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

1. 高溫閥門的主體材料的選用

  425～550℃級，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，缺點是成本高。425～550℃級、550～650℃級，如果選壓力-溫度額定值高的耐熱不銹鋼材料321和321H，其對應(yīng)的鑄造合金牌號分別為CF8Ti、CF10Ti，因含Ti則會產(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℃級介質(zhì)無腐蝕工況下，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、750～850℃級，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做閥門主體材料。CK-20、310和310H高Cr、Ni含量的特點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，同時抵抗高溫蠕變及抵抗高溫斷裂的性能也優(yōu)于其他耐熱不銹鋼。由于材料價格高，一般只用于特殊場合。

  ＞850℃級，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。使用最多的是高性能的耐火陶瓷。在此溫度下，控制閥門的溫度不僅僅靠材料，還要采用特殊的結(jié)構(gòu)。

2. 閥門內(nèi)件

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

3. 密封副設(shè)計

  閥體和密封件銜接的地方，利用堆焊硬質(zhì)合金來提升密封機構(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度方面的要求，密封環(huán)表面相對比閥蓋和閥體工作面，硬度要小。填料處結(jié)構(gòu)上采用動負載結(jié)構(gòu)，材料采用柔性石墨增強填料，提升密封效果。

4. 上密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計

  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接。分體螺紋對接，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。為避免上述問題，一般采用點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題出現(xiàn)。

6. 法蘭端部

  高溫高壓閥門端部如選用法蘭，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)計溫度580℃，設(shè)計壓力14.5MPa，口徑NPS20，管子選用A234-WP9，閥門主體材料選用A217-C12A，閥門標準選用ASME B16.34。