最全阀门选型技巧
最全阀门选型技巧
在流体管道体系中,调理阀是操控元件,其投资约占管道工程费用的30%~50%。阀门的主要功能为启闭、节流、调理流量、隔离设备和管道体系、防止介质倒流、调理和分泌压力等。阀门也是管路中最杂乱的元件,它一般由多个零部件装配而成,技术含量高。跟着石油化工工业的敏捷发展,石油化工出产设备中的介质大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蚀性强的特色,运转工况较杂乱苛刻,操作温度和压力较高,开工周期长,阀门一旦出现故障,轻者导致介质走漏,既污染环境又形成经济丢失,重者导致设备停工停产,乃至形成恶性事故。因而,在管道规划中,科学合理地挑选阀门既能降低设备的建造费用,又确保出产安全运转。文章主要介绍了各种常用阀门如闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、球阀、隔膜调理阀等的选型办法。
1、阀门选型的要害
1、清晰阀门在设备或设备中的用途
确认阀门的作业条件:适用介质的性质、作业压力、作业温度和操纵操控办法等。
2、正确挑选阀门的类型
阀门型式的正确挑选是以规划者对整个出产工艺流程、操作工况的充分掌握为先决条件的,在挑选阀门类型时,规划人员应首先掌握每种阀门的结构特色和功能。
3、确认阀门的端部衔接
在螺纹衔接、法兰衔接、焊接端部衔接中,前两种最常用。螺纹衔接的阀门主要是公称通径在50mm以下的阀门,假如通径尺度过大,衔接部的设备和密封十分困难。法兰衔接的阀门,其设备和拆卸都比较便利,但是较螺纹衔接的阀门笨重,价格较高,故它适用于各种通径和压力的管道衔接。焊接衔接适用于较荷刻的条件下,比法兰衔接更为牢靠。但是焊接衔接的阀门拆卸和重新设备都比较困难,所以它的运用仅限于一般能长期牢靠地运转,或运用条件荷刻、温度较高的场合。
4、阀门原料的挑选
挑选阀门的壳体、内件和密封面的原料,除了考虑作业介质的物理功能(温度、压力)和化学功能(腐蚀性)外,还应掌握介质的清洁程度(有无固体颗粒),除此之外,还要参照国家和运用部分的有关规则。正确合理的挑选阀门的原料可以获得阀门最经济的运用寿命和最佳的运用功能。阀体材料选用次序为:铸铁-碳钢-不锈钢,密封圈材料选用次序为:橡胶-铜-合金钢-F4。
5、其它
除此之外,还应确认流经阀门流体的流量及压力等级等,利用现有的材料(如阀门产品目录、阀门产品样本等)挑选恰当的阀门。
2、常用阀门介绍
阀门种类多、品种杂乱,主要有闸阀、截止阀、节流阀、蝶阀、旋塞阀、球阀、电动阀、隔膜阀、止回阀、安全阀、减压阀、蒸汽疏水阀和紧迫堵截阀等,其中常用的有闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、蝶阀、球阀、止回阀、隔膜阀。
1、闸阀
闸阀是指启闭体(阀板)由阀杆带动,沿阀座密封面作升降运动的阀门,可接通或堵截流体的通道。闸阀较截止阀密封功能好,流体阻力小,启闭省力,具有一定的调理功能,是最常用的堵截阀门之一。
缺点是尺度大、结构较截止阀杂乱,密封面易磨损,不易修理,一般不宜作节流用。按闸阀阀杆上螺纹方位分为明杆式和暗杆式两类。按闸板的结构特色又可分为楔式和平行式两类。
2、截止阀
截止阀是向下闭合式阀门,启闭件(阀瓣)由阀杆带动沿阀座(密封面)轴线作升降运动的阀门。与闸阀相比,其调理功能好,密封功能差,结构简略,制作修理便利,流体阻力较大,价格便宜,是一种常用的堵截阀,一般用于中、小口径的管道。
3、球阀
球阀的启闭件是带圆形通孔的球体,球体随阀杆滚动以完结启闭的阀门。球阀的结构简略,开关敏捷,操作便利,体积小,重量轻,零部件少,流体阻力小,密封性好,修理便利。
4、节流阀
节流阀除阀瓣以外与截止阀结构基本相同,其阀瓣是节流部件,不同形状具有不同的特性,阀座的通径不宜过大,因其敞开高度较小介质流速增大,然后加速对阀瓣的冲蚀。节流阀外形尺度小、重量轻、调理功能好,但调理精度不高。
5、旋塞阀
旋塞阀是以带通孔的塞体作为启闭件,塞体随阀杆滚动,以完结启闭的阀门。旋塞阀结构简略、开关敏捷、操作便利、流体阻力小,部件少、重量轻。旋塞阀有直通式、三通式和四通式。直通式旋塞阀用于堵截介质,三通式和四通式旋塞阀用于改动介质方向或进行介质分流。
6、蝶阀
蝶阀是蝶板在阀体内绕固定轴旋转90°即可完结启闭效果。蝶阀体积小、重量轻、结构简略,只由少数几个零件组成。
并且只需旋转90°;即可快速启闭,操作简略。蝶阀处于彻底敞开方位时,蝶板厚度是介质流经阀体时仅有的阻力,因此经过该阀门所发生的压力降很小,故具有较好的流量操控特性。蝶阀分弹性软密封和金属硬密封两种密封型式。
弹性密封阀门,密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边,密封功能好,既可用于节流,又可用于中等真空管道和腐蚀性介质。
选用金属密封的阀门一般较弹性密封的阀门寿命长,但很难做到彻底密封,一般用于流量和压降改变大、要求节流功能好的场合。金属密封能适应于较高的作业温度,弹性密封则具有受温度限制的缺点。
7、止回阀
止回阀是能主动阻挠流体倒流的阀门,止回阀的阀瓣在流体压力效果下敞开,流体从进口侧流向出口侧。当进口侧压力低于出口侧时,阀瓣在流体压差、自身重力等因素效果下,主动封闭,以防止流体倒流。按结构形式分升降式止回阀和旋启式止回阀。
升降式较旋启式密封性好,流体阻力大。关于泵吸入管的吸进口处,宜选用底阀,其效果是:开泵前灌灌水使泵的进口管充溢水;停泵后坚持进口管和泵体充溢水,以备再次发动。底阀一般只设备在泵进口的笔直管道上,并且介质自下而上流动。
8、隔膜阀
隔膜阀的启闭件是一块橡胶隔膜,夹于阀体与阀盖之间。
隔膜中心突出部分固定在阀杆上,阀体内衬有橡胶,由于介质不进入阀盖内腔,因此阀杆无需填料箱。隔膜阀结构简略、密封功能好,便于修理,流体阻力小。隔膜阀分为堰式、直通式、直角式和直流式。
3、常用阀门选型阐明
1、闸阀的选型阐明
一般情况下,应首选闸阀。闸阀除适用于蒸汽、油品等介质外,还适用于含有粒状固体及粘度较大的介质,并适用于放空和低真空体系的阀门。对带有固体颗粒的介质,闸阀阀体上应带有一个或两个吹扫孔。对低温介质,应选用低温专用闸阀。
2、截止阀选型阐明
截止阀适用于对流体阻力要求不严的管路上,即对压力丢失考虑不大,以及高温、高压介质的管路或设备,适用于DN<200mm的蒸汽等介质管道上;
小型阀门可选用截止阀,如针形阀、外表阀、取样阀、压力计阀等;截止阀有流量调理或压力调理,但对调理精度要求不高,并且管路直径又比较小时,宜选用截止阀或节流阀;
关于剧毒介质,宜选用波纹管密封的截止阀;但截止阀不宜用于粘度较大的介质和含有颗粒易沉积的介质,也不宜作放空阀及低真空体系的阀门。
3、球阀选型阐明
球阀适用于低温、高压、粘度大的介质。大多数球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中,根据密封的材料要求也可用于粉状和颗粒状的介质;全通道球阀不适用于流量调理,但适用于要求快速启闭的场合,便于完结事故紧迫堵截;
一般在密封功能严厉、磨损、缩口通道、启闭动作敏捷、高压截止(压差大)、低噪音、有气化现象、操作力矩小、流体阻力小的管路中,推荐运用球阀。
球阀适用于轻型结构、低压截止、腐蚀性介质中;球阀还是低温、深冷介质的最理想阀门,低温介质的管路体系和设备上,宜选用加上阀盖的低温球阀;选用起浮球球阀时其阀座材料应承接球体和作业介质的载荷,大口径的球阀在操作时需求较大的力,DN≥200mm的球阀应选用蜗轮传动形式;
固定球球阀适用于较大口径及压力较高的场合;别的,用于工艺剧毒物料、可燃介质管道的球阀,应具有防火、防静电结构。
4、节流阀选型阐明
节流阀适用于介质温度较低、压力较高的场合,适用于需求调理流量和压力的部位,不适用于粘度大和含有固体颗粒的介质,不宜作间隔阀。
5、旋塞阀选型阐明
旋塞阀适用于要求快速启闭的场合,一般不适用于蒸汽及温度较高的介质,用于温度较低、粘度大的介质,也适用于带悬浮颗粒的介质。
6、蝶阀选型阐明
蝶阀适用于口径较大(如DN﹥600mm)及结构长度要求短,以及需求进行流量调理及启闭要求快速的场合,一般用于温度≤80℃、压力≤1.0MPa的水、油品和压缩空气等介质;由于蝶阀相关于闸阀、球阀压力丢失比较大,故蝶阀适用于压力丢失要求不严的管路体系中。
7、止回阀选型阐明
止回阀一般适用于清净介质,不宜用于含有固体颗粒和粘度较大的介质。当≤40mm时,宜选用升降止回阀(仅允许设备在水平管道上);当DN=50~400mm时,宜选用旋启式升降止回阀(在水平和笔直管道上都可设备,如设备在笔直管道上,介质流向要由下而上);
当DN≥450mm时,宜选用缓冲型止回阀;当DN=100~400mm也可选用对夹式止回阀;旋启式止回阀可以做成很高的作业压力,PN可以到达42MPa,根据壳体及密封件的原料不同可适用于任何作业介质和任何作业温度规模。介质为水、蒸汽、气体、腐蚀性介质、油品、药品等。介质作业温度规模在-196~800℃之间。
8、隔膜阀选型阐明
隔膜阀适用于作业温度小于200℃、压力小于1.0MPa的油品、水、酸性介质和含悬浮物的介质,不适用于有机溶剂和强氧化剂介质;
研磨颗粒性介质宜选堰式隔膜阀,选用堰式隔膜阀要参照它的流量特性表;粘性流体、水泥浆以及沉积性介质宜选用直通式隔膜阀;除特定要求,隔膜阀不宜用于真空管路和真空设备上。
4、各种阀门试压办法
一般情况下,工业阀门在运用时不做强度实验,但修补往后阀体和阀盖或腐蚀损伤的阀体和阀盖应做强度实验。关于安全阀,其整定压和回座压力及其他实验应符合其阐明书和有关规程的规则。阀门设备之彰应作强度和密封性实验。低压阀门抽查20%,如不合格应100%的查看;中、高压阀门应100%的查看。阀门试压常用的介质有水、油、空气、蒸汽、氮气等,各类工业阀门含气动阀门的试压办法如下:
1、球阀的试压办法
气动球阀的强度实验应在球体半开状况下进行。
①起浮式球阀密封性实验:将阀处于半开状况,一端引进实验介质,另一端封闭;将球体滚动几回,阀门处于封闭状况时翻开封闭端查看,一起查看填料和垫片处密封功能,不得有渗漏现象。然后从另一端引进实验介质,重复上述实验。
②固定式球阀密封性实验:在实验前将球体空载滚动几回,固定式球阀处于封闭状况,从一端引人实验介质至规则值;用压力表查看引进端密封功能,运用压力表精度0.5~1级,量程为实验压力的1.5倍。
在规守时问内,没有降压现象为合格;再从另一端引进实验介质,重复上述实验。然后,将阀门处于半开状况,两头封闭,内腔充溢介质,在实验压力下查看填料和垫片处,不得有渗漏。
③三通球阀应在各个方位上进行密封性实验。
2、止回阀的试压办法
止回阀实验状况:升降式止回阀阀瓣轴线处于与水平笔直的方位;旋启式止回阀通道轴线和阀瓣轴线处于与水平线近似平行的方位。
强度实验时,从进口端引进实验介质至规则值,另一端封闭,看阀体和阀盖无渗漏为合格。
密封性实验从出口端引进实验介质,在进口端查看密封面处,填料和垫片处无渗漏为合格。
3、减压阀的试压办法
①减压阀的强度实验一般以单件实验后拼装,亦可拼装后实验。强度实验持续时间:DN<50mm的lmin;dn65~150mm的大于2min;dn>150mm的大于3min。波纹管与组件焊接后,应用减压阀后最高压力的1.5倍、用空气进行强度实验。
②密封性实验时按实际作业介质进行。用空气或水实验时,以公称压力的1.1倍进行实验;用蒸汽实验时,以作业温度下允许的最高作业压力进行。进口压力与出口压力之差要求不小于0.2MPa。实验办法为:进口压力调定后,逐渐调理该阀的调理螺钉,使出口压力在最大与最小值规模内能活络地、连续地改变,不得有停滞、卡阻现象。对蒸汽减压阀,当进口压力调走后,封闭阀后堵截阀,出口压力为最高和最低值,在2min内,其出口压力的增值应符合表4.176—22中规则,一起,阀后管道容积符合表4.18中规则为合格;对水、空气减压阀,当进口压力调定后,出口压力为零时,封闭减压阀进行密封性实验,在2min内无走漏为合格。
4、蝶阀的试压办法
气动蝶阀的强度实验与截止阀相同。蝶阀的密封功能实验应从介质流人端引进实验介质,蝶板应敞开,另一端封闭,注入压力至规则值;查看填料和其他密封处无渗漏后,封闭蝶板,翻开另一端,查看蝶板密封处无渗漏为合格。作为调理流量用的蝶阀可不做密封功能实验。
5、旋塞阀的试压办法
①旋塞阀进行强度实验时,介质从一端引进,封闭其他通路,将塞子顺次旋转到全开的各作业方位进行实验,阀体未发现渗漏为合格。
②密封性实验时,直通式旋塞应坚持腔内与通路压力持平,将塞子旋转到封闭方位,从另一端进行查看,然后将塞子旋转180°重复上述实验;三通式或四通式旋塞阀应坚持腔内与通路一端压力持平,将塞子顺次旋转到封闭方位,压力从直角端引进,从其他端一起进行查看。
旋塞阀实验前允许在密封面上涂一层非酸性稀润滑油,在规守时间内未发现渗漏和扩展的水滴为合格。旋塞阀实验时间可短一些,一般按公称通径规则为l~3min。
煤气用的旋塞阀应以1.25倍作业压力进行空气密封性实验。
6、隔膜阀的试压办法
隔膜阀强度实验从任一端引进介质,敞开阀瓣,另一端封闭,实验压力升至规则值后,看阀体和阀盖无渗漏为合格。然后降压至密封性实验压力,封闭阀瓣,翻开另一端进行查看,无渗漏为合格。
7、截止阀和节流阀的试压办法
截止阀和节流阀的强度实验,一般将拼装好的阀门放在试压架中,翻开阀瓣,注入介质至规则值,查看阀体和阀盖是否冒汗和渗漏。也可单件进行强度实验。密封性实验只做截止阀。
实验时截止阀的阀杆成笔直状况,阀瓣敞开,介质从阀瓣底下一端引进至规则值,查看填料和垫片处;待合格后封闭阀瓣,翻开另一端查看是否有渗漏。假如阀门强度和密封性实验都要做时,可先做强度实验,然后降压至密封性实验规则值,查看填料和垫片处;再封闭阀瓣,翻开出口端查看密封面是否渗漏。
8、闸阀的试压办法
闸阀的强度实验与截止阀相同。闸阀的密封性实验有两种办法。
①闸板敞开,使阀内压力升至规则值;然后封闭闸板,当即取出闸阀,查看闸板两侧密封处有否渗漏或许直接往阀盖上的堵头内注入实验介质至规则值,查看闸板两侧密封处。以上办法叫做中心试压。这种办法不宜在公称通径DN32mm以下的闸阀做密封实验。
②另一种办法是将闸板敞开,使阀门实验压力升至规则值;然后关闸板,翻开一端盲板,查看密封面是否渗漏。再倒头,作以上重复实验至合格为止。
气动闸阀填料和垫片处密封性实验应在闸板密封性实验之前进行。
9、安全阀的试压办法
①安全阀的强度实验与其他阀门相同,是用水作实验的。实验阀体下部时,压力从进I=I端引进,密封面封闭;实验阀体上部和阀盖时,压力从出El端引进,其他端封闭。在规守时间内阀体和阀盖无渗漏现象为合格。
②密封性实验和定压实验,一般运用介质是:蒸汽用安全阀以饱满蒸汽为实验介质;氨或其他气体用阀以空气为实验介质;水和其他非腐蚀性液体用阀以水为实验介质。关于一些重要方位的安全阀常用氮气为实验介质。
密封实验以公称压力值为实验压力进行实验,其次数不少于两次,在规守时间内无渗漏为合格。验漏办法有两种:一是将安全阀各衔接处密封,用黄油把薄纸封贴在出El法兰上,薄纸兴起为漏,不兴起为合格;二是用黄油把薄塑料板或其他板封贴在出口法兰下部,灌水封住阀瓣,检验水中不冒泡为合格。安全阀定压和回座压力实验次数不少于3次,符合规则为合格。安全阀的各项功能实验见GB/T12242–1989安全阀功能实验办法》。
阀门选型总结
经过以上分析可知,一般情况下,应首选闸阀。
截止阀适用于对流体阻力要求不严的管路上,以及高温、高压介质的管路或设备,不宜用于粘度较大和含有颗粒的介质,也不宜作放空阀及低真空体系的阀门。
球阀适用于低温、高压、粘度大的介质,一般用在密封功能严厉、磨损、缩口通道、启闭动作敏捷、压差大、低噪音、有气化现象、操作力矩小、流体阻力小的管路中。
节流阀适用于介质温度较低、压力较高的场合,不适用于粘度大和含有固体颗粒的介质,不宜作间隔阀。
旋塞阀适用于要求快速启闭的场合,一般不适用于蒸汽及温度较高的介质,用于温度较低、粘度大的介质,也适用于带悬浮颗粒的介质。
蝶阀一般用于温度≤80℃、压力≤1.0MPa的水、油品和压缩空气等介质;由于蝶阀相关于闸阀、球阀压力丢失比较大,故蝶阀适用于压力丢失要求不严的管路体系中。
止回阀一般适用于清净介质,不宜用于含有固体颗粒和粘度较大的介质。
隔膜阀适用于作业温度小于200℃、压力小于1.0MPa的油品、水、酸性介质和含悬浮物的介质,不适用于有机溶剂和强氧化剂介质。
在石油、化工及其它职业的管道体系,阀门应用、操作频率和服务千变万化,要操控或根绝低微的走漏,最重要、最要害的设备是阀门。合理的挑选阀门可以降低设备的建造费用、确保出产安全运转。
固定球阀,经过旋转阀门中的球体来操控阀门的翻开和封闭,球体中心有一个通孔,可以旋转90°,通孔的直径等于或小于管道的直径,当球体旋转90°时,管道进出口面都是球面,然后封闭阀门,堵截流体。
当球阀反转90°时,管道进出口面都是球孔面,流体经过阀门,球阀可旋转到不同的视点,然后可操控流体的大小;固定球阀常用于一般管线上,如运送水,油,蒸汽等。
截止阀,又称截门阀,经过旋转阀杆施加压力,可以彻底密封掉阀座出口,然后阻挠流体流转;截止阀常用在天然气,液化气,硫酸等一些腐蚀性气体,液体管路中。