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一般低溫指小于-29～-196℃范圍內，小于-196～-269℃為超低溫范圍。石化企業規定低于-20℃就算低溫。一般碳素鋼、低合金鋼、鐵素體鋼在低溫下韌性急劇下降，脆性上升，這種現象稱材料的冷脆現象。為了保證材料的使用性能，不僅要求材料在常溫時有足夠的強度、韌性、加工性能以及良好的焊接性能，而且要求材料在低溫下也具有抗脆化的能力。另外材料在低溫時會發生收縮，各個零件收縮率不同是致使某些密封部位發生泄漏的原因。此外，奧氏體不銹鋼在馬氏體轉變溫度時，部分奧氏體轉變成馬氏體而引起體積變化導致閥門泄漏也是一個重要原因。因此，要研究閥門各部位零件的材料、結構特點以防止低溫時產生間隙而泄漏。
4.1常用氣體的液化溫度
幾種常用氣體的液化溫度（一個大氣壓下的沸點）見表1-8
表1-8 常用氣體的液化溫度
液化氣體 |
沸點℃ |
液化氣體 |
沸點℃ |
氨 |
-33.4 |
液化天然氣 |
-161.2 |
丙 烷 |
-45 |
甲 烷 |
-163 |
丙 烯 |
-47.7 |
氧 |
-183 |
硫化碳酰 |
-50 |
氬 |
-186 |
硫化氫 |
-59.5 |
氟 |
-187 |
二氧化碳 |
-78.5 |
氮 |
-195.8 |
乙 炔 |
-84 |
氖 |
-246 |
乙 烷 |
-83.3 |
氘 |
-249.6 |
乙 烯 |
-104 |
氫 |
-252.8 |
氪 |
-151 |
氦 |
-269 |
4.2美國標準的低溫鑄鋼、鍛鋼
適用于低溫下的鋼材要求在低溫下有足夠的韌性，衡量其韌性的指標是在低溫下的沖擊能量，不同類型（或牌號）的低溫鋼適用于不同的低溫溫度。低溫閥門按適用的溫度劃分，分為-46℃、-70℃、-101℃、-196℃四個等級，不同溫度等級的閥門所選用的鋼材必須在其所適用的溫度下達到標準規定的沖擊能量才是安全可靠的。
4.2.1 美國標準的低溫鑄鋼（鑄件）
美國低溫鑄鋼采用的標準是ASTM A 352《低溫受壓零件用鐵素體和馬氏體鑄件技術規范》。該標準規定的材料牌號、適用溫度及沖擊能量要求見表1-8和表1-9。
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