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石油化工閥門(mén)選型分析

  本文主要介紹了各種常用調(diào)節(jié)閥如閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、球閥、隔膜調(diào)節(jié)閥等的選型方法。化工閥門(mén)是工業(yè)管道上流體控制的主要附件。面對(duì)工業(yè)系統(tǒng)混亂、閥門(mén)品種復(fù)雜的各種工況，要為管道系統(tǒng)選擇合適的閥門(mén)，首先要了解閥門(mén)的功能，掌握選擇閥門(mén)的過(guò)程和依據(jù)，遵循選擇石油化工閥門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)。

化學(xué)閥門(mén)不僅適用范圍廣，而且使用量大。當(dāng)然，化學(xué)閥門(mén)的要求高于普通閥門(mén)。化學(xué)閥門(mén)通常使用的介質(zhì)是簡(jiǎn)單的腐蝕。對(duì)于大型石化企業(yè)來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單的氯堿工業(yè)存在著高溫、高壓、耐腐蝕、耐磨、高溫壓差。對(duì)于這種高風(fēng)險(xiǎn)的閥門(mén)，在選擇和應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照化學(xué)規(guī)范進(jìn)行。公司是一家專(zhuān)業(yè)的閥門(mén)制造商，嚴(yán)格按照化工部的規(guī)范生產(chǎn)。

化工閥門(mén)選擇標(biāo)準(zhǔn)：化工行業(yè)通常選擇流道直接閥門(mén)，流阻小，通常選擇閥門(mén)作為截止和開(kāi)放介質(zhì)，易于調(diào)節(jié)流量閥門(mén)作為流量控制，旋塞閥和球閥更適合換向分流，密封滑動(dòng)帶擦洗效果的閥門(mén)懸浮顆粒介質(zhì)。常見(jiàn)的化學(xué)閥門(mén)有球閥、閘閥、截止閥、安全閥、旋塞閥、止回閥等?；瘜W(xué)閥介質(zhì)干流具有化學(xué)物質(zhì)，酸堿腐蝕介質(zhì)復(fù)雜，各種化學(xué)物質(zhì)腐蝕流體采用合金鋼或氟襯里閥。

石油化工閥門(mén)選型分析品種效果：

啟閉式：管內(nèi)流體堵塞或溝通的活動(dòng)；

調(diào)節(jié)類(lèi)型：調(diào)節(jié)管內(nèi)流量、流速；

節(jié)流型：使流體通過(guò)閥門(mén)后產(chǎn)生較大的壓降；

別的型：a.主動(dòng)啟閉b.保持一定的壓力c.阻汽排水。

使用化工閥門(mén)前注意事項(xiàng)：

閥體內(nèi)外表面是否有砂眼、裂紋等缺點(diǎn)；

閥座與閥體是否結(jié)實(shí)，閥芯與閥座是否一致，密封面是否有缺點(diǎn)；

閥桿與閥芯連接是否靈活可靠，閥桿是否彎曲，螺紋是否損壞；

一、石油化工閥門(mén)選型分析備或裝置中的用途

    確定閥門(mén)的工作條件：適用介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力、工作溫度和操縱控制方式等；

    2、正確選擇閥門(mén)的類(lèi)型

    閥門(mén)型式的正確選擇是以設(shè)計(jì)者對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝流程、操作工況的充分掌握為先決條件的，在選擇閥門(mén)類(lèi)型時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先掌握每種閥門(mén)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能；

    3、確定閥門(mén)的端部連接

    在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中，前兩種。螺紋連接的閥門(mén)主要是公稱(chēng)通徑在50mm以下的閥門(mén)，如果通徑尺寸過(guò)大，連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門(mén)，其安裝和拆卸都比較方便，但是較螺紋連接的閥門(mén)笨重，價(jià)格較高，故它適用于各種通徑和壓力的管道連接。焊接連接適用于較荷刻的條件下，比法蘭連接更為可靠。但是焊接連接的閥門(mén)拆卸和重新安裝都比較困難，所以它的使用僅限于通常能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，或使用條件荷刻、溫度較高的場(chǎng)合；

    4、閥門(mén)材質(zhì)的選擇

    選擇閥門(mén)的殼體、內(nèi)件和密封面的材質(zhì)，除了考慮工作介質(zhì)的物理性能（溫度、壓力）和化學(xué)性能（腐蝕性）外，還應(yīng)掌握介質(zhì)的清潔程度（有無(wú)固體顆粒），除此之外，還要參照國(guó)家和使用部門(mén)的有關(guān)規(guī)定。正確合理的選擇閥門(mén)的材質(zhì)可以獲得閥門(mén)使用壽命和最佳的使用性能。閥體材料選用順序?yàn)椋鸿T鐵-碳鋼-不銹鋼，密封圈材料選用順序?yàn)椋合鹉z-銅-合金鋼-F4；

    5、其它

    除此之外，還應(yīng)確定流經(jīng)閥門(mén)流體的流量及壓力等級(jí)等，利用現(xiàn)有的資料（如閥門(mén)產(chǎn)品目錄、閥門(mén)產(chǎn)品樣本等）選擇適當(dāng)?shù)拈y門(mén)。

二、石油化工閥門(mén)選型分析常用閥門(mén)介紹

    閥門(mén)種類(lèi)多、品種復(fù)雜，主要有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動(dòng)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(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。

    1、閘閥

    閘閥是指啟閉體（閥板）由閥桿帶動(dòng)，沿閥座密封面作升降運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)，可接通或截?cái)嗔黧w的通道。閘閥較截止閥密封性能好，流體阻力小，啟閉省力，具有一定的調(diào)節(jié)性能，是截?cái)嚅y門(mén)之一。缺點(diǎn)是尺寸大、結(jié)構(gòu)較截止閥復(fù)雜，密封面易磨損，不易維修，一般不宜作節(jié)流用。按閘閥閥桿上螺紋位置分為明桿式和暗桿式兩類(lèi)。按閘板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為楔式和平行式兩類(lèi)。

    2、截止閥

    截止閥是向下閉合式閥門(mén)，啟閉件（閥瓣）由閥桿帶動(dòng)沿閥座（密封面）軸線作升降運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)。與閘閥相比，其調(diào)節(jié)性能好，密封性能差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，流體阻力較大，價(jià)格便宜，是一種常用的截?cái)嚅y，一般用于中、小口徑的管道。

    3、球閥

    球閥的啟閉件是帶圓形通孔的球體，球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)啟閉的閥門(mén)。球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)迅速，操作方便，體積小，重量輕，零部件少，流體阻力小，密封性好，維修方便。

    4、節(jié)流閥

    節(jié)流閥除閥瓣以外與截止閥結(jié)構(gòu)基本相同，其閥瓣是節(jié)流部件，不同形狀具有不同的特性，閥座的通徑不宜過(guò)大，因其開(kāi)啟高度較小介質(zhì)流速增大，從而加速對(duì)閥瓣的沖蝕。節(jié)流閥外形尺寸小、重量輕、調(diào)節(jié)性能好，但調(diào)節(jié)精度不高。

    5、旋塞閥

    旋塞閥是以帶通孔的塞體作為啟閉件，塞體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)啟閉的閥門(mén)。旋塞閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)迅速、操作方便、流體阻力小，部件少、重量輕。旋塞閥有直通式、三通式和四通式。直通式旋塞閥用于截?cái)嘟橘|(zhì)，三通式和四通式旋塞閥用于改變介質(zhì)方向或進(jìn)行介質(zhì)分流。

    6、蝶閥

    蝶閥是蝶板在閥體內(nèi)繞固定軸旋轉(zhuǎn)90°即可完成啟閉作用。蝶閥體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只由少數(shù)幾個(gè)零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉，操作簡(jiǎn)單。蝶閥處于開(kāi)啟位置時(shí)，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)阻力，因此通過(guò)該閥門(mén)所產(chǎn)生的壓力降很小，故具有較好的流量控制特性。蝶閥分彈性軟密封和金屬硬密封兩種密封型式。彈性密封閥門(mén)，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊，密封性能好，既可用于節(jié)流，又可用于中等真空管道和腐蝕性介質(zhì)。采用金屬密封的閥門(mén)一般較彈性密封的閥門(mén)壽命長(zhǎng)，但很難做到密封，通常用于流量和壓降變化大、要求節(jié)流性能好的場(chǎng)合。金屬密封能適應(yīng)于較高的工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺陷。

    7、止回閥

    止回閥是能自動(dòng)阻止流體倒流的閥門(mén)，止回閥的閥瓣在流體壓力作用下開(kāi)啟，流體從進(jìn)口側(cè)流向出口側(cè)。當(dāng)進(jìn)口側(cè)壓力低于出口側(cè)時(shí)，閥瓣在流體壓差、本身重力等因素作用下，自動(dòng)關(guān)閉，以防止流體倒流。按結(jié)構(gòu)形式分升降式止回閥和旋啟式止回閥。升降式較旋啟式密封性好，流體阻力大。對(duì)于泵吸入管的吸入口處，宜選用底閥，其作用是：開(kāi)泵前灌注水使泵的入口管充滿(mǎn)水；停泵后保持入口管和泵體充滿(mǎn)水，以備再次啟動(dòng)。底閥一般只安裝在泵進(jìn)口的垂直管道上，并且介質(zhì)自下而上流動(dòng)。

    8、隔膜閥

    隔膜閥的啟閉件是一塊橡膠隔膜，夾于閥體與閥蓋之間。隔膜中間突出部分固定在閥桿上，閥體內(nèi)襯有橡膠，由于介質(zhì)不進(jìn)入閥蓋內(nèi)腔，因此閥桿無(wú)需填料箱。隔膜閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能好，便于維修，流體阻力小。隔膜閥分為堰式、直通式、直角式和直流式。

三、石油化工閥門(mén)選型分析常用閥門(mén)選型說(shuō)明

    1、閘閥的選型說(shuō)明

    一般情況下，應(yīng)閘閥。閘閥除適用于蒸汽、油品等介質(zhì)外，還適用于含有粒狀固體及粘度較大的介質(zhì)，并適用于放空和低真空系統(tǒng)的閥門(mén)。對(duì)帶有固體顆粒的介質(zhì)，閘閥閥體上應(yīng)帶有一個(gè)或兩個(gè)吹掃孔。對(duì)低溫介質(zhì)，應(yīng)選用低溫專(zhuān)用閘閥。

    2、截止閥選型說(shuō)明

    截止閥適用于對(duì)流體阻力要求不嚴(yán)的管路上，即對(duì)壓力損失考慮不大，以及高溫、高壓介質(zhì)的管路或裝置，適用于DN＜200mm的蒸汽等介質(zhì)管道上；小型閥門(mén)可選用截止閥，如針形閥、儀表閥、取樣閥、壓力計(jì)閥等；截止閥有流量調(diào)節(jié)或壓力調(diào)節(jié)，但對(duì)調(diào)節(jié)精度要求不高，而且管路直徑又比較小時(shí)，宜選用截止閥或節(jié)流閥；對(duì)于劇毒介質(zhì)，宜選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(zhì)和含有顆粒易沉淀的介質(zhì)，也不宜作放空閥及低真空系統(tǒng)的閥門(mén)。

    3、球閥選型說(shuō)明

    球閥適用于低溫、高壓、粘度大的介質(zhì)。大多數(shù)球閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中，依據(jù)密封的材料要求也可用于粉狀和顆粒狀的介質(zhì)；全通道球閥不適用于流量調(diào)節(jié)，但適用于要求快速啟閉的場(chǎng)合，便于實(shí)現(xiàn)事故緊急切斷；通常在密封性能?chē)?yán)格、磨損、縮口通道、啟閉動(dòng)作迅速、高壓截止（壓差大）、低噪音、有氣化現(xiàn)象、操作力矩小、流體阻力小的管路中，推薦使用球閥；球閥適用于輕型結(jié)構(gòu)、低壓截止、腐蝕性介質(zhì)中；球閥還是低溫、深冷介質(zhì)閥門(mén)，低溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)和裝置上，宜選用加上閥蓋的低溫球閥；選用浮動(dòng)球球閥時(shí)其閥座材料應(yīng)承接球體和工作介質(zhì)的載荷，大口徑的球閥在操作時(shí)需要較大的力，DN≥200mm的球閥應(yīng)選用蝸輪傳動(dòng)形式；固定球球閥適用于較大口徑及壓力較高的場(chǎng)合；另外，用于工藝劇毒物料、可燃介質(zhì)管道的球閥，應(yīng)具有防火、防靜電結(jié)構(gòu)。

    4、節(jié)流閥選型說(shuō)明

    節(jié)流閥適用于介質(zhì)溫度較低、壓力較高的場(chǎng)合，適用于需要調(diào)節(jié)流量和壓力的部位，不適用于粘度大和含有固體顆粒的介質(zhì)，不宜作隔斷閥。

    5、旋塞閥選型說(shuō)明

    旋塞閥適用于要求快速啟閉的場(chǎng)合，一般不適用于蒸汽及溫度較高的介質(zhì)，用于溫度較低、粘度大的介質(zhì)，也適用于帶懸浮顆粒的介質(zhì)。

    6、蝶閥選型說(shuō)明

    蝶閥適用于口徑較大（如DN﹥600mm）及結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度要求短，以及需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)及啟閉要求快速的場(chǎng)合，一般用于溫度≤80℃、壓力≤1.0MPa的水、油品和壓縮空氣等介質(zhì)；由于蝶閥相對(duì)于閘閥、球閥壓力損失比較大，故蝶閥適用于壓力損失要求不嚴(yán)的管路系統(tǒng)中。

    7、止回閥選型說(shuō)明

    止回閥一般適用于清凈介質(zhì)，不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質(zhì)。當(dāng)DN≤40mm時(shí)，宜采用升降止回閥（僅允許安裝在水平管道上）；當(dāng)DN＝50～400mm時(shí)，宜采用旋啟式升降止回閥（在水平和垂直管道上都可安裝，如安裝在垂直管道上，介質(zhì)流向要由下而上）；當(dāng)DN≥450mm時(shí)，宜采用緩沖型止回閥；當(dāng)DN＝100～400mm也可選用對(duì)夾式止回閥；旋啟式止回閥可以做成很高的工作壓力，PN可以達(dá)到42MPa，根據(jù)殼體及密封件的材質(zhì)不同可適用于任何工作介質(zhì)和任何工作溫度范圍。介質(zhì)為水、蒸汽、氣體、腐蝕性介質(zhì)、油品、藥品等。介質(zhì)工作溫度范圍在-196～800℃之間。

    8、隔膜閥選型說(shuō)明

    隔膜閥適用于工作溫度小于200℃、壓力小于1.0MPa的油品、水、酸性介質(zhì)和含懸浮物的介質(zhì)，不適用于有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑介質(zhì)；研磨顆粒性介質(zhì)宜選堰式隔膜閥，選用堰式隔膜閥要參照它的流量特性表；粘性流體、水泥漿以及沉淀性介質(zhì)宜選用直通式隔膜閥；除特定要求，隔膜閥不宜用于真空管路和真空設(shè)備上。

石油化工閥門(mén)選型分析

　在閥門(mén)類(lèi)型的選擇中，要嚴(yán)格把控好閥門(mén)的材質(zhì)，這是保證閥門(mén)使用壽命和使用功能的重要前提。在選擇閥門(mén)殼體、內(nèi)部構(gòu)件、密封面材料時(shí)，要了解閥門(mén)的工作環(huán)境，包括介質(zhì)壓力、溫度、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、流向要求等。尤其針對(duì)具有腐蝕性的介質(zhì)而言，必須按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定選擇抗腐蝕性的閥門(mén)材質(zhì)，從而保證介質(zhì)本身的清潔度，不能摻雜被介質(zhì)腐蝕掉的閥門(mén)材質(zhì)固體顆粒。常見(jiàn)的閥門(mén)材質(zhì)包括球墨鑄鐵、低合金鋼、可鍛鑄鐵、灰鑄鐵、奧氏體不銹鋼、陶瓷等材質(zhì)，在選擇閥門(mén)材質(zhì)時(shí)，既要考慮到閥門(mén)的經(jīng)濟(jì)性，又要兼顧閥門(mén)的使用壽命和使用性能，保證閥門(mén)在使用期間的各項(xiàng)功能正常。 

　　綜上所述，在化工設(shè)計(jì)中，閥門(mén)的選型是一項(xiàng)較為重要的工作，由于閥門(mén)的種類(lèi)較多，若是選型錯(cuò)誤，則會(huì)對(duì)化工生產(chǎn)造成一定的影響。為此，必須正確進(jìn)行閥門(mén)選型，只有這樣，才能使閥門(mén)的作用得以較大限度地發(fā)揮，從而確?；どa(chǎn)安全、穩(wěn)定進(jìn)行，這對(duì)于提升化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

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