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电厂为什么优先选择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。

    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。考虑的另一个重要的方面是金属的能力，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停机时间。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常化的温度通常约为1832°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。  

    电厂为什么优先选择F92锻钢阀门？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停机的应力，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。