套管式伸缩器适宜温度分享

套管式伸缩器适宜温度分享

套管式伸缩器主体零件适宜工作温度介绍

1、概述

套管式伸缩器设计和选材时考虑的问题之一是套管式伸缩器的工作温度。为了规范套管式伸缩器主体材料的适宜工作温度，从各种类型的套管式伸缩器用钢和不锈钢的材料性能方面对我国石油化工、化工、化肥、电力及冶金等行业用的套管式伸缩器主体材料的适宜工作温度及相关要求作出了明确的规定。

2低温工况

（1）超低温套管式伸缩器材料

超低温套管式伸缩器〔-254（液氢）～-101℃（乙烯）〕主体材料选用面心立方晶格的奥氏体不锈钢、铜合金或铝合金，其热处理后的低温力学性能，特别是低温冲击韧性达到标准的要求。

（2）低温套管式伸缩器材料

适用于低温套管式伸缩器(-100～-30℃)的主体材料有低温奥氏体不锈钢和低温承压件用铁素体和马氏体钢。

低温用奥氏体不锈钢有ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8和CF3，ASTM A182 F316、F316L、F304和F304L，ASTM A433 316、316L、304、304L和CF8D。

低温承压件用铁素体和马氏体钢有ASTM A352 LCA(-32℃)、LCB、LCC(-46℃)、LC1(-59℃)、LC2、LC211(-73℃)和LC3(-100℃)。

ASTM A352标准中的材料初级价格较低，但是其冶炼时化学成分有可靠且要求十分严格的工厂内控标准。其热处理工艺复杂，需要多次作调质处理，方能达到标准要求的低温冲击韧性的要求，生产周期长。低温冲击韧性达不到标准要求时，不允许投料作低温钢使用。因此，只有在生产批量大，并且可成炉冶炼时才采用，而在一般情况下选用奥氏体不锈钢。

（3）非腐蚀工况

套管式伸缩器工作介质为水、蒸汽、空气和油品等非腐蚀性物质时，一般采用碳素钢。套管式伸缩器用碳素钢系指ASTM A216标准中的WCB、WCC铸钢和ASTM A105锻钢。套管式伸缩器用碳素钢适宜工作温度为-29～425℃。

（4）腐蚀工况

4.1 铬-钼系高温钢

套管式伸缩器选用的Cr-Mo高温铸钢主要是采用ASTM A217标准中的WC6、WC9和C5（ZG1Cr5Mo），其对应的轧材分别为ASTM A182中的F11、F22和F5。

⑴ 低铬级铬-钼钢

低铬级铬-钼钢有WC6、WC9、F11和F22，其适用的工作介质为水、蒸汽和氢气，不宜用于含硫油品。WC6和F11适宜工作温度为-29～540℃，WC9和F22适宜工作温度为-29～570℃。

⑵ 铬五钼高温钢

铬五钼高温钢有C5（ZG1Cr5Mo）和F5，其适用的工作介质为水、蒸汽、氢气和含硫油品等。C5（ZG1Cr5Mo）如果用于水蒸汽时，其高工作温度为600℃。用于含硫油品等工作介质时，其高工作温度为550℃。因此，规定C5（ZG1Cr5Mo）的工作温度为≤550℃。

4.2 不锈耐酸钢

不锈耐酸钢是指用于石化及化工、化肥行业中抗硝酸、硫酸、醋酸及有机酸等耐腐蚀性的铬镍或铬镍钼不锈耐酸钢。不锈耐酸钢铸钢主要是采用ASTM A743或ASTM A744标准中CF8、CF8M、CF3、CF3M、CF8C、CD-4MCu和CN7M等，其对应的轧材分别为ASTM A182标准中的F304、F316、F304L、F316L、F347、F53及美国UNS N08020。

⑴ Cr-Ni不锈钢

 Cr-Ni类不锈耐酸钢有CF8、CF3、F304、F304L、CF8C和F347，其适用于工作介质为硝酸等氧化性酸。其高工作温度≤200℃。

⑵ Cr-Ni-Mo不锈钢

Cr-Ni-Mo类不锈耐酸钢有CF8M、CF3M、F316和F316L，其适用于工作介质为醋酸等还原性酸。

CF8M，CF3M等可以代替CF8和CF3，但CF8、CF3不能代替CF8M和CF3M。所以，美国等国家不锈耐酸钢套管式伸缩器主要用CF8M、CF3M，其高工作温度≤200℃。

⑶ CN7M合金

CN7M合金具有较好的耐蚀性，它广泛地应用于苛刻的腐蚀条件下，包括硫酸、硝酸、氢氟酸和稀盐酸、苛性碱、海水及热的氯化物盐溶液等，特别是可用于各种浓度和温度≤70℃范围的硫酸中。CN7M和UNS N08020合金使用温度为-29～450℃。

⑷ 双相不锈钢

双相不锈耐蚀钢为沉淀硬化不锈钢，它们是在铁素体的基体中含35%～40%的奥氏体，其屈服强度约为19Cr-9Ni奥氏体不锈钢的2倍，并具有高硬度及良好的塑性和冲击韧性。特别适合在既有磨蚀又有冲刷的腐蚀工作条件下使用，因而广泛地应用于在氧化和还原的强酸工况中，在有氯的环境中有特殊的抗应力腐蚀开裂的性能。CD-4MCu、CD3MN、CE3MN和F53双相不锈钢使用温度为-29～316℃。