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在流體管道系統中,調節閥是控制元件,其投資約占管道工程造價的30%~50%。閥門的主要功能是啟閉、節流、調節流量、隔離設備和管道系統、防止介質倒流、調節和排放壓力等。閥門也是管道中最復雜的部件。它一般由多個零件組裝而成,技術含量很高。隨著石化工業的快速發展,石化生產裝置中的介質大多具有高毒、易燃、易爆、強腐蝕性等特點。一旦閥門出現故障,就會導致介質泄漏,污染環境,造成經濟損失。因此,在管道設計中,科學合理地選用閥門,既能降低裝置的建設成本,又能保證生產的安全運行。文章主要介紹了閘閥截止閥、節流閥、旋塞閥、球閥、隔膜調節閥等各種常用閥門的選型方法。

1、閥門選型要點

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闡明閥門在設備或裝置中的用途

確定閥門工作條件:適用介質的性質、工作壓力、工作溫度及控制方式等。

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閥門類型的正確選擇

正確選擇閥門類型取決于設計者對整個生產過程和運行條件的充分掌握。根據具體情況,設計人員在選擇閥門類型時,首先要掌握各閥門的結構特點和性能。

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確定閥門的端接

在螺紋連接、法蘭連接和焊接端連接中,前兩種是最常用的。螺紋閥門主要是公稱直徑小于50mm的閥門。如果直徑太大,連接部分的安裝和密封會很困難。法蘭閥門安裝和拆卸更方便,但比螺紋閥門更重、更貴,因此適用于各種直徑和壓力的管道連接。焊接連接適用于較重的負載條件,比法蘭連接更可靠。但采用焊接方式連接的閥門拆裝困難,因此其使用僅限于通常能長期可靠運行的場合,或使用條件苛刻、溫度較高的場合。

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閥門材料的選擇

選擇閥殼、閥內件和密封面的材料,除了要考慮工作介質的物理特性(溫度、壓力)和化學特性(腐蝕性)外,介質的清潔度(有無固體顆粒)也應掌握。正確合理的選擇閥門材料可以獲得閥門最經濟的使用壽命和最佳性能。閥體材料選擇順序為:鑄鐵-碳鋼-不銹鋼,密封圈材料選擇順序為:橡膠-銅-合金鋼-F4。

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其他

此外,還應確定流過閥門的流體的流量和壓力水平,利用現有數據(如閥門產品目錄、閥門產品樣品等)來選擇合適的閥門。

2、常用閥門介紹

閥門種類繁多,種類繁多,主要有閘閥、截止閥、節流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動閥、隔膜閥止回閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等,其中常用的有閘閥、截止閥、節流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。

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閘閥

閘閥是指啟閉體(閥板)由閥桿帶動,沿閥座密封面上下運動的閥門。形成或破壞流體的通道。與截止閥相比,閘閥具有更好的密封性能,流體阻力小,啟閉省力,并具有一定的調節性能。它是最常用的截止閥之一。缺點是尺寸大進口氣體減壓閥,結構比截止閥復雜,密封面易磨損,不易維護。一般不適合節流。根據螺紋在閘閥閥桿上的位置,分為明桿式和暗桿式兩種。根據澆口的結構特點,可分為楔型和平行型兩種。

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截止閥

截止閥是一種向下關閉的閥門,啟閉件(閥瓣)由閥桿沿閥座(密封面)帶動。 ) 軸上下移動的閥門。與閘閥相比調節性能好,密封性能差,結構簡單,制造維修方便,流體阻力大,價格低廉。

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球閥

球閥的啟閉部分是一個帶有圓形通孔的球體,球體隨閥桿轉動,實現閥門的啟閉。該球閥結構簡單、切換快速、操作方便、體積小、重量輕、零部件少、流體阻力小、密封性能好、維修方便。

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節流閥

節流閥的結構除閥瓣外與截止閥基本相同。由于特性不同,閥座的直徑不宜過大,因為介質流速因開口高度小而增大,從而加速閥瓣的沖蝕。節流閥尺寸小,重量輕,調節性能好,但調節精度不高。

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旋塞閥

旋塞閥采用帶通孔的塞體作為啟閉件,塞體隨閥桿轉動,實現啟閉閥門。該旋塞閥結構簡單、切換迅速、操作方便、流體阻力小、零件少、重量輕。有直通、三通和四通旋塞閥。直通旋塞閥用于截斷介質,三通和四通旋塞閥用于改變介質方向或分流介質。

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蝶閥

蝶閥是一種蝶閥,可以通過在閥體內繞固定軸旋轉90°來開啟和關閉。蝶閥體積小、重量輕、結構簡單,由幾個零件組成。

并且只需要旋轉90°;可快速開合,操作簡單。當蝶閥處于全開位置時,蝶板的厚度是介質流經閥體時的唯一阻力,因此閥門產生的壓降很小,因此具有較好的流量控制特性。蝶閥分為彈性軟密封和金屬硬密封。彈性密封閥,密封圈可鑲嵌在閥體上或附在閥瓣外圍,密封性能好,可用于節流、中真空管道和腐蝕性介質。金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長,但很難做到完全密封。它們通常用于流量和壓降變化很大且需要良好的節流性能的場合。金屬密封可以適應更高的工作溫度,而彈性密封則存在受溫度限制的缺陷。

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止回閥

止回閥是一種能自動防止流體倒流的閥門。止回閥的閥瓣在流體壓力的作用下打開。流體從入口側流向出口側。當入口側的壓力低于出口側的壓力時,閥瓣會在流體壓差、自身重力等因素的作用下自動關閉,防止流體倒流。按結構可分為升降式止回閥和旋啟式止回閥。升降式比擺動式具有更好的密封性能和更大的流體阻力。泵吸入管的吸入口應選用底閥。其作用是在啟動泵之前將泵的進水管注滿水;停泵后保持進水管和泵體充滿水,以備重啟。底閥一般只安裝在泵進口的垂直管路上,介質自下而上流動。

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隔膜閥

隔膜閥的啟閉部分為橡膠隔膜,夾在閥體和閥蓋之間。

膜片中間突出部分固定在閥桿上,閥體內襯橡膠。由于介質不進入閥蓋內腔,閥桿不需要填料函。隔膜閥結構簡單、密封性能好、維修方便、流體阻力小。隔膜閥分為堰式、直通式、直角式和直流式。

3、常用閥門選型說明

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閘閥選型說明

一般來說,應該是首選門。閘閥除適用于蒸汽、油類等介質外,還適用于含有顆粒狀固體和高粘度的介質,適用于放空和低真空系統中的閥門。對于含有固體顆粒的介質,閘閥閥體應有一個或兩個吹掃孔。低溫介質應選用低溫專用閘閥。

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截止閥選型說明

截止閥適用于對流體阻力要求不嚴格,即不考慮壓力損失的管道,以及高溫高壓介質的管道或裝置,適用于蒸汽等介質管道DN<200mm;小閥門可選用截止閥,如針閥、儀表閥、取樣閥、壓力表閥等;截止閥有流量調節或壓力調節,但調節精度不高,管道口徑比較小,應使用截止閥或節流閥;對于劇毒介質,應使用波紋管密封的截止閥;但截止閥不宜用于粘度。較大的介質和含有易沉淀顆粒的介質也不適用于排氣閥和低真空系統的閥門。

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球閥選型說明

球閥適用于低溫、高壓和高粘度介質。大部分球閥可用于有懸浮固體顆粒的介質,也可根據密封材料的要求用于粉狀、顆粒狀介質;全通道球閥不適合流量調節,但適用于需要快速啟閉的場合,容易實現意外緊急停機;通常在密封性能嚴格、磨損、通道收縮、啟閉動作迅速、壓力切斷(壓差大)、噪音低、氣化、操作扭矩小、流體阻力小的管道中。使用球閥。

球閥適用于輕型結構、低壓截止和腐蝕性介質;球閥也是低溫、低溫介質最理想的閥門。對于低溫介質的管道系統和裝置,宜采用帶閥蓋的閥門。低溫球閥;選用浮動球閥時,其閥座材料應能承受球體和工作介質的載荷。大口徑球閥在運行時需要較大的力,DN≥200mm的球閥宜采用蝸輪傳動形式;固定球閥適用于口徑較大、壓力較高的場合;此外,用于處理劇毒物料和易燃介質管道的球閥應具有防火、防靜電結構。

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節流閥選擇說明

節流閥適用于介質溫度低、壓力高的場合,適用于需要調節流量和受壓部位,不適用于高粘度和固體顆粒的介質,不適用于隔離閥。

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旋塞閥選型說明

旋塞閥適用于需要快速啟閉的場合,一般不適用于蒸汽和高溫介質。適用于低溫、高粘度介質,也適用于有懸浮顆粒的介質。

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蝶閥選型說明

蝶閥適用于大口徑(如DN>600mm)和短結構長度要求,以及流量調節和啟閉要求快時,一般用于水、油、壓縮空氣等介質溫度≤80℃,壓力≤1.0MPa;由于蝶閥的壓力損失比閘閥和球閥大,因此蝶閥適用于對壓力損失要求不嚴格的管道系統中。

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止回閥選擇說明

止回閥一般適用于清潔介質,不適合含有固體顆粒和高粘度的介質。 ≤40mm時,應使用升降式止回閥(只允許安裝在水平管道上); DN=50~400mm時,應使用旋啟式止回閥(水平和垂直管道均可安裝,如安裝在垂直管道上,介質流向應為自下而上); DN≥450mm時,應采用緩沖式止回閥; DN=100~400mm時,也可使用對夾式止回閥;旋啟式止回閥 該閥可制成非常高的工作壓力,PN可達42MPa,根據殼體和密封材料的不同,可適用于任何工作介質和任何工作溫度范圍。介質為水、蒸汽、氣體、腐蝕性介質、油品、藥品等。介質工作溫度在-196~800℃之間。

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隔膜閥選型說明

隔膜閥適用于工作溫度小于200℃、壓力小于1.0MPa的油水、酸性介質和含有懸浮物的介質,不適用于有機溶劑和強氧化劑介質;磨蝕性顆粒介質應選用堰式隔膜閥,堰式隔膜閥應參照其流量特性表;粘性流體、水泥漿和沉淀介質宜采用直通式隔膜閥;除特殊要求外,隔膜閥不得用于真空管道和真空設備中。

4、各種閥門壓力測試方法

工業閥門一般在使用過程中不做強度試驗,但修復后閥體和閥蓋可能會因腐蝕而損壞。閥體和閥蓋應進行強度測試。安全閥的整定壓力、復位壓力等試驗應符合其說明書及有關規定的規定。閥門安裝應進行強度和密封性測試。低壓閥門抽檢20%,不合格抽檢100%;中高壓閥門應進行100%的檢查。閥門試壓常用的介質有水、油、空氣、蒸汽、氮氣等。包括氣動閥門在內的各種工業閥門的試壓方法如下:

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球閥的壓力測試方法

氣動球閥的強度試驗應在球體半開狀態下進行。

①浮動球閥密封試驗:將閥門置于半開狀態,一端引入試驗介質,另一端關閉;轉動球體數次,打開封閉端檢查閥門處于關閉狀態時,同時檢查填料和墊片處的密封性能,不得有泄漏。然后從另一端引入測試介質,重復上述測試。

②固定球閥密封性試驗:試驗前,將球體空載旋轉數次,固定球閥處于關閉狀態,從一端引入試驗介質至規定值;用壓力表檢查引入端的密封性能,壓力表的精度為0.5~1,量程為試驗壓力的1.5倍。在規定時間內,無降壓現象為合格;然后從另一端引入測試介質,重復上述測試。然后,將閥門置于半開狀態,關閉兩端,將介質充滿內腔。在試驗壓力下檢查填料和墊片,不得有泄漏。

③三通球閥應進行各位置密封性試驗。

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止回閥的壓力測試方法

止回閥試驗狀態:升降式止回閥閥瓣軸線處于垂直于水平的位置;旋啟式止回閥通道軸線與閥瓣軸線大致平行于水平線。

強度試驗時,將試驗介質從進口引入到規定值,另一端封閉,看閥體、閥蓋無泄漏為合格。

密封試驗中,試驗介質從出口端引入,進口端檢查密封面,填料、墊片無滲漏為合格。

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減壓閥的壓力測試方法

①減壓閥的強度試驗一般在單件試驗后組裝,也可以在組裝后進行試驗。強度試驗時間:3min以上。波紋管與部件焊接后,施加減壓閥最大壓力的1.5倍,用空氣進行強度試驗。

②氣密性試驗應根據實際工作介質進行。用空氣或水測試時,以公稱壓力的1.1倍進行測試;蒸汽試驗時,使用工作溫度下允許的最大工作壓力。進口壓力與出口壓力之差要求不小于0.2MPa。測試方法是:入口壓力調整好后,逐步調整閥門的調節螺釘,使出口壓力在最大值和最小值范圍內靈敏連續變化,不卡滯。對于蒸汽減壓閥,當入口壓力調離時,關閉閥門,然后關閉閥門。出口壓力為最高和最低值。 2min內出口壓力上升應滿足表4.176-22的要求。同時閥后管路容積符合表4.18的規定;對水減壓閥和氣壓減壓閥,當進口壓力調好,出口壓力為零時,關閉減壓閥進行密封性試驗。 2min內無滲漏為合格。

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蝶閥壓力試驗方法

氣動蝶閥的強度試驗與截止閥相同。在蝶閥的密封性能試驗中,試驗介質應從介質的流動端引入,蝶板應打開,另一端應關閉,注入壓力應達到規定值;檢查填料和其他密封處無泄漏后,關閉蝶板,打開另一端,檢查蝶閥。板封處無滲漏為合格。用于調節流量的蝶閥可以不做密封性能測試。

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旋塞閥的壓力測試方法

①旋塞閥進行強度試驗時,介質從一端引入,其他通道關閉,旋塞旋至全開各工作位置進行試驗,閥無泄漏為合格。

2 密封試驗時,直通旋塞應保持腔內壓力與通道壓力相等,旋塞旋至關閉位置,從另一端檢查,然后旋轉重復上述試驗插頭 180°;式或四通旋塞閥應保持腔內壓力與通道一端相等,將旋塞依次旋轉至關閉位置,從直角端引入壓力,從另一端檢查同一時間。

旋塞閥試驗前允許在密封面上涂一層非酸性稀潤滑油,在規定時間內無泄漏和擴大水滴為合格。旋塞閥的試驗時間可以更短,根據公稱通徑一般為1~3min。

燃氣用旋塞閥應在1.25倍工作壓力下進行氣密性試驗。

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隔膜閥的壓力測試方法

從任一端引入介質,打開閥瓣,關閉另一端,試驗壓力升至規定值后,看閥體、閥蓋無泄漏為合格。然后減壓至密性試驗壓力,關閉閥瓣,打開另一端檢查,無泄漏為合格。

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截止閥和節流閥的壓力測試方法

截止閥和節流閥的強度試驗ag真人国际厅网址閥門,通常將組裝好的閥門放在試壓臺上,打開閥瓣,將介質注入到規定值,檢查閥體和閥蓋是否冒汗和泄漏強度測試也可以單件進行。密封性測試僅針對截止閥。試驗時,截止閥閥桿處于垂直狀態,打開閥瓣,從閥瓣底端引入介質至規定值,檢查填料和墊片;試驗合格后關閉閥瓣,打開另一端檢查是否有泄漏。如果要做閥門的強度和密封性試驗,可以先做強度試驗美國ag真人国际厅网址閥門,然后減壓到密封性試驗的規定值進口氣體減壓閥,檢查填料和墊片;然后關閉閥瓣,打開出口端檢查密封面是否泄漏。

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閘閥的壓力測試方法

閘閥強度試驗與截止閥相同。閘閥密封性試驗有兩種方法。

①打開閘板,使閥內壓力上升到規定值;然后關閉澆口,立即取出澆口,檢查澆口兩側的密封處或閥蓋上的塞子是否有泄漏 注入試驗介質至規定值,檢查兩側的密封處大門。上述方法稱為中壓試驗。該方法不適用于公稱通徑以下閘閥的密封性試驗。

②另一種方法是打開閘板,使閥門試驗壓力上升到規定值;然后關閉閘門,打開盲板的一端,檢查密封面是否漏水。然后回頭重復以上測試,直到合格為止。

氣動閘閥填料密封性試驗應在閘板密封性試驗前進行。

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安全閥壓力試驗方法

①安全閥的強度試驗與其他閥門一樣,都是用水進行試驗的。測試閥體下部時,從進口I=I端引入壓力,關閉密封面;測試閥體上部和閥蓋時,壓力從出口El端引入,其他端關閉。閥體、閥蓋在規定時間內無泄漏為合格。

②密封試驗和恒壓試驗,一般使用介質為:蒸汽安全閥以飽和蒸汽為試驗介質;氨氣或其他氣體的閥門使用空氣作為測試介質;水和其他非腐蝕性液體閥門以水為試驗介質。氮氣在一些重要部位常被用作安全閥的試驗介質。

密封試驗以公稱壓力值作為試驗壓力進行,次數不得少于2次,在規定時間內無滲漏即為合格。檢漏方法有兩種:一種是密封安全閥的接頭,用黃油密封出口法蘭上的薄紙。出口法蘭下部用塑料板或其他板密封,閥瓣注水密封,水不冒泡為合格。安全閥恒壓和重座壓試驗次數不少于3次,符合規定為合格。安全閥性能試驗見GB/-1989《安全閥性能試驗方法》。

各種閥門選型技巧和試壓方法都在這里了

閥門選擇總結

從以上分析可以看出,一般來說閘閥應該是首選。

截止閥適用于對流體阻力要求不嚴格的管道,以及高溫、高壓介質的管道或裝置。用于真空系統的閥門。

球閥適用于低溫、高壓、高粘度介質,通常用于密封性能嚴格、耐磨、收縮通道、啟閉快、壓差大、噪音低、有氣化現象、運行在帶有扭矩小,流體阻力小。

節流閥適用于介質溫度低、壓力高的場合。不適用于高粘度和固體顆粒的介質。

旋塞閥適用于需要快速啟閉的場合。一般不適合蒸汽和高溫介質。適用于低溫、高粘度介質,也適用于有懸浮顆粒的介質。

蝶閥一般用于溫度≤80℃、壓力≤1.0MPa的水、油、壓縮空氣等介質;由于蝶閥的壓力損失比閘閥和球閥大,因此蝶閥適用于對壓力損失要求不嚴格的管道系統中。

止回閥一般適用于清潔介質,不適合含有固體顆粒和高粘度的介質。

隔膜閥適用于工作溫度小于200℃、壓力小于1.0MPa的油、水、酸性介質和含有懸浮物的介質,不適用于有機溶劑和強氧化劑介質。

在石油、化工等行業的管道系統中,閥門的應用、工作頻率和服務是千變萬化的。要控制或消除低水平泄漏,最重要和關鍵的設備是閥門。合理選用閥門,可以降低裝置的建設成本,保證生產的安全運行。

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