数,如操作时间,关机和温度范围,是准确评价产品的使用寿命越来越重要。随着对材料的指导方针和法规的变化迫在眉睫,许多工程师已经指定材料超出了目前的要求,所以他们可以确保未来的合规性。事实上,一些政府机构,如美国材料与试验协会(ASTM)标准,已开始包括详细的制造工艺要求规格。除了履行严格的标准,在化学成分,测试程序和物理性能的材料,许多阀门现在也必须是铸造或伪造的,取决于行业和应用。燃煤可以操作1112以上°F(600°C),使这些应用程序非常适合F92锻造等级材料。在未来的几年里,电力市场将朝着高临界温度发展,使用F92将越来越普遍。
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