這里講述的高溫閥門(mén)指使用工況溫度超過(guò)450℃的閥門(mén)。根據(jù)工作溫度，分為：425～550℃級(jí)，550～650℃級(jí)，650～750℃級(jí)，750～850℃級(jí)，＞850℃級(jí)。

1. 高溫閥門(mén)的主體材料的選用

  425～550℃級(jí)，取壓力-溫度額定值高的高溫鋼，優(yōu)選鑄鋼WC9，其次是鑄鋼WC6，但兩者缺點(diǎn)是Cr含量較低，不具備抗硫腐蝕的性能。C5具備一定的抗氧化、抗硫和氫腐蝕的特性，缺點(diǎn)是成本高。425～550℃級(jí)、550～650℃級(jí)，如果選壓力-溫度額定值高的耐熱不銹鋼材料321和321H，其對(duì)應(yīng)的鑄造合金牌號(hào)分別為CF8Ti、CF10Ti，因含Ti則會(huì)產(chǎn)生碳硫化鈦夾雜物，降低了塑性、沖擊韌性，并且抵抗腐蝕能力下降，鑄造性難度大，因此CF8、304、304H型耐熱不銹鋼是常用選擇。425～550℃級(jí)介質(zhì)無(wú)腐蝕工況下，例如水、蒸汽等介質(zhì)，可選用WC6和WC9，由于C5的特點(diǎn)及其成本低于高鉻鎳的耐熱不銹鋼，因而在Cr-Mo系高溫鑄鋼中使用最多。

  650～750℃級(jí)、750～850℃級(jí)，取壓力-溫度額定值高的耐熱不銹鋼材料，選用數(shù)值最高的CF8M、316和316H做閥門(mén)主體材料。CK-20、310和310H高Cr、Ni含量的特點(diǎn)使其在高溫工況下比其他耐熱不銹鋼更能抵抗腐蝕和氧化，同時(shí)抵抗高溫蠕變及抵抗高溫?cái)嗔训男阅芤矁?yōu)于其他耐熱不銹鋼。由于材料價(jià)格高，一般只用于特殊場(chǎng)合。

  ＞850℃級(jí)，必須應(yīng)用增加隔熱襯里或通介質(zhì)冷卻等特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使用最多的是高性能的耐火陶瓷。在此溫度下，控制閥門(mén)的溫度不僅僅靠材料，還要采用特殊的結(jié)構(gòu)。

2. 閥門(mén)內(nèi)件

  高溫閥門(mén)內(nèi)件材料的選擇要考慮材料的膨脹性質(zhì)，同時(shí)考慮運(yùn)動(dòng)部件的擦傷可能。在無(wú)特別要求工況下，材料一般選用耐腐蝕、強(qiáng)度高的材料，像316不銹鋼，并且要在表面進(jìn)行堆焊處理，采用堆焊鎢鉻鉆硬質(zhì)合金或噴焊陶瓷。

3. 密封副設(shè)計(jì)

  閥體和密封件銜接的地方，利用堆焊硬質(zhì)合金來(lái)提升密封機(jī)構(gòu)的硬度。密封環(huán)內(nèi)表面采用不銹耐酸性鋼，型式采用外圓柱面加工環(huán)型溝槽，以便后續(xù)使用。為符合塑性變形和強(qiáng)度方面的要求，密封環(huán)表面相對(duì)比閥蓋和閥體工作面，硬度要小。填料處結(jié)構(gòu)上采用動(dòng)負(fù)載結(jié)構(gòu)，材料采用柔性石墨增強(qiáng)填料，提升密封效果。

4. 上密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

  上密封的結(jié)構(gòu)通常有兩種方式，整體堆焊和分體式上密封座螺紋對(duì)接。分體螺紋對(duì)接，高溫下，上密封座和閥蓋兩者材料不同，因此熱膨脹系數(shù)不同，螺紋容易出現(xiàn)松動(dòng)。為避免上述問(wèn)題，一般采用點(diǎn)焊的做法將兩者固定。

5. 高溫螺栓

  在高溫下，螺栓緊固件容易出現(xiàn)應(yīng)力松弛或螺栓咬死。結(jié)構(gòu)上，采用粗牙螺紋，并合理加大中徑間隙可有效避免問(wèn)題出現(xiàn)。

6. 法蘭端部

  高溫高壓閥門(mén)端部如選用法蘭，容易泄漏，因此，工程上常用焊接。

7. 工程應(yīng)用

  某蒸汽管道設(shè)計(jì)溫度580℃，設(shè)計(jì)壓力14.5MPa，口徑NPS20，管子選用A234-WP9，閥門(mén)主體材料選用A217-C12A，閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)選用ASME B16.34。