管道器材，一般包括管子、管件、閥門、法蘭、墊片和緊固件以及其他管道組成件，例如過濾器、分離器、阻火器、補(bǔ)償器等。

朋友們，春節(jié)快樂！

管道分類：

管子分類方法很多，按材質(zhì)分類可分為金屬管、非金屬管和鋼襯非金屬復(fù)合管。

非金屬管主要有橡膠管、塑料管、石棉水泥管、石墨管、玻璃鋼管等。

鑄鐵管：

鑄鐵管是由生鐵制成。按其制造方法不同可分為：砂型離心承插直管、連續(xù)鑄鐵直管及砂型鐵管。按其所用的材質(zhì)不同可分為：灰口鐵管、球墨鑄鐵管及高硅鐵管。鑄鐵管多用于給水、排水和煤氣等管道。

焊接鋼管：

焊接鋼管，也稱有縫鋼管，一般由鋼板或鋼帶卷焊而成。

按管材的表面處理形式分為鍍鋅和不鍍鋅兩種。表面鍍鋅的發(fā)白色，又稱為白鐵管或鍍鋅鋼管；表面不鍍鋅的即普通焊接鋼管，也稱為黑鐵管。

鍍鋅焊接鋼管，常用于輸送介質(zhì)要求比較潔凈的管道，如生活用水、凈化空氣、儀表空氣等；不鍍鋅的焊接鋼管，可用于輸送蒸汽、煤氣、壓縮空氣和冷凝水等。

根據(jù)用戶要求，焊接鋼管在出廠時(shí)可分兩種，一種是管端帶螺紋的，另一種是管端不帶螺紋的。管端帶螺紋的焊接鋼管，每根管材長度為4～9m，不帶螺紋的焊接鋼管，每根管材長度為4～12m。

焊接鋼管按管壁厚度不同，分為薄壁鋼管、加厚鋼管和普通鋼管。工藝管道上用量最多的是普通鋼管，其試驗(yàn)壓力為2.0MPa。加厚鋼管的試驗(yàn)壓力為3.0MPa。

常用焊接鋼管的規(guī)格范圍為公稱直徑6～150mm。

無縫鋼管：

無縫鋼管，無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形，方形，矩形鋼材。無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道。是工業(yè)管道中用量最大，品種規(guī)格最多的管材，基本上分為流體輸送用無縫鋼管和帶有專用性的無縫鋼管兩大類，前者是工藝管道常用的鋼管，后者如鍋爐專用鋼管、裂化爐管和熱交換器用鋼管等。

按材質(zhì)可分為碳素?zé)o縫鋼管、鉻鉬無縫鋼管和不銹、耐酸無縫鋼管。按公稱壓力可分為低壓(0≤1.0MPa)、中壓(1.0＜10MPa＝、高壓(≥10MPa)三類。工藝管道常用的是流體輸送用無縫鋼管。

1．碳素?zé)o縫鋼管，常用的制造材質(zhì)為10號(hào)、20號(hào)、16Mn鋼，其規(guī)格范圍為：熱軋外徑φ32～630mm，冷拔外徑φ6～200mm，單根管長度4～12m，容許操作溫度為-40～450℃，廣泛用于輸送各種對(duì)鋼無腐蝕性的介質(zhì)，如輸送蒸汽、氧氣、壓縮空氣、油品和油氣等。

2．低合金鋼無縫鋼管，系指含一定比例合金元素的合金鋼管。通常分為兩種，一種是含有錳元素的低合金鋼管，稱為普通低合金鋼管，如16Mn、15MnV等；另一種是含有鉻、鉬等元素的低合金鋼管，稱鉻鉬鋼管。常用的有12CrMo、15CrMo、12Cr2Mo、1Cr5Mo等，其規(guī)格范圍為外徑φ10～φ273mm，單根管長度4～12m，鉻鉬鋼管適用溫度范圍為-40～550℃。低合金無縫鋼管，多用于輸送各種溫度較高的油品、油氣和腐蝕性不強(qiáng)的鹽水、低濃度有機(jī)酸等。暖通南社

3．不銹耐酸無縫鋼管，根據(jù)鉻、鎳、鈦各種金屬的不同含量品種很多，有Cr13、00Cr17Ni14Mo2、1Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9Ti等。用量最多的是1Cr18Ni9Ti，在施工圖上常用簡化材質(zhì)代號(hào)18-8來表示，適用溫度范圍為-196～700℃，在化工生產(chǎn)中用來輸送各種腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)，如硝酸、醋酸和尿素等。

4．高壓無縫鋼管，其制造材質(zhì)與上述無縫鋼管基本相同，只是管壁比中低壓無縫鋼管厚，最厚的管壁達(dá)40mm。如化肥設(shè)備用高壓無縫鋼管規(guī)格為φ14×4(mm)～273×40(mm)，單根管長度4～12m，適用壓力范圍10～32MPa，工作溫度-40～400℃。在石油化工裝置中用以上高壓無縫鋼管輸送原料氣、氫氮?dú)?、合成氣、水蒸氣、高壓冷凝水等介質(zhì)。

銅管：

銅管分紫銅管和黃銅管兩種。制造紫銅管所用的材料牌號(hào)有T2、T3、T4和TUP等，含銅量較高，占99.7%以上；黃銅管的制造材料牌號(hào)有H62，H68等，都是鋅和銅的合金，如H62黃銅管，其材料成份銅為60.5%～63.5%，鋅為39.6%，其他雜質(zhì)小于0.5%。

銅管的制造方法分為拉制和擠制兩種。拉制銅管外徑為φ3～φ200mm，擠制銅管外徑為φ32～φ280mm，壁厚1.5～5mm；銅板卷焊銅管的規(guī)格范圍為外徑φ155～φ505mm，供貨方式有單根的和成盤的兩種。

銅管的適用工作溫度在250℃以下，多用于油管道、保溫伴管和空分氧氣管道。

鈦管：

鈦管是近年來新出現(xiàn)的一種管材，由于它具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)，常被用于其他管材無法勝任的工藝部位。鈦管是用TA1、TA2工業(yè)純鈦制造，適用溫度范圍為-140～250℃，當(dāng)溫度超過250℃時(shí)，其機(jī)械性能下降。常用鈦管的規(guī)格范圍為公稱直徑20～400mm。適用于低中壓，低壓管壁厚2.8～12.7mm，中壓管壁厚3.7～21.4mm。鈦管雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但因價(jià)格昂貴，焊接難度較大，尚未被廣泛采用。

各種不銹鋼的特性和用途：

管件：

在管系中改變走向、標(biāo)高或改變管徑以及由主管上引出支管等均需用管件。由于管系形狀各異、簡繁不等，因此，管件的種類較多。常用的管件有彎頭、三通、異徑管、管接頭、管帽等。

其他管件：

1．封頭：是用于管端起封閉作用的堵頭。常用的封頭有橢圓形和平蓋形兩種。

2．凸臺(tái)，也稱管嘴，是自控儀表專業(yè)在工藝管道上的一次部件，是由工藝管道專業(yè)來安裝，所以把凸臺(tái)也列為管件。

3．盲板，其作用是把管道內(nèi)介質(zhì)切斷。

法蘭：

法蘭是工藝管道上起連接作用的一種部件。如管道與工藝設(shè)備連接，管道上法蘭閥門及附件的連接。采用法蘭連接既有安裝拆卸的靈活性，又有可靠的密封性。

工藝管道所輸送的介質(zhì)，種類繁多，溫度和壓力也不同，因此對(duì)法蘭的強(qiáng)度和密封，提出了不同的要求。為了滿足工藝管道安裝工程的需要，出現(xiàn)了很多種結(jié)構(gòu)和壓力不同的法蘭。

法蘭墊片：

泄漏是管法蘭失效的主要形式，它與密封結(jié)構(gòu)型式、被連接件的剛度、密封件的性能、操作和安裝等許多因素有關(guān)。墊片是法蘭連接的主要密封件，因而正確選用墊片也是保證法蘭連接不泄漏的關(guān)鍵。法蘭墊片根據(jù)管道所輸送介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力及法蘭密封面的形式選用種類很多。管法蘭墊片有非金屬墊片，半金屬墊片和金屬墊片。

橡膠石棉墊：

橡膠石棉墊以石棉纖維、橡膠為主要原料再輔以橡膠配合劑和填充料，經(jīng)過混合攪拌、熱輥成型、硫化等工序制成。能適用于很多介質(zhì)，如蒸汽、煤氣、空氣、鹽水、酸和堿等。橡膠石棉墊的厚度，各專業(yè)還不統(tǒng)一，通常用3mm厚。公稱直徑小于100mm的法蘭，其墊片厚度不超過2.5mm。

使用壓力，用于光滑密封面法蘭連接時(shí)不超過2.5MPa。工業(yè)常用的橡膠石棉墊有兩種，一種是耐油橡膠石棉墊，適用于溫度在200℃以下，公稱壓力在2.5MPa以下，輸送一般油品、液化烴、丙烷和丙酮等介質(zhì)。高溫耐油橡膠石棉墊，使用溫度可達(dá)350～380℃。另一種是中壓橡膠石棉墊可使用于200℃，PN2.5MPa以下蒸汽、凝結(jié)水、水、空氣等介質(zhì)。

橡膠墊：

橡膠墊，是用橡膠板制作的墊片，它有一定的耐腐蝕性，常用于溫度在60℃以下，壓力不超過1.0MPa，輸送低壓水，酸和堿等介質(zhì)的管道法蘭連接，這種墊片的特點(diǎn)是利用橡膠的彈性，達(dá)到較好的密封效果，因此也常用于鑄鐵法蘭閥門的安裝上。暖通南社

纏繞式墊片：

纏繞式墊片簡稱為纏繞墊，是用金屬鋼帶及非金屬填料帶纏繞而成。主要包括金屬纏繞墊片，石墨纏繞墊片，石墨金屬纏繞墊片，金屬石墨纏繞墊片，內(nèi)外環(huán)纏繞墊片， 金屬石棉纏繞墊片，金屬四氟纏繞墊片等。這種墊片具有價(jià)格低、材料能被充分利用、密封性能較好的優(yōu)點(diǎn)，適用的公稱壓力為4.0MPa以下，適用溫度范圍，08號(hào)鋼溫度可達(dá)450℃，0Cr13鋼帶制成的纏繞墊，使用溫度可達(dá)540℃。這種墊片多數(shù)用于光滑面法蘭連接，其密封面不用車水線。有的纏繞墊，還帶有定位環(huán)，是為了防止墊片偏離法蘭中心。墊片的厚度一般為4.5mm，直徑大于1000mm時(shí)，墊片厚度為6～7mm。定位環(huán)的厚度為3mm左右。金屬鋼帶材質(zhì)有08號(hào)鋼、0Cr13鋼和1Cr18Ni9Ti鋼等；非金屬帶材質(zhì)有特性石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。

齒形墊：

齒形墊是用各種金屬制造，材質(zhì)有普通碳素鋼、低合金鋼和不銹耐酸鋼等，其厚度為3～5mm。它是利用同心圓的齒形密紋與法蘭密封面相接觸、構(gòu)成多道密封，因此密封性能較好，常用于凹凸式密封面法蘭的連接。最高公稱壓力可達(dá)16.0MPa，適用于工作溫度較高的部位，如0Cr13材質(zhì)的齒形墊，其適用溫度可達(dá)530℃。

金屬墊圈：

金屬墊圈的種類很多，按形狀劃分有金屬平墊圈，截面積為橢圓形、八角形金屬墊圈和透鏡式墊圈。按制造材質(zhì)分有低碳鋼、不銹耐酸鋼、紫銅、鋁和鉛等。

金屬平墊圈多用于光滑面平焊法蘭，承受的溫度和壓力較低。

橢圓形及八角形金屬墊圈，多用于梯形槽對(duì)焊法蘭，公稱壓力范圍為6.4～22.0MPa。雖然密封性好但制造復(fù)雜，要求精度高。

透鏡墊，因其截面形狀似透鏡而得名，密封性能好、在石油化工生產(chǎn)中，各種高溫高壓管道的法蘭連接，廣泛使用此種墊圈，常用公稱壓力范圍為16.0～32.0MPa。

金屬墊圈的使用有條原則，即墊圈表面的硬度必須低于法蘭密封面的硬度。

儀表管道：

一般規(guī)定：

1)儀表管道、線路的工程設(shè)計(jì)，應(yīng)做到儀表測量準(zhǔn)確、信號(hào)傳遞可靠、減少滯后、安全經(jīng)濟(jì)實(shí)用、線路整齊美觀并便于施工和維修。

2)對(duì)火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)、腐蝕、高溫、潮濕、振動(dòng)等環(huán)境，在儀表管道線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

儀表測量管線圖：

測量管道的材質(zhì)：

1)測量管道（包括閥門和管件）的材質(zhì)，應(yīng)按被測介質(zhì)的物性、溫度、壓力等級(jí)和所處環(huán)境條件等因素綜合考慮。

2)非腐蝕性介質(zhì)的測量管道材質(zhì)，宜選用碳鋼或不銹鋼。

腐蝕性介質(zhì)的測量管道材質(zhì)，應(yīng)選用與連接的工藝管道、設(shè)備相同或防腐性能更好的材質(zhì)。

3)測量管道及管件閥門，宜選用同種材料。

4)分析儀表的取樣管道材質(zhì)，宜選用不銹鋼。

測量管道的選用：

1)測量管道的管徑選擇

2)分析儀表的取樣管道管徑，宜選用Φ6 mm×1mm,Φ8mm×1mm或Φ10 mm×1mm，其快速回路的返回管道及排放管道的管徑可適當(dāng)放大。

3)測量管道的壁厚應(yīng)不低于具體工程“管道材料等級(jí)表”中的要求。

氣動(dòng)信號(hào)管道材質(zhì)選擇：

注：“☆”表示適用； “X”表示不宜使用。

1) 氣動(dòng)信號(hào)管道的管徑，宜選用Φ6 mm×1 mm或Φ8 mm×1 mm。根據(jù)需要也可選用其他規(guī)格。

2) 聚乙烯管及尼龍管（纜）的使用環(huán)境溫度應(yīng)符合產(chǎn)品的適用溫度范圍。存在火災(zāi)危險(xiǎn)的場所及重要的場合，不宜選用此類材質(zhì)。

3) 生產(chǎn)裝置有防靜電要求時(shí)，禁止使用聚乙烯管及尼龍管（纜）。

4)生產(chǎn)裝置內(nèi)設(shè)置接管箱時(shí)，從控制室至接管箱，宜選用多芯管纜。管纜的備用芯數(shù)不應(yīng)少于工作芯數(shù)的10%。從接管箱至調(diào)節(jié)閥或現(xiàn)場儀表的氣動(dòng)管線，宜選用PVC護(hù)套紫銅管或不銹鋼管。

常用物料管道材料選用表(1)

常用物料管道材料選用表（2）

閥門：

閥門是使配管和設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)（液體、氣體、粉末）流動(dòng)或停止并能控制其流量的裝置。閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，具有導(dǎo)流防止逆流、穩(wěn)壓、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。

按結(jié)構(gòu)特征，根據(jù)關(guān)閉件相對(duì)于閥座移動(dòng)的方向可分：

1．截門形：關(guān)閉件沿著閥座中心移動(dòng)。

2．閘門形：關(guān)閉件沿著垂直閥座中心移動(dòng)。

3．旋塞和球形：關(guān)閉件是柱塞或球，圍繞本身的中心線旋轉(zhuǎn)。

4．旋啟形：關(guān)閉件圍繞閥座外的軸旋轉(zhuǎn)。

5．碟形：關(guān)閉件的圓盤，圍繞閥座內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)。

6．滑閥形：關(guān)閉件在垂直于通道的方向滑動(dòng)。

按用途，根據(jù)閥門的不同用途可分：

1．開斷用：用來接通或切斷管路介質(zhì)，如截止閥、閘閥、球閥、蝶閥等。

2．止回用：用來防止介質(zhì)倒流，如止回閥。

3． 調(diào)節(jié)用：用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量，如調(diào)節(jié)閥、減壓閥。

4．分配用：用來改變介質(zhì)流向、分配介質(zhì)，如三通旋塞、分配閥、滑閥等。

5．安全閥：在介質(zhì)壓力超過規(guī)定值時(shí)，用來排放多余的介質(zhì)，保證管路系統(tǒng)及設(shè)備安全，如安全閥、事故閥。

6．特殊用途：如疏水閥、放空閥、排污閥等。

按驅(qū)動(dòng)方式，根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)方式可分：

1．手動(dòng)：借助手輪、手柄、杠桿或鏈輪等，有人力驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)較大力矩時(shí)，裝有蝸輪、齒輪等減速裝置。

2．電動(dòng)：借助電機(jī)或其他電氣裝置來驅(qū)動(dòng)。

3．液動(dòng)：借助（水、油）來驅(qū)動(dòng)。

4．氣動(dòng)：借助壓縮空氣來驅(qū)動(dòng)。

按壓力，根據(jù)閥門的公稱壓力可分：

1．真空閥：絕對(duì)壓力<0.1Mpa即760mm汞柱高的閥門，通常用mm 汞柱或mm水柱表示壓力。

2．低壓閥：公稱壓力PN≤1.6Mpa的閥門（包括PN≤1.6MPa的鋼閥）

3．中壓閥：公稱壓力PN2.5—6.4MPa的閥門。

4．高壓閥：公稱壓力PN10.0—80.0MPa的閥門。

5．超高壓閥：公稱壓力PN≥100.0MPa的閥門。

按介質(zhì)的溫度分，根據(jù)閥門工作時(shí)的介質(zhì)溫度可分：

1．普通閥門：適用于介質(zhì)溫度-40℃～425℃閥門。

2．高溫閥門：適用于介質(zhì)溫度425℃～600℃閥門。

3．耐熱閥門：適用于介質(zhì)溫度600℃以上的閥門。

4．低溫閥門：適用于介質(zhì)溫度-40℃～-150℃閥門。

5．超低溫閥門：適用于介質(zhì)溫度-150℃以下閥門。

按公稱通徑分，根據(jù)閥門的公稱通徑可分：

1．小口徑閥門：公稱通徑DN<40mm的閥門。

2．中口徑閥門：公稱通徑DN50~300mm的閥門。

3．大口徑閥門：公稱通徑DN350~1200mm的閥門。

4．特大口徑閥門：公稱通徑DN≥1400mm的閥門。

按與管道連接方式分，根據(jù)閥門與管道連接方式可分；

1．法蘭連接閥門：閥體帶有法蘭，與管道采用法蘭連接的閥門。

2．螺紋連接閥門：閥體帶有內(nèi)螺紋或外螺紋，與管道采用螺紋連接的閥門。

3．焊接連接閥門：閥體帶有焊口，與管道采用焊接連接的閥門。

4．夾箍連接閥門：閥體上帶有夾口，與管道采用夾箍連接的閥門。

5．卡套連接閥門：采用卡套與管道連接的閥門。

關(guān)閉件和閥座密封面的工作條件：

由于閥門用途十分廣泛，因此閥門密封面的工作條件差異很大。壓力可以從真空到超高壓，溫度可以從-269℃到816℃，有些工作溫度可達(dá)1200℃，工作介質(zhì)從非腐蝕介質(zhì)到各種酸堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。從密封面的受力情況來看，它受擠壓和剪切。從磨擦學(xué)的角度來看，有磨拉磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損、沖蝕等等。因此，應(yīng)該根據(jù)不同的工作條件選擇相適應(yīng)的密封面材料。

閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料：

閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）是閥門主要零件之一，直接承受介質(zhì)壓力，所用材料必須符合“閥門的壓力與溫度等級(jí)”的規(guī)定。常用材料有下面幾種：

一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱壓力PN≤1.0MPa，溫度為－10℃～200℃的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質(zhì)?；诣T鐵常用牌號(hào)為：HT200、HT250、HT300、HT350。

二、可鍛鑄鐵：適用于公稱壓力PN≤2.5MPa，溫度為－30～300℃的水、蒸汽、空氣及油品介質(zhì)，常用牌號(hào)有：TH300—06、KTH330—08、KTH350—10。

三、球墨鑄鐵：適用于PN≤4.0MPa，溫度為－30～350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質(zhì)。

常用牌號(hào)有：QT400—15、QT450—10、QT500—7。鑒于目前國內(nèi)工藝水平，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，建議PN≤2.5MPa，閥門還是采用鋼制閥門為安全。

四、耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱壓力PN≤0.25MPa，溫度低于120℃的腐蝕性介質(zhì)。

五、碳素鋼：適用于公稱壓力PN≤32.0MPa，溫度為－30～425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有WC1、WCB、ZG25 及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30 及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn。

六、銅合金：適用于PN≤2.5MPa 的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質(zhì)，以及溫度－40～250℃的蒸汽介質(zhì)，常用牌號(hào)為ZGnSn10Zn2(錫青銅），H62、Hpb59—1（黃銅）、QAZ19—2、QA19—4(鋁青銅)。

七、高溫銅：適用于公稱壓力PN≤17.0MPA、溫度≤570℃的蒸汽及石油產(chǎn)品。常用牌號(hào)有ZGCr5Mo,1Cr5M0.ZG20CrMoV,ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9等牌號(hào)。具體選用必須按照閥門壓力與溫度規(guī)范的規(guī)定。

八、低溫鋼，適用于公稱壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥—196℃乙烯，丙烯，液態(tài)天然氣，液氮等介質(zhì)，常用牌號(hào)）有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9；

九、不銹耐酸鋼，適用于公稱壓力PN≤6.4Mpa 、溫度≤200℃硝酸，醋酸等介質(zhì)，常用牌號(hào)有ZG0Cr18Ni9T、ZG0Cr18Ni10<耐硝酸>， ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素>。

密封面材料：

密封面是閥門最關(guān)鍵工作面，密封面質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門使用壽命，通常密封面材料要考慮耐腐蝕，耐擦傷，耐沖蝕，抗氧化等因素。

通常分兩大類：

（一）軟質(zhì)材料

1、橡膠（包括丁睛橡膠，氟橡膠等）

2、塑料（聚四氟乙烯，尼龍等）

（二）硬密封材料

1、銅合金（用于低壓閥門）

2、鉻不銹鋼（用于普通高中壓閥門）

3、司太立合金（用于高溫高壓閥門及強(qiáng)腐蝕閥門）

4、鎳基合金（用于腐蝕性介質(zhì)）

閥桿材料：

常用的閥桿材料有以下幾種。

一、碳素鋼：

用于低壓和介質(zhì)溫度不超過300℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用A5 普通碳素鋼。

用于中壓和介質(zhì)溫度不超過450℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用35 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。

二、合金鋼：

用于中壓和高壓，介質(zhì)溫度不超過450℃的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時(shí)，一般選用40Cr（鉻鋼）。

用于高壓、介質(zhì)溫度不超過540℃的水、蒸汽等介質(zhì)時(shí)，可選用38CrMoALA 滲氮鋼。

用于高壓、介質(zhì)溫度不超過570℃的蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用25Cr2MoVA 鉻鉬釩鋼。

三、不銹耐酸鋼

用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過450℃的非腐蝕性介質(zhì)與弱腐蝕性介質(zhì)，可選用 1Cr13、2Cr13、3Cr13 鉻不銹鋼。

用于腐蝕性介質(zhì)時(shí)，可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不銹耐酸鋼和PH15-7Mo 沉淀硬化鋼。

四、耐熱鋼

用于介質(zhì)溫度不超過600℃的高溫閥門時(shí)可選用4Cr10Si2Mo 馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo 奧氏體型耐熱鋼。

閥桿螺母材料：

閥桿螺母在閥門開啟和關(guān)閉過程中，直接承受閥桿軸向力，因此必須具備一定的強(qiáng)度。同時(shí)它與閥桿是螺紋傳動(dòng)，要求摩擦系數(shù)小，不生銹和避免咬死現(xiàn)象。

一、銅合金

銅合金的摩擦系數(shù)較小，不生銹，是目前普遍采用的材料之一。對(duì)于Pg<1.6Mpa 的低壓閥門可采用ZHMn58-2-2 鑄黃銅。對(duì)于Pg16-6.4Mpa 的中壓閥門可采用ZQAL9-4 無錫青銅。對(duì)于高壓閥門可采用ZHAL66-6-3-2 鑄黃銅。

二、鋼

當(dāng)工作條件不允許采用銅合金時(shí)，可選用35、40 等優(yōu)質(zhì)炭素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2 等不銹耐酸鋼。工作條件不允許指下列情況。

1、用于電動(dòng)閥門上，帶有瓜形離合器的閥桿螺母，需要進(jìn)行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。

2、工作介質(zhì)或周圍環(huán)境不適合選用銅合金時(shí)，如對(duì)銅有腐蝕的氨介質(zhì)。

選用鋼制閥桿螺母時(shí)，要特別注意螺紋的咬死現(xiàn)象。

常用的內(nèi)件材料組合：

表中13Cr表示Cr13系不銹鋼，如1Cr13、2Cr13等。

STL即STELLITE（硬質(zhì)合金如鈷基硬質(zhì)合金等）。

Monel即蒙耐爾合金，Hastelloy即哈氏合金。Inconel即因科鎳爾合金。

用斜杠分開的兩種材料，閥座密封面材料可選用兩種材料之一，閘板（閥瓣）密封面材料為另一種。

緊固件材料：

緊固件主要包括螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊固件在閥門上直接承受壓力，對(duì)防止介質(zhì)

外流起關(guān)重要作用，因此選用的材料必須保證在使用溫度下有足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。

根據(jù)介質(zhì)壓力和溫度選擇緊固件材料時(shí)可按下表選擇：

用于調(diào)節(jié)閥高溫螺栓：

工作溫度在350℃以上的螺栓應(yīng)選擇使用耐熱鋼。調(diào)節(jié)閥螺栓用鋼中的耐熱鋼主要有：低合金珠光體耐熱鋼、高鉻馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵鎳基和鎳基合金耐熱鋼。

馬氏體不銹鋼：含鉻量在12%~17%的馬氏體不銹鋼螺栓具有較好的抗松馳性能，較高的持久塑性和較低的缺口敏感性。材料的韌性和熱強(qiáng)性較好外，還具有良好的減振性能和較小的線膨脹系數(shù)，能抗大氣和海水環(huán)境腐蝕。馬氏體不銹鋼螺栓適用于沖擊載荷和腐蝕介質(zhì)的環(huán)境條件。在最高工作溫度不超過600℃時(shí)，其強(qiáng)度雖然低于奧氏體不銹鋼，但仍有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。但馬氏體不銹鋼的低溫性能較差。在低于0℃以下的環(huán)境中，材料的韌性會(huì)喪失，存在冷脆現(xiàn)象。

低合金的珠光體耐熱鋼可以在較高的溫度下使用。一般工作溫度低于480℃的螺栓可以選擇鉻鉬鋼，而工作溫度在540℃以下則宜使用鉻鉬釩鋼。

這兩類材料在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下短期使用性能較好，在正火回火狀態(tài)下長期使用具有較好的抗松馳性能。鉻鉬釩鋼經(jīng)正火回火后室溫沖擊韌性較低，在540℃時(shí)有持久缺口敏感性，持久強(qiáng)度降低。

馬氏體不銹鋼：含鉻量在12%~17%的馬氏體不銹鋼螺栓具有較好的抗松馳性能，較高的持久塑性和較低的缺口敏感性。材料的韌性和熱強(qiáng)性較好外，還具有良好的減振性能和較小的線膨脹系數(shù)，能抗大氣和海水環(huán)境腐蝕。馬氏體不銹鋼螺栓適用于沖擊載荷和腐蝕介質(zhì)的環(huán)境條件。在最高工作溫度不超過600℃時(shí)，其強(qiáng)度雖然低于奧氏體不銹鋼，但仍有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。但馬氏體不銹鋼的低溫性能較差。在低于0℃以下的環(huán)境中，材料的韌性會(huì)喪失，存在冷脆現(xiàn)象。

奧氏體不銹鋼：奧氏體18-8不銹鋼螺栓具有良好的抗全面腐蝕性能和高溫力學(xué)性能，能在600℃的高溫下使用。且具有良好的低溫性能，在較低的溫度下仍能保持相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。但其缺點(diǎn)是材料的屈服強(qiáng)度較低，且不能通過熱處理改善其力學(xué)性能。而奧氏體沉淀硬化不銹鋼是在熱處理過程中，通過時(shí)效處理產(chǎn)生沉淀硬化，析出彌散分布的碳化物和金屬間的化合物，從而提高強(qiáng)度，同時(shí)仍保持原不銹鋼原來良好的耐腐蝕性和抗氧化性，這種螺栓在650℃以下使用抗松馳性能較穩(wěn)定，但其合金含量較高，熱處理工藝較復(fù)雜，材料的價(jià)格較昂貴。

鐵鎳基和鎳基合金：工作溫度在570℃以上的螺栓可以選擇鐵鎳基或鎳基合金?？刂崎y這類材料一般含鈷，具有特別好的高溫性能。如美國的waspalog鎳基合金，可在760℃以下工作；M252鎳基合金可用至840℃，Cr14Ni25Mo鐵鎳基合金也可使用至650℃；我國生產(chǎn)的高溫合金也可用作高溫螺栓用鋼。

填料：

在閥門上填料是用來充填閥蓋填料室空間，以防止介質(zhì)經(jīng)由閥桿和閥蓋填料室空間泄漏。

填料可分為軟質(zhì)填料及硬質(zhì)填料兩種：

1）軟質(zhì)填料：系由植物質(zhì)，即大麻、亞麻、棉、黃麻等，或由礦物質(zhì)，即石棉纖維，或由石棉纖維內(nèi)夾金屬絲和外涂石墨粉等編織的線繩，也有壓成的成型的填料，以及柔性石墨填料材料。植物質(zhì)填料較便宜，常用于100℃以下的低壓閥門；礦物質(zhì)填料可用于450-500℃的閥門。近年來使用橡膠O型圈做填料的結(jié)構(gòu)在逐步推廣，但介質(zhì)溫度一般限制在60℃以下。高溫高壓閥門上的填料也有采用純石棉加片狀石墨粉壓緊而成的。

2）硬質(zhì)填料：即由金屬或金屬與石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯壓合燒結(jié)而成型填料，金屬填料使用較少。

選擇填料要根據(jù)介質(zhì)、溫度和壓力來選擇，常用的材料有以下幾種：

1）油浸石棉繩，可按下表選擇。

注：形狀代號(hào)F 表示方的，穿心或一至多層編結(jié)；Y 表示圓的，中間是一扭制芯子，外邊是一至多層編結(jié)；N 表示扭制的。

2）橡膠石棉繩：

3）石墨石棉繩：石棉繩上涂有石墨粉，可用溫度450℃以上，壓力可以達(dá)到16Mpa，一般適用于高壓蒸汽上。近后來又逐步采用了壓成人字型填料，單圈放置，密封性好。

4）聚四氟乙烯：這是一種目前使用較廣的一種填料。特別適用腐蝕性介質(zhì)上，但溫度不得起過200℃。一般采用壓制或棒料車制而成。

墊片材料：

墊片是用來充填兩個(gè)結(jié)合面（如閥體和閥蓋之間密封面）間所有凹凸不平處，以防止介質(zhì)從結(jié)合面間泄漏。

對(duì)墊片的要求：墊片材料在工作溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠的強(qiáng)度，以保證密封。同時(shí)要具有良好的耐腐蝕性。

墊片可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種，軟質(zhì)一般為非金屬材料，如硬紙板、橡膠、石棉橡膠板，聚四氟乙烯等。硬質(zhì)一般為金屬材料或者金屬包石棉、金屬與石棉纏繞的等。

墊片的形狀有很多，有扁平的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡式的以及其他特殊形狀的。

金屬墊片的材料一般用08、10、20 優(yōu)質(zhì)碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9 不銹鋼，加工精度和表面光潔度要求較高，適用于高溫高壓閥門。

非金屬墊片材料一般塑性較好，用不大的壓力就能達(dá)到密封。適用于低溫低壓閥門。

金屬材料耐腐蝕性的10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：

相關(guān)知識(shí)：

不銹鋼命名方式：

鋼號(hào)中碳含量以千分之幾表示。

例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為2‰；若鋼中含碳量≤0.3‰或≤0.8‰者，鋼號(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2（C≤0.3‰Cr17%Ni14%Mo2%）、0Cr18Ni9（C≤0.8‰Cr18%Ni9%） 等。

2）鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量＜1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4~0.6%，后者為0.9~1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%…… 時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4…… 等。例如18Cr2Ni4WA。

3）鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含 量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB 鋼中。釩為0.07~0.12%，硼為0.001~0.005%。

奧氏體不銹鋼：

奧氏體不銹鋼是指在常溫下具有“奧氏體組織”（碳在鐵中的固溶體 特性：呈體型立方晶體）的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。

304不銹鋼：

304型：廣泛使用的材料。

能經(jīng)受一般的銹蝕，可抵抗加工介質(zhì)浸蝕（但含有濃酸和氯化物成分的高溫狀態(tài)可能出現(xiàn)腐蝕），

能抵抗有 機(jī)化合物、染料和廣泛的 各種各樣的無機(jī)化合物。

304L型（低碳），耐硝酸性好并耐中等溫度和濃度的硫酸， 廣泛地用作液態(tài)氣體貯罐，用作低溫設(shè)備（304N）、器具其它消費(fèi)產(chǎn)品，廚房設(shè)備、醫(yī) 院設(shè)備、運(yùn)輸工具、廢水處理裝置。

316不銹鋼：

316型：比304型含有稍多的鎳，并含有2%─3%的鉬，耐蝕性比304型好，特別是在傾向于引起點(diǎn)腐蝕的氯化物介質(zhì)中。316型已發(fā)展用作亞硫酸鹽紙漿機(jī)，因?yàn)樗陀昧蛩峄衔?。而且，它的用途已擴(kuò)大到在加工工業(yè)中處理很多化學(xué)制品。

317型：含有3%—4%的鉬。

低溫鋼：

一般低溫指小于-29～-196℃范圍內(nèi)，小于-196～-269℃為超低溫范圍。石化企業(yè)規(guī)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(xiàn)象稱材料的冷脆現(xiàn)象。為了保證材料的使用性能，不僅要求材料在常溫時(shí)有足夠的強(qiáng)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(shí)會(huì)發(fā)生收縮，各個(gè)零件收縮率不同是致使某些密封部位發(fā)生泄漏的原因。此外，奧氏體不銹鋼在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，部分奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體而引起體積變化導(dǎo)致閥門泄漏也是一個(gè)重要原因。因此，要研究閥門各部位零件的材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以防止低溫時(shí)產(chǎn)生間隙而泄漏。

各種元素對(duì)不銹鋼的性能和組織的影響和作用：

鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的矛盾運(yùn)動(dòng)向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。

鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達(dá)到24％；而只有含鎳27％時(shí)才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。但是鎳與鉻同時(shí)存在于不銹鋼中時(shí)，含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。 基于上面的情況可知，鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在于它使高鉻鋼的組織發(fā)生變化，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。

錳和氮可以代替鉻鎳不銹鋼中鎳

鉻鎳奧氏體鋼的優(yōu)點(diǎn)雖然很多，但近幾十年來由于鎳基耐熱合金與含鎳20％以下的熱強(qiáng)鋼的大量發(fā)展與應(yīng)用，以及化學(xué)工業(yè)日益發(fā)展對(duì)不銹鋼的需要量越來越大，而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數(shù)地區(qū)，因此在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了鎳在供和需方面的矛盾。所以在不銹鋼與許多其他合金領(lǐng)域（如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強(qiáng)鋼等）中，特別是鎳 的資源比較缺乏的國家，廣泛地開展了節(jié)鎳和以其他元素代鎳的科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐，在這方面研究和應(yīng)用比較多的是以錳和氮來代替不銹鋼與耐熱鋼中的鎳。

錳對(duì)于奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些，錳的作用不在于形成奧氏體，而是在于它降低鋼的臨界淬火速度，在冷卻時(shí)增加奧氏體的穩(wěn)定性，抑制奧氏體的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。

鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。

鉬和銅可以提高某些不銹鋼的耐腐蝕性能。

灰鑄鐵：

灰鑄鐵 灰鑄鐵碳量較高（為2.7%~4.0%）

可鍛鑄鐵 由一定化學(xué)成分的鐵液澆注成白口坯件，再經(jīng)退火而成的鑄鐵，有較高的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度，可以部分代替碳鋼?？慑戣T鐵的牌號(hào)是由“KTH”（“可鐵黑”三字漢語拼音字首）或“KTZ”（“可鐵珠”三字漢語拼音字首）后附最低抗拉強(qiáng)度值（MPa）和最低斷后伸長率的百分?jǐn)?shù)表示。例如牌號(hào)KTH 350—10表示最低抗拉強(qiáng)度為350 MPa、最低斷后伸長率為10%的黑心可鍛鑄鐵，即鐵素體可鍛鑄鐵；KTZ 650—02表示最低抗拉強(qiáng)度為650 MPa、最低斷后伸長率為2%的珠光體可鍛鑄鐵。

碳素鋼：

含碳量小于1.35%，除鐵、碳和限量以內(nèi)的硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)外，不含其他合金元素的鋼。碳素鋼的性能主要取決于含碳量。含碳量增加，鋼的強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性和可焊性降低。與其他鋼類相比，碳素鋼使用最早，成本低，性能范圍寬 ，用量最大。適用于公稱壓力PN≤32.0MPa，溫度為-30-425℃的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質(zhì)。常用牌號(hào)有WC1、WCB、ZG25及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn碳素鋼按化學(xué)成分（即以含碳量）可分為低碳鋼（含碳量從0.10%至0.30% ）、中碳鋼（碳量0.25%～0.60%）和高碳鋼（含碳量從0.60%至1.70%，可以淬硬和回火）。

蒙乃爾合金又稱鎳合金，是一種以金屬鎳為基體添加銅、鐵、錳等其它元素而成的合金。蒙乃爾合金耐腐蝕性好，呈銀白色。

哈氏合金是鎳基合金的一種，目前主要分為B、C、G三個(gè)系列，它主要用于鐵基Cr-Ni或Cr-Ni-Mo不銹鋼、非金屬材料等無法使用的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)場合。

球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。

生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金，工業(yè)生鐵含碳量一般在2.5%--4%，并含C、SI、Mn、S、P等元素，是 用鐵礦石經(jīng)高爐冶煉的產(chǎn)品。

奧氏體不銹鋼，是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。

馬氏體不銹鋼主要為鉻含量在12%-18%范圍內(nèi)的低碳或高碳鋼。各國廣泛應(yīng)用的馬氏體不銹鋼鋼種有如下3類：

1.低碳及中碳13%Cr鋼

2.高碳的18%Cr鋼

3.低碳含鎳（約2%）的17%Cr鋼

馬氏體不銹鋼具備高強(qiáng)度和耐蝕性，可以用來制造機(jī)器零件如蒸汽渦輪的葉片（1Cr13）、蒸汽裝備的軸和拉桿（2Cr13），以及在腐蝕介質(zhì)中工作的零件如活門、螺栓等（4Cr13）。碳含量較高的鋼號(hào)（4Cr13、9Cr18）則適用于制造醫(yī)療器械、餐刀、測量用具、彈簧等。

珠光體耐熱鋼

基體為珠光體或貝氏體組織的低合金耐熱鋼。主要有鉻鉬和鉻鉬釩系列，后來又發(fā)展了多元(如鉻、鎢、鉬、釩、鈦、硼等)復(fù)合合金化的鋼種，鋼的持久強(qiáng)度和使用溫度逐漸提高。

一般合金元素總量最多為5％左右，其組織除珠光體外，也包括貝氏體鋼。這類鋼在450～620℃有良好的高溫蠕變強(qiáng)度及工藝性能，且導(dǎo)熱性好，膨脹系數(shù)小，價(jià)格較低，廣泛用于制作450～620℃范圍內(nèi)各種耐熱結(jié)構(gòu)材料。如電站用鍋爐鋼管，汽輪機(jī)葉輪、轉(zhuǎn)子、緊固件、煉油及化工用的高壓容器、廢熱鍋爐、加熱爐管及熱交換器管等。

鎳基合金是指在650～1000℃高溫下有較高的強(qiáng)度與一定的抗氧化腐蝕能力等綜合性能的一類合金。

鎳基合金的代表材料有：

1，Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分為；32Ni-21Cr-Ti,Al；屬于耐熱合金；

2，Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；屬于耐熱合金；

3，Hastelloy合金，即哈氏合金，如哈氏C-276，主要成分為；56Ni-16Cr-16Mo-4W；屬于耐蝕合金；

4，Monel合金，即蒙乃爾合金，比如說蒙乃爾400，主要成分是；65Ni-34Cu；屬于耐蝕合金；

司太立合金（Stellite）是一種能耐各種類型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質(zhì)合金。即通常所說的鈷鉻鎢（鉬）合金或鈷基合金，司太立合金由美國人Elwood Hayness于1907年發(fā)明。司太立合金是以鈷作為主要成分，含有相當(dāng)數(shù)量的鎳、鉻、鎢和少量的鉬、鈮、鉭、鈦、鑭等合金元素，偶而也還含有鐵的一類合金。根據(jù)合金中成分不同，它們可以制成焊絲，粉末用于硬面堆焊，熱噴涂、噴焊等工藝，也可以制成鑄鍛件和粉末冶金件。

本文來源于互聯(lián)網(wǎng)，部分取材于《儀表管道和閥門》，作者：陳玉國。暖通南社整理編輯。

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