如何选择安全阀密封面材料

阀瓣和阀座的密封面是安全阀最关键的工作面，密封面质量的好坏直接影响着安全阀的可靠性和使用寿命，而密封面的材料又是保证密封面质量的重要因素。

选择安全阀阀瓣和阀座密封面材料的基本要求如下：

1）当安全阀进口没有介质压力时，有足够的抗压强度和刚度，能承受弹簧的全部作用力，而不会在大的比压下发生塑性变形。

2）能承受阀瓣回座时的冲击力，且有弹性变形的能力。

3）有良好的机械加工性能、焊接性能和研磨性能。

4）具有抗侵蚀性和耐蚀性。

5）在高温条件下使用时，应有足够的抗氧化性和抗热疲劳性。

6）密封面与本体有相近的线膨胀系数。

密封面的材料分为金属材料和非金属弹塑性材料两大类。(www.xing528.com)

金属材料有铜合金、铬不锈钢、奥氏体不锈钢、Stellite硬质合金、镍基合金、双相不锈钢等。

在选择阀瓣和阀座密封面的材料时，首先应当考虑材料的抗侵蚀性。侵蚀是工作流体对金属表面的冲刷和腐蚀共同作用的结果。研究各种金属试样的侵蚀作用表明，表面硬度并不是抗侵蚀性的标志。很硬的渗氮钢表面容易受侵蚀就是一个证明。抗侵蚀最好的常用材料是18⁃8系列奥氏体不锈钢和Stellite硬质合金。所以阀座密封面多数采用奥氏体不锈钢或堆焊Stellite硬质合金；而阀瓣则采用奥氏体不锈钢或堆焊较软的Stellite硬质合金。在高压力情况下，在阀瓣和阀座表面堆焊一定厚度的Stel⁃lite硬质合金。这种硬质合金的热强度、抗侵蚀和耐腐蚀性能都很好，并能承受很大的比压力。但是，由于这种合金较昂贵，且堆焊工艺较复杂，作为安全阀密封材料的应用受到了限制。

在高温工况下，采用具有良好的力学性能和物理性能的05Cr17Ni4Cu4Nb（17⁃4PH、UNS S17400.630）、GH4169和Inconel镍合金。镍合金属于高性能耐蚀合金，在很多介质中甚至强腐蚀介质中有很高的耐蚀性。而在强腐蚀工况下，常采用蒙乃尔合金、哈氏合金和双相钢。蒙乃尔合金（Monel 400、Monel K500）是抗氢氟酸腐蚀的主要材料，哈氏合金B和哈氏合金C是最耐全面腐蚀的材料，双相不锈钢03Cr25Ni6Mo3Cu2N（255合金、UNS S32550.255）、022Cr25Ni6Mo2N（UNS S31200）、022Cr22Ni5Mo3N（SAF2205、UNS S31803）适用于尿素装置中耐甲胺的材料。

低温工况下，常采用铜合金和奥氏体不锈钢。

采用非金属弹塑性材料制造的密封面，虽然只能应用于较低的温度，但却具备下列优于金属密封面的良好性质：能在较小的密封比压下保持密封；密封面的加工简单；由于硬度相对较低，所以能适应介质中含有的颗粒而变形，而对于金属密封面来说这些颗粒却可能损伤研磨过的表面并导致密封性的丧失；对使用部门来说，更换用非金属弹塑性材料制造的密封嵌入件也比较方便。

与不锈钢配合使用的阀瓣和阀座密封面的最适宜的非金属弹塑性材料是氟塑料（F⁃3、F⁃46）和硬橡胶。其缺点是在比压力高时会发生残余变形，以及对于温度变化较敏感，这将导致安全阀的开启压力随着时间而改变。所以，金属对非金属弹塑性材料的密封只限于在温度波动不大的条件下。为了有效地克服松弛现象，可采用特殊结构。

氟塑料对于腐蚀性介质甚至氧化剂都是不活泼的，能适用于很低的温度，没有吸收其他物质的倾向。