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Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例
陶瓷球閥采用先進(jìn)研磨設(shè)備及工藝制造，圓球精度高，表面質(zhì)量好，與閥座對(duì)研后，利用Zr02陶瓷的自滑潤(rùn)性，可取得很好的密封性能，所有與介質(zhì)接觸的部分均為結(jié)構(gòu)陶瓷材料 , 其化學(xué)穩(wěn)定性及硬度 ( 洛氏硬度 HRC90), 僅次于金剛石用于高硬度的顆粒介質(zhì)，或有軟顆粒但又有腐蝕的介質(zhì)中，因此 , 本閥具有的耐磨損、耐腐蝕、耐沖蝕性能，且隔熱性好、熱膨脹小，該類(lèi)閥門(mén)具有的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，也是合適此類(lèi)介質(zhì)的陶瓷閥門(mén)。
陶瓷球閥具有的耐腐蝕、耐高溫、耐磨損及耐沖蝕等顯著特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于石化、冶金、造紙、電站、煉油等行業(yè)的各類(lèi)酸堿鹽氣體、液體、高溫蒸汽和泥漿輸送系統(tǒng)中。是強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合下鈦金屬閥、蒙乃爾閥的理想替代產(chǎn)品。氧化鋯陶瓷球閥具有成本低，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高和壽命長(zhǎng)（是鈦閥的2～4倍）的優(yōu)點(diǎn)。其驅(qū)動(dòng)方式有手動(dòng)、氣動(dòng)、氣動(dòng)一彈簧復(fù)位、電動(dòng)等。并可按用戶(hù)的要求設(shè)計(jì)各類(lèi)特殊陶瓷閥門(mén)。適用于各種酸、堿、鹽類(lèi)液體、氣體介質(zhì)環(huán)境，硬密封閥尤其適用于帶顆粒、纖維狀介質(zhì)環(huán)境。陶瓷材料因其的性能和多功能性而改變了航空航天、生物醫(yī)學(xué)和電子等各個(gè)行業(yè)。 在眾多類(lèi)型的陶瓷材料中，氧化鋁（Al2O3）和氧化鋯（ZrO2）是應(yīng)用泛的兩種。雖然這兩種材料有一些相似之處，但它們也有明顯的區(qū)別。在本文中，我們將深入研究氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷之間的差異，探討它們的性能、應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)。
Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例
1、組成：
- 氧化鋁陶瓷：氧化鋁（Al2O3）是氧化鋁陶瓷的基礎(chǔ)。它是一種高度穩(wěn)定、用途廣泛的材料，具有出色的耐熱性和耐化學(xué)性。
- 氧化鋯陶瓷：氧化鋯或二氧化鋯 (ZrO2) 是氧化鋯陶瓷的主要成分。它具有的機(jī)械強(qiáng)度、斷裂韌性和耐磨性，適合要求苛刻的應(yīng)用。
2、晶體結(jié)構(gòu)：
- 氧化鋁陶瓷：氧化鋁通常采用六方晶體結(jié)構(gòu)，因此具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度。
- 氧化鋯陶瓷：氧化鋯陶瓷主要存在三種晶相，即單斜晶、四方晶和立方晶。可以通過(guò)摻雜來(lái)調(diào)整相穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)其韌性和抗裂紋擴(kuò)展能力。
3、硬度和耐磨性：
- 氧化鋁陶瓷：氧化鋁陶瓷具有的硬度（莫氏硬度為9）、剛度和耐磨性，非常適合需要耐磨性和尺寸穩(wěn)定性的應(yīng)用，例如切削工具、軸承和裝甲。
- 氧化鋯陶瓷：與氧化鋁陶瓷相比，氧化鋯陶瓷雖然硬度（莫氏硬度為8.5）不如氧化鋁陶瓷，但氧化鋯陶瓷具有的斷裂韌性和強(qiáng)度，使其適用于耐熱沖擊和沖擊性能至關(guān)重要的高應(yīng)力環(huán)境。
4、斷裂韌性和強(qiáng)度：
- 氧化鋁陶瓷：與氧化鋯陶瓷相比，氧化鋁陶瓷的斷裂韌性相對(duì)較低，使其在高應(yīng)力條件下更容易發(fā)生脆性斷裂。
- 氧化鋯陶瓷：氧化鋯陶瓷由于能夠進(jìn)行相變而表現(xiàn)出更高的斷裂韌性，這有助于耗散能量并防止裂紋擴(kuò)展。這使得它們更能抵抗機(jī)械和熱沖擊。
5、熱性能：
- 氧化鋁陶瓷：氧化鋁陶瓷具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性和耐高溫性，可以承受高溫而不發(fā)生明顯的尺寸變化或相變。它們還表現(xiàn)出良好的耐酸和堿化學(xué)性能，適用于涉及傳熱和絕緣的應(yīng)用。
- 氧化鋯陶瓷：與氧化鋁陶瓷相比，氧化鋯具有低導(dǎo)熱性，可在環(huán)境下有效隔熱。
6、應(yīng)用：
- 氧化鋁陶瓷：氧化鋁陶瓷因其優(yōu)異的電絕緣性、耐腐蝕性和生物相容性而廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、醫(yī)療器械和汽車(chē)零部件等行業(yè)。
- 氧化鋯陶瓷：氧化鋯通常用于需要高機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性的假牙、切削工具、軸承和結(jié)構(gòu)部件。
綜上總結(jié)如表：
總之，雖然氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷都具有的性能和優(yōu)勢(shì)，但它們的適用性根據(jù)具體的應(yīng)用要求而有所不同。無(wú)論您優(yōu)先考慮機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性還是電絕緣性，了解這些陶瓷材料之間的差異都可以幫助您做出明智的決策，從而在工業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)最佳性能和使用壽命。
三、Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例產(chǎn)品特點(diǎn)
1、閥門(mén)殼體厚度超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB、JB和美標(biāo)ANSI的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)要求,主體材質(zhì)化學(xué)元素和力學(xué)性能達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。殼體三段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，體型堅(jiān)固，外型美觀。
2、閥桿材質(zhì)化學(xué)元素達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，精工細(xì)磨，表面經(jīng)抗蝕氮化或調(diào)質(zhì)處理，保證閥桿具有良好的力學(xué)性能及抗腐蝕能力。
3、內(nèi)置緩沖補(bǔ)償彈性墊圈，確保穩(wěn)定良好的密封性。并且在含有雜質(zhì)介中，不容易卡死造成球的破裂。
4、全襯硬密封面接觸陶瓷球閥所有與介質(zhì)接觸均為結(jié)構(gòu)陶瓷材料,其化學(xué)穩(wěn)定性加上的的硬度（硬度HRA88以上，僅次于金鋼石）的特性。因此，陶瓷具有高抗壓強(qiáng)度，高耐磨損性，優(yōu)良的抗氧化和耐腐蝕性能，耐高溫，隔熱性能良好。
5、陶瓷球閥以精準(zhǔn)的研磨技術(shù)與先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備制造生產(chǎn)。閥門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，流道順暢，介質(zhì)流動(dòng)阻力小。硬密封陶瓷內(nèi)件，由六件科學(xué)合理的設(shè)計(jì)組成，閥球、閥座面接觸加工,使得球與座內(nèi)R與外R緊密結(jié)合,球圓精度高、表面質(zhì)量好、使整閥扭矩輕、阻力小、密封性達(dá)到零泄漏。
6、應(yīng)用領(lǐng)域：火力發(fā)電廠、鋼鐵、石油、化工、造紙、生物工程、等行業(yè)。適用于鍋爐蒸氣、石灰漿液、含顆粒海水輸送、高硬度顆粒、含軟顆粒又帶腐蝕性介質(zhì)、粉末、煙氣脫硫、排灰、排渣、給水處理。依用途更換材料,可用于不同溫度和介質(zhì)中，電廠脫硫脫硝、鋼廠噴煤、冶金、造紙、硅粉輸送、煤化工、含固體顆粒的硫酸、鹽酸、石灰水、石膏漿液、黑水、灰水等。 硅粉、煤灰、煤粉等高磨損、高腐蝕、干粉類(lèi)介質(zhì)。
Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例
| Product Type 型號(hào) | Materi-al 材質(zhì) | Nominal Pressure公稱(chēng)壓力 | Quantity unit 數(shù)量 | Specification 規(guī)格 | 產(chǎn) 品 材 質(zhì) 報(bào) 告 | 產(chǎn) 品 檢 驗(yàn) 報(bào) 告 | |||||||||||||||||||
| Chemical Composition(%) 化學(xué)成份(%) | Shelltest(water)強(qiáng)度試驗(yàn)(水) | Sealtest (water) 密封試驗(yàn)(水) | gas test 氣密封試驗(yàn)(氣) | Test result 試驗(yàn)結(jié)論 | |||||||||||||||||||||
| C 碳 | Si 硅 | Mn 錳 | P 磷 | S 硫 | Cr 鉻 | Ni 鎳 | Mo 鉬 | Cu 銅 | 壓力 (MPa) | 壓力 (MPa) | 壓力 (MPa) | ||||||||||||||
| Q941TC | A105 | 1.6 | 3 | DN80 | 0.32 | 0.32 | 0.98 | 0.042 | 0.033 | 2.4 | 1.76 | 0.6 | Pass(合格) | ||||||||||||
| Q41TC | A105 | 1.6 | 1 | DN80 | 0.32 | 0.32 | 0.98 | 0.042 | 0.033 | 2.4 | 1.76 | 0.6 | |||||||||||||
四、Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例陶瓷球閥設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
| 設(shè)計(jì)依據(jù) | GB | API |
| 設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn) | JB/T10529-2005，GB/T12237-2007 | API608-2012 |
| 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12221-2005 | ASME B16.10-2009 |
| 連接端設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T9113-2010 | ASME B16.5-2013 |
| 驅(qū)動(dòng)裝置連接設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12223-2005 | BS EN ISO 5211-2001 |
| 主體材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T12228-2006，NB/T47010-2010 | ASTM A105/A105M-2014，ASTM A182/A182M-2015 |
| 檢驗(yàn)與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) | JB/T 9092-1999 | API 598-2009 |
五、Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例陶瓷球閥材料選型表
| 序號(hào) | 名稱(chēng) | 材質(zhì) |
| 1 | 閥體 | A105、WCB、SS304、SS316、CF8、CF8M、CF3、CF3M |
| 2 | 閥芯 | 氧化鋯（3Y-ZrO2）、氧化鋁（AI2O3） |
| 3 | 閥桿/軸套/填料壓套 | 17-4PH、316L、合金材料 |
| 4 | 密封部件 | VMQ、FKM、PTFE |
| 5 | 填料 | PTFE、RPTFE、石墨 |
| 6 | 壓板/支架 | CF8、WCB |
| 7 | 螺栓/墊圈 | A193-B7/A194-2H/SS304 |
六、Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例陶瓷球閥主要材質(zhì)表
| 1 | 閥體 | SS304 |
| 2 | 支架 | CF8 |
| 3 | 填料壓套 | CF8 |
| 4 | 球體 | 陶瓷 |
| 5 | 閥座 | 陶瓷 |
| 6 | 中體 | 陶瓷 |
| 7 | 接管 | 陶瓷 |
| 8 | 閥桿 | 17-4PH |
| 9 | 密封填料 | PTFE |
| 10 | O型圈 | 硅膠 |
氧化鋯陶瓷具有耐磨損,耐腐蝕,耐高溫,高強(qiáng)度,絕緣性能好等特點(diǎn)。
Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例
| 主要成分 | Wt% | 95% ZrO2 5%Y2O3 |
| 密 度 | g/cm3 | >6.0 |
| 硬 度 | HRA | >87 |
| 熱膨脹系數(shù) | (10-6/k) | 9.6(20～400) |
| 彈性模量 | GPa | 200～250 |
| 斷裂韌性 | MPam1/2 | 10 |
| 抗彎強(qiáng)度 | MPa | >1150 |
| 晶粒尺寸 | μm | <0.6 |
| 熱 導(dǎo) 率 | W/m.K | 2.5 |
| 耐酸堿性 | 常溫 | 優(yōu) |
氧化鋯陶瓷結(jié)構(gòu)件根據(jù)客戶(hù)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)。
Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例主要外形連接尺寸：
公稱(chēng)壓力PN（MPa） | 公稱(chēng)通徑DN（mm） | 尺寸（mm） | ||||||||||||
L | D | D1 | D2 | D6 | b | f | f6 | Z-Фd | W | ФW | H | H1 | ||
1.6 | 15 | 130 | 95 | 65 | 45 | - | 14 | 2 | - | 4-14 | 140 | - | 85 | - |
20 | 140 | 105 | 75 | 55 | - | 14 | 2 | - | 4-14 | 140 | - | 90 | - | |
25 | 150 | 115 | 85 | 65 | - | 14 | 2 | - | 4-14 | 150 | - | 99 | - | |
32 | 165 | 135 | 100 | 78 | - | 16 | 2 | - | 4-18 | 180 | - | 105 | - | |
40 | 180 | 145 | 110 | 85 | - | 16 | 3 | - | 4-18 | 200 | - | 126 | - | |
50 | 200 | 160 | 125 | 100 | - | 16 | 3 | - | 4-18 | 250 | - | 140 | - | |
65 | 220 | 180 | 145 | 120 | - | 18 | 3 | - | 4-18 | 300 | - | 165 | - | |
80 | 250 | 195 | 160 | 135 | - | 20 | 3 | - | 8-18 | 350 | - | 178 | - | |
100 | 280 | 215 | 180 | 155 | - | 20 | 3 | - | 8-18 | 500 | 305 | 230 | 380 | |
125 | 320 | 245 | 210 | 185 | - | 22 | 3 | - | 8-18 | 800 | 305 | 280 | 405 | |
150 | 360 | 280 | 240 | 210 | - | 24 | 3 | - | 8-23 | 800 | 305 | 310 | 460 | |
200 | 400 | 335 | 295 | 265 | - | 26 | 3 | - | 12-23 | 1000 | 305 | 350 | 550 | |
2.5 | 15 | 130 | 95 | 65 | 45 | - | 16 | 2 | - | 4-14 | 140 | - | 85 | - |
20 | 140 | 105 | 75 | 55 | - | 16 | 2 | - | 4-14 | 140 | - | 90 | - | |
25 | 150 | 115 | 85 | 65 | - | 16 | 2 | - | 4-14 | 150 | - | 99 | - | |
32 | 165 | 135 | 100 | 78 | - | 18 | 2 | - | 4-18 | 180 | - | 105 | - | |
40 | 180 | 145 | 110 | 85 | - | 18 | 3 | - | 4-18 | 200 | - | 126 | - | |
50 | 200 | 160 | 125 | 100 | - | 20 | 3 | - | 4-18 | 250 | - | 140 | - | |
65 | 220 | 180 | 145 | 120 | - | 22 | 3 | - | 8-18 | 300 | - | 165 | - | |
80 | 250 | 195 | 160 | 135 | - | 22 | 3 | - | 8-18 | 350 | - | 178 | - | |
100 | 320 | 230 | 190 | 160 | - | 24 | 3 | - | 8-23 | 500 | 305 | 230 | 380 | |
125 | 400 | 270 | 220 | 188 | - | 28 | 3 | - | 8-25 | 800 | 305 | 280 | 405 | |
150 | 400 | 300 | 250 | 218 | - | 30 | 3 | - | 8-25 | 800 | 305 | 310 | 460 | |
200 | 550 | 360 | 310 | 278 | - | 34 | 3 | - | 12-25 | 1000 | 305 | 350 | 550 | |
4.0 | 15 | 130 | 95 | 65 | 45 | 40 | 16 | 2 | - | 4-14 | 140 | - | 85 | - |
20 | 140 | 105 | 75 | 55 | 51 | 16 | 2 | 4 | 4-14 | 140 | - | 90 | - | |
25 | 150 | 115 | 85 | 67 | 58 | 16 | 2 | 4 | 4-14 | 150 | - | 99 | - | |
32 | 180 | 135 | 100 | 78 | 66 | 18 | 2 | 4 | 4-18 | 180 | - | 105 | - | |
40 | 200 | 145 | 110 | 85 | 76 | 18 | 3 | 4 | 4-18 | 200 | - | 126 | - | |
50 | 220 | 160 | 125 | 100 | 88 | 20 | 3 | 4 | 4-18 | 250 | - | 142 | - | |
65 | 250 | 180 | 145 | 120 | 110 | 22 | 3 | 4 | 8-18 | 300 | - | 165 | - | |
80 | 280 | 195 | 160 | 135 | 121 | 22 | 3 | 4 | 8-18 | 350 | - | 178 | 330 | |
100 | 320 | 230 | 190 | 160 | 150 | 24 | 3 | 4.5 | 8-23 | 500 | 305 | 230 | 380 | |
125 | 400 | 270 | 220 | 188 | 176 | 28 | 3 | 4.5 | 8-25 | 800 | 305 | 280 | 420 | |
150 | 400 | 300 | 250 | 218 | 204 | 30 | 3 | 4.5 | 8-25 | 800 | 305 | 310 | 480 | |
200 | 550 | 375 | 320 | 282 | 260 | 38 | 3 | 4.5 | 12-30 | 1000 | 400 | 350 | 560 | |
是采用新材料利用結(jié)構(gòu)陶瓷耐侵蝕、耐磨損和高硬度的特性，陶瓷閥門(mén)經(jīng)科學(xué)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)制造的高新技術(shù)產(chǎn)品。陶瓷球閥廣泛應(yīng)用于電廠脫硫系統(tǒng)、洗選礦系統(tǒng)、流體流量控制系統(tǒng)、化工行業(yè)等強(qiáng)侵蝕場(chǎng)合。
Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例陶瓷球閥在安裝前的幾個(gè)預(yù)備工作：
1、陶瓷球閥前后管線(xiàn)已預(yù)備好。前后管道應(yīng)同軸，兩法蘭密封面應(yīng)平行。管道應(yīng)能承受陶瓷閥的重量，否則管道上必需配有適當(dāng)?shù)闹巍?nbsp;
2、把閥前后管線(xiàn)吹掃干凈，清除掉管道內(nèi)的油污、焊渣和一切其它雜質(zhì)。
3、核對(duì)陶瓷閥的標(biāo)志，查明陶瓷閥完好無(wú)損。將閥全開(kāi)全閉數(shù)次證明其工作正常。
4、拆去陶瓷閥兩端連接法蘭上的保護(hù)件。
5、檢查閥孔清除可能有的污物，然后清洗閥孔。閥座與球之間即使僅有微小顆粒的異物也可能會(huì)損傷閥座密封面。
Q41TC化工氧化鋯（3Y-ZrO2）耐磨球閥應(yīng)用案例
1、 安裝前準(zhǔn)備:把陶瓷球閥前后管道吹干凈。 陶瓷球閥前后管線(xiàn)準(zhǔn)備好。前后的管道應(yīng)同軸，兩個(gè)法蘭密封端面應(yīng)是平行的。管道能承受起球閥重量，否則必須配有支撐。對(duì)陶瓷球閥，查看球閥完好無(wú)損。將陶瓷閥門(mén)全開(kāi)全閉數(shù)次以保工作正常。
2、安裝:把陶瓷球閥裝上管道。用手柄驅(qū)動(dòng)的閥在管道上的任意位置都可以。但帶有電動(dòng).氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的球閥應(yīng)直立安裝。陶瓷球閥法蘭與管道法蘭間要裝上密封墊。法蘭螺栓需對(duì)稱(chēng)、逐次、均勻擰緊。連接氣動(dòng)管線(xiàn)或電源
3、在線(xiàn)維修:陶瓷球閥桿填料以及外部零件等的更換在管道上進(jìn)行不需將閥從管道上拆下。順序按不同驅(qū)動(dòng)裝置 。有一端引入試驗(yàn)介質(zhì)，試驗(yàn)介質(zhì)為清潔的水或空氣。另一端堵住。逐漸增壓后關(guān)閉進(jìn)氣口停止進(jìn)氣。 將陶瓷球轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)次將陶瓷球閥關(guān)閉（操作驅(qū)動(dòng)裝置），打開(kāi)另一端的管接頭堵頭使該腔壓力降為大氣壓。在試驗(yàn)壓力下，大于試驗(yàn)壓力所要求壓力 的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)氣腔的壓力不得下降。量程試驗(yàn)壓力所要求壓力用肥皂水檢查法蘭部位及填料部位的對(duì)外泄漏，不得有氣泡出現(xiàn)。
