高壓加氫裝置的操作條件不僅對材料的可靠性有較高的要求，而且其介質(zhì)（如氫氣和硫化氫）本身對材料性質(zhì)也有較高的要求，即介質(zhì)對材料本身存在的缺陷比較敏感。如果材料中有非金屬夾雜、夾渣、氣孔、裂紋等不連續(xù)缺陷，容易導致氫氣的積聚，常溫下會因其形成的局部高壓而引起氫變形，甚至誘發(fā)微裂紋，同時也會使材料脆性惡化（氫脆）。高溫下，這些缺陷更利于氫致內(nèi)部脫碳的進行，從而加快材料氫腐蝕破裂的進程。而硫化氫介質(zhì)則對材料的外部不連續(xù)缺陷比較敏感，尤其是在濕硫化氫環(huán)境下，外部的不連續(xù)缺陷往往成為應(yīng)力腐蝕開裂的誘因。因此，減少或限翻閥門承壓部件中的缺陷是保證其可靠性，延長其使用壽命的關(guān)鍵因素之一。
閥門承壓部件的制造方法有鑄造和鍛造 2 種。鍛造件不存在氣孔、疏松、大尺寸圓形夾雜、柱狀組織和枝晶組織等缺陷，而且金屬致密，綜合機械性能好，可靠性高，因此鍛造是嗣造高壓加氫阿門承壓部件的理想方法。但考慮到大多數(shù)承壓部件的外形比較復雜，而且它們中有很多超過了一般模鍛的尺寸，故國內(nèi)外大多數(shù)閥門廠對于 DN＞50 mm 閥門的主要承壓部件仍采用鑄件。為了保證鑄件質(zhì)量，應(yīng)從冶煉、鑄造工藝和焊補 3 個主要方面進行控嗣。冶煉對材料品質(zhì)的影響是最基礎(chǔ)的影響因素。不同的冶煉方法，得到的材料品質(zhì)差別也比較大。目前國內(nèi)閥門廠普遍采用電爐冶煉，而國外的大多數(shù)閥門廠則采用 VOD 或 AOD 冶煉方法。VOD／AOD 與電爐冶煉相比，其有益合金元素燒損少，材料成分更容易接近理想狀態(tài)，而且脫氣性好，有害雜質(zhì)元素少，故獲得的材料品質(zhì)也就比較高。鑄造工藝是影響材料性能的關(guān)鍵因素，它涉及到了鑄膜材料選擇、木模外模型涉及、澆鑄溫度控制和澆鑄方法選擇等方面。總之，有利于改善鑄件質(zhì)量的鑄造工藝如精密鑄造、壓力鑄造和真空澆鑄等應(yīng)作為閥門制造廠今后的發(fā)展方向。
焊樸是處理鑄件缺陷的一種補救措施。大多數(shù)鑄件都是需要焊補修理的，如果缺陷超標就給予報廢，將會增加閥門的生產(chǎn)成本。但每個閥門的焊樸數(shù)量、焊補面積和焊樸次數(shù)等應(yīng)有限制，因為焊補區(qū)的金屬不同于鑄造金屬，焊補數(shù)量越多，焊補面積越大，造成鑄造金屬的不均勻性越嚴重，從而導致材料的綜合性能下降。每次焊補都相當于給鑄件一次加熱，而多次對鑄件加熱會給它帶來一系列不利的影響，故閥門的焊補次數(shù)也應(yīng)有所限制。ASTM 規(guī)范中對鑄造材料的焊補提出了一定的要求，但其要求偏低，國外大多效閥門制造商的鑄件焊補控制水平均比 ASTM 規(guī)定的嚴格。實際上，鑄件焊補的控制還反映了鑄件材料的質(zhì)量與生產(chǎn)成本之間的平衡關(guān)系，因此關(guān)鍵還是要提高鑄件的鑄造質(zhì)量，盡量減少鑄造缺陷。
