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在流體管道系統(tǒng)中，閥門是控制元件，其主要作用是隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、調(diào)節(jié)流量、防止回流、調(diào)節(jié)和排泄壓力。由于管道系統(tǒng)選擇最適合的閥門顯得非常重要，所以，了解閥門的特性及選擇閥門的步驟和依據(jù)也變得至關(guān)重要起來(lái)。

閥門行業(yè)到目前為止，已能生產(chǎn)種類齊全的閘閥、截止閥、節(jié)流閥、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12大類、3000多個(gè)型號(hào)、4000多個(gè)規(guī)格的閥門產(chǎn)品；最高工作壓力為600MPa，最大公稱通徑達(dá)5350mm，最高工作溫度為1200℃，最低工作溫度為-196℃，適用介質(zhì)為水、蒸汽、油品、天然氣、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)（如濃硝酸、中濃度硫酸等）、易燃介質(zhì)（如笨、乙烯等）、有毒介質(zhì)（如硫化氫）、易爆介質(zhì)及帶放射性介質(zhì)（金屬鈉、-回路純水等）。

閥門承壓件材質(zhì)鑄銅、鑄鐵、球墨鑄鐵、高硅鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼、高、低合金鋼、不銹耐酸鋼、哈氏合金、因科鎳爾、蒙乃爾合金、雙相不銹鋼、鈦合金等。并且能夠生產(chǎn)各種電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)閥門驅(qū)動(dòng)裝置。面對(duì)如此眾多的閥門品種和如此復(fù)雜的各種工況，要選擇管道系統(tǒng)最適合安裝的閥門產(chǎn)品，我以為，首先應(yīng)了解閥門的特性；其次應(yīng)掌握選擇閥門的步驟和依據(jù)；再者應(yīng)遵循選擇閥門的原則。

使用特性：它確定了閥門的主要使用性能和使用范圍，屬于閥門使用特性的有：閥門的類別（閉路閥門、調(diào)節(jié)閥門、安全閥門等）；產(chǎn)品類型（閘閥、截止閥、蝶閥、球閥等）；閥門主要零件（閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、密封面）的材料；閥門傳動(dòng)方式等。

結(jié)構(gòu)特性：它確定了閥門的安裝、維修、保養(yǎng)等方法的一些結(jié)構(gòu)特性，屬于結(jié)構(gòu)特性的有：閥門的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和總體高度、與管道的連接形式（法蘭連接、螺紋連接、夾箍連接、外螺紋連接、焊接端連接等）；密封面的形式（鑲?cè)Α⒙菁y圈、堆焊、噴焊、閥體本體）；閥桿結(jié)構(gòu)形式（旋轉(zhuǎn)桿、升降桿）等。

1.明確閥門在設(shè)備或裝置中的用途，確定閥門的工作條件：適用介質(zhì)、工作壓力、工作溫度等等。

2.確定與閥門連接管道的公稱通徑和連接方式：法蘭、螺紋、焊接等。

3.確定操作閥門的方式：手動(dòng)、電動(dòng)、電磁、氣動(dòng)或液動(dòng)、電氣聯(lián)動(dòng)或電液聯(lián)動(dòng)等。

4.根據(jù)管線輸送的介質(zhì)、工作壓力、工作溫度確定所選閥門的殼體和內(nèi)件的材料：灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、碳素鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼、銅合金等。

5.確定閥門的型式：閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥、等。

6.確定閥門的參數(shù)：對(duì)于自動(dòng)閥門，根據(jù)不同需要先確定允許流阻、排放能力、背壓等，再確定管道的公稱通徑和閥座孔的直徑。

7.確定所選用閥門的幾何參數(shù)：結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、法蘭連接形式及尺寸、開啟和關(guān)閉后閥門高度方向的尺寸、連接的螺栓孔尺寸和數(shù)量、整個(gè)閥門外型尺寸等。

8.利用現(xiàn)有的資料：閥門產(chǎn)品目錄、閥門產(chǎn)品樣本等選擇適當(dāng)?shù)拈y門產(chǎn)品。

⑵選擇閥門的依據(jù)：在了解掌握選擇閥門步驟的同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步了解選擇閥門的依據(jù)。

1.所選用閥門的用途、使用工況條件和操縱控制方式。

2.工作介質(zhì)的性質(zhì)：工作壓力、工作溫度、腐蝕性能，是否含有固體顆粒，介質(zhì)是否有毒，是否是易燃、易爆介質(zhì)，介質(zhì)的黏度等等。

3.對(duì)閥門流體特性的要求：流阻、排放能力、流量特性、密封等級(jí)等等。

4.安裝尺寸和外形尺寸要求：公稱通徑、與管道的連接方式和連接尺寸、外形尺寸或重量限制等。

5.對(duì)閥門產(chǎn)品的可靠性、使用壽命和電動(dòng)裝置的防爆性能等的附加要求。（在選定參數(shù)時(shí)應(yīng)注意：如果閥門要用于控制目的，必須確定如下額外參數(shù)：操作方法、最大和最小流量要求、正常流動(dòng)的壓力降、關(guān)閉時(shí)的壓力降、閥門的最大和最小進(jìn)口壓力。）

根據(jù)上述選擇閥門的依據(jù)和步驟，合理、正確地選擇閥門時(shí)還必須對(duì)各種類型閥門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)了解，以便能對(duì)優(yōu)先選用的閥門做出正確的抉擇。管道的最終控制是閥門。閥門啟閉件控制著介質(zhì)在管道內(nèi)的流束方式，閥門流道的形狀使閥門具備一定的流量特性，在選擇管道系統(tǒng)最適合安裝的閥門時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。

⑴截止和開放介質(zhì)用的閥門流道為直通式的閥門，其流阻較小，通常選擇作為截止和開放介質(zhì)用的閥門。向下閉合式閥門（截止閥、柱塞閥）由于其流道曲折，流阻比其他閥門高，故較少選用。在允許有較高流阻的場(chǎng)合，可選用閉合式閥門。

⑵控制流量用的閥門通常選擇易于調(diào)節(jié)流量的閥門作為控制流量用。向下閉合式閥門（如截止閥）適于這一用途，因?yàn)樗拈y座尺寸與關(guān)閉件的行程之間成正比關(guān)系。旋轉(zhuǎn)式閥門（旋塞閥、蝶閥、球閥）和撓曲閥體式閥門（夾緊閥、隔膜閥）也可用于節(jié)流控制，但通常只能在有限的閥門口徑范圍內(nèi)適用。閘閥是以圓盤形閘板對(duì)圓形閥座口做橫切運(yùn)動(dòng)，它只有在接近關(guān)閉位置時(shí)，才能較好地控制流量，故通常不用于流量控制。

⑶換向分流用的閥門根據(jù)換向分流的需要，這種閥門可有三個(gè)或更多的通道。旋塞閥和球閥較適用于這一目的，因此，大部分用于換向分流的閥門都選取這類閥門中的一種。但是在有些情況下，其他類型的閥門，只要把兩個(gè)或更多個(gè)閥門適當(dāng)?shù)叵嗷ミB接起來(lái)，也可作換向分流用。

⑷帶有懸浮顆粒的介質(zhì)用閥門當(dāng)介質(zhì)中帶有懸浮顆粒時(shí)，最適于采用其關(guān)閉件沿密封面的滑動(dòng)帶有擦拭作用的閥門。如果關(guān)閉件對(duì)閥座的來(lái)回運(yùn)動(dòng)是豎直的，那末就可能夾持顆粒，因此這種閥門除非密封面材料可以允許嵌入顆粒，否則只適用于基本清潔的介質(zhì)。球閥和旋塞閥在啟閉過程中對(duì)密封面均有擦拭作用，故適宜用在帶有懸浮顆粒的介質(zhì)中。目前，無(wú)論在石油、化工，還是在別的行業(yè)的管道系統(tǒng)，閥門應(yīng)用、操作頻率和服務(wù)千變?nèi)f化，要控制或杜絕那怕是低微的泄漏，最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備還數(shù)閥門。管道的最終控制是閥門，閥門在各個(gè)領(lǐng)域的服務(wù)和可靠表現(xiàn)是獨(dú)一無(wú)二的。

閥門維修保養(yǎng)不及時(shí)，造成閥門失修滲漏或開關(guān)不靈;閥門未定期檢修試壓，甚至使用多年未進(jìn)行清洗、試壓和技術(shù)鑒定，致使雜物沉積于閥內(nèi)，關(guān)閉不嚴(yán)，嚴(yán)重滲油、竄油;閥門檢修后未關(guān)閉，或者拆除閥門后未封堵管口;閥門塵蘭墊片使用了不耐油不耐壓材料等。因此，要加強(qiáng)對(duì)閥門的檢查，力爭(zhēng)做到防患于未然。

      對(duì)單芯而言，當(dāng)介質(zhì)是流開型時(shí)，閥穩(wěn)定性好；當(dāng)介質(zhì)是流閉型時(shí)，閥的穩(wěn)定性差。雙座閥有兩個(gè)閥芯，下閥芯處于流閉，上閥芯處于流開，這樣，在小開度工作時(shí)，流閉型的閥芯就容易引起閥的振動(dòng)，這就是雙座閥不能用于小開度工作的原因所在。

     雙座閥閥芯的優(yōu)點(diǎn)是力平衡結(jié)構(gòu)，允許壓差大，而它突出的缺點(diǎn)是兩個(gè)密封面不能同時(shí)良好接觸，造成泄漏大。如果把它人為地、強(qiáng)制性地用于切斷場(chǎng)合，顯然效果不好，即便為它作了許多改進(jìn)（如雙密封套筒閥），也是不可取的。

     直行程閥閥芯是垂直節(jié)流，而介質(zhì)是水平流進(jìn)流出，閥腔內(nèi)流道必然轉(zhuǎn)彎倒拐，使閥的流路變得相當(dāng)復(fù)雜（形狀如倒“S”型）。這樣，存在許多死區(qū)，為介質(zhì)的沉淀提供了空間，長(zhǎng)此以往，造成堵塞。角行程閥節(jié)流的方向就是水平方向，介質(zhì)水平流進(jìn)，水平流出，容易把不干凈介質(zhì)帶走，同時(shí)流路簡(jiǎn)單，介質(zhì)沉淀的空間也很少，所以角行程閥防堵性能好。 

     它涉及一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械原理：滑動(dòng)摩擦大、滾動(dòng)摩擦小。直行程閥的閥桿上下運(yùn)動(dòng)，填料稍壓緊一點(diǎn)，它就會(huì)把閥桿包得很緊，產(chǎn)生較大的回差。為此，閥桿設(shè)計(jì)得非常細(xì)小，填料又常用摩擦系數(shù)小的四氟填料，以便減少回差，但由此派出的問題是閥桿細(xì)，則易彎，填料壽命也短。解決這個(gè)問題，最好的辦法就是用旅轉(zhuǎn)閥閥桿，即角行程類的調(diào)節(jié)閥，它的閥桿比直行程閥桿粗2～3倍，且選用壽命長(zhǎng)的石墨填料，閥桿剛度好，填料壽命長(zhǎng)，其摩擦力矩反而小、回差小。

     角行程類閥的切斷壓差較大，是因?yàn)榻橘|(zhì)在閥芯或閥板上產(chǎn)生的合力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸產(chǎn)生的力矩非常小，因此，它能承受較大的壓差。 

     脫鹽水介質(zhì)中含有低濃度的酸或堿，它們對(duì)橡膠有較大的腐蝕性。橡膠的被腐蝕表現(xiàn)為膨脹、老化、強(qiáng)度低，用襯膠的蝶閥、隔膜閥使用效果都差，其實(shí)質(zhì)就是橡膠不耐腐蝕所致。后襯膠隔膜閥改進(jìn)為耐腐蝕性能好的襯氟隔膜閥，但襯氟隔膜閥的膜片又經(jīng)不住上下折疊而被折破，造成機(jī)械性破壞，閥的壽命變短。

     現(xiàn)在最好的辦法是用水處理專用球閥，它可以使用到5～8年。

     切斷閥要求泄漏越低越好，軟密封閥的泄漏是最低的，切斷效果當(dāng)然好，但不耐磨、可靠性差。從泄漏量又小、密封又可靠的雙重標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，軟密封切斷就不如硬密封切斷好。如全功能超輕型調(diào)節(jié)閥，密封而堆有耐磨合金保護(hù)，可靠性高，泄漏率達(dá)10-7，已經(jīng)能夠滿足切斷閥的要求。 

    60年代問世的套筒閥，70年代在國(guó)內(nèi)外大量使用，80年代引進(jìn)的石化裝置中套筒閥占的比率較大，那時(shí)，不少人認(rèn)為，套筒閥可以取代單、雙座閥，成為第二代產(chǎn)品。到如今，并非如此，單座閥、雙座閥、套筒閥都得到同等的使用。這是因?yàn)樘淄查y只是改進(jìn)了節(jié)流形式、穩(wěn)定性和維護(hù)好于單座閥，但它重量、防堵和泄漏指標(biāo)上與單、雙座閥一致，它怎能取代單、雙座閥呢？所以，就只能共同使用。

     計(jì)算與選型比較而言，選型要重要得多，復(fù)雜得多。因?yàn)橛?jì)算只是一個(gè)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算，它的本身不在于公式的精確度，而在于所給定的工藝參數(shù)是否準(zhǔn)確。選型涉及到的內(nèi)容較多，稍不慎，便會(huì)導(dǎo)致選型不當(dāng)，不僅造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，而且使用效果還不理想，帶來(lái)若干使用問題，如可靠性、壽命、運(yùn)行質(zhì)量等。

      對(duì)于氣動(dòng)閥而言，活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)可充分利用氣源壓力，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸比薄膜式更小巧，推力更大，活塞中的O型圈也比薄膜可靠，因此它的使用會(huì)越來(lái)越多。

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