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      截止閥的基本性能和選用原則

      發布時間:2021-08-30  來源:福建閥門  編輯:標光閥門

      截止閥是指關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門。根據閥瓣的這種移動形式,閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關系。由于該類閥門的閥桿開啟或關閉行程相對較短,而且具有非??煽康那袛喙δ?,又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關系,非常適合于對流量的調節。因此,這種類型的閥門非常適合作為切斷或調節以及節流使用。
      截止閥額閥瓣一旦從關閉位置移開,它的閥座和閥瓣密封面之間就不再有接觸,因而它的密封面機械磨損很小,故其密封性能是很好的。缺點是密封面間可能會夾住流動介質中的顆粒。但是,如果把閥瓣做成鋼球或瓷球,這個問題也就迎刃而解了。由于大部分截止閥的閥座和閥瓣比較容易修理或更換,而且在修理或更換密封元件時無需把整個閥門從管線上拆卸下來,這在閥門和管線焊成一體的場合時非常適用的。
      由于介質通過此類閥門的流動方向發生了變化,因此截止閥的小流阻也較高于大多數其他類型的閥門。然而,根據閥體結構和閥桿相對于進、出口通道的布局,這種狀況是可以改善的。同時,由于截止閥閥瓣開于關之間行程小,密封面又能承受多次啟閉,因此它很適用于需要頻繁開關的場合。
      截止閥可用于大部分介質流程系統中。已研制出滿足石化、電力、冶金、城建、化工等部門各種用途的多種形式的截止閥。
      截止閥的使用極為普通,但由于開啟和關閉力矩較大、結構長度較長,通常公稱通徑都限制在250mm以下,也有到400mm的,但選用時需特別注意進出口方向。一般150mm以下的截止閥介質大都從閥瓣的下方流入,而200mm以上的截止閥介質大都從閥瓣的上方流入。這是考慮到閥門的關閉力矩所致。為了減小開啟或關閉力矩,一般200mm以上的截止閥都設內旁通或外旁通閥門。
      截止閥明顯的優點是:

      1. 在開啟和關閉過程中,由于閥瓣于閥體密封面間的摩擦力比閘閥小,因而耐磨。
      2. 開啟高度一般僅為閥座通道直徑的1/4,因此比閘閥小的多。
      3. 通常在閥體和閥瓣上只有一個密封面,因而制造工藝性比較好,便于維修。

      但是,截止閥的缺點也是不容忽視的。其缺點主要是流阻悉數比較大,因此造成壓力損失,特別是在液壓裝置中,這種壓力損失尤為明顯。
      適 用 的 場 合
      截止閥的應用非常的廣泛,很多場合都應用截止閥。但是,根據截止閥的不用結構形式,所適用的場合也不同。

      1. 針型截止閥

      是作為精確的流量控制用的。閥瓣通常于閥桿做成一體,它有一個與閥座配合、精度非常高的針妝頭部。而且針型截止閥閥桿螺紋的螺距比一般普通截止閥的閥桿螺紋螺距要細。在通常情況下,針型截止閥閥座孔的尺寸比管道尺寸小。因此,它通常只限于在公稱通徑小的管線中適用,更多的用于取樣閥。

      1. 直流式截止閥

      直流式截止閥的閥桿和通道成一定的角度,其閥座密封面與進出口通道也有一定的角度,閥體可制成整體式或分開式。閥體分開式截止閥用兩閥體把閥座夾在中間,便于維修。這類截止閥使流體幾乎不改變流動方向,在截止閥中流阻小。閥座和閥瓣密封面可堆焊硬質合金,使整個閥門更耐沖刷和腐蝕,非常符合于氧化鋁生產工藝流程中的管路控制,同時也適合于有結焦和固體顆粒的管道中。

      1. 角式截止閥

      角式截止閥的優點是可以把閥門安裝在管路系統的拐角處,這樣既節約了90°彎頭,又便于操作。因此,這類閥門適合在化肥廠的合成氨生產系統中和制冷系統中采用。如J44H-160、J44H-320、L44H-160、L44H-320就完全是為合成氨生產系統而設計的。

      1. 鋼球或瓷球密封截止閥

      該閥的結構特點是閥體分為連體式和分體式,閥瓣為STL硬質合金鋼球或為非晶材料經制粉成形、高溫燒結、精研制成的瓷球。閥桿下端滾壓包絡球體在閥桿球孔內,球體在閥桿的球孔內做三維轉動時可產生無數條密封線,大大增加了密封面的使用壽命,還能保證可靠的密封。該閥由于受球體密封的限制,一般都用于較小的公稱通徑,約為6~25mm。該閥適用于核電廠、火電廠的高溫高壓蒸汽管路,取樣、排污系統的儀表管路以及石化、化工系統中的耐溫、耐壓、耐磨損、耐腐蝕的管路上。

      1. 高溫高壓電站截止閥

      該閥的結構特點是閥體與閥蓋的連接均采用壓力自緊密封式或夾箍式,閥體與管路的連接形式為對接焊連接,閥體材料多采用鉻鉬鋼或鉻鉬釩鋼,密封面大都堆焊硬質合金。因此,該類閥門耐高溫高壓,抗熱性好;密封面耐磨損、耐擦傷、耐腐蝕,密封性能好,壽命長。適用于火電工業系統、石油化工系統及冶金等的高溫高壓睡、蒸汽、油品、過熱蒸汽的管路上。

      1. API截止閥

      該類截止閥嚴格參與ASME B16.34標準進行設計;閥體與閥蓋的連接、填料函、閥桿螺母的安裝、上密封等均嚴格按照API600進行設計。閥門選材完全符合API600要求。結構長度符合ASME B16.10;法蘭連接尺寸符合ANSI/ASME B16.5a。閥門的檢驗與試驗嚴格按照API598進行。因此,該閥廣泛適用石油化工管路,在電力、冶金、紡織等系統也適用。

      1. 氧氣管路用截止閥

      該閥嚴格按氧氣管路的要求進行設計。填料箱部分嚴格密封,外界污物相對不能進入填料箱內。閥體兩端法蘭有接地裝置,在管路上安裝完畢后,應接地,嚴防靜電起火。本閥門的殼體材料為奧氏體不銹鋼或銅材,導電好、不易發生靜電起火。密封到材料為聚四氟乙烯對閥體本體材料,為軟密封,密封性能好,氣體檢驗泄漏量為零。本閥門在組裝前嚴格經四氯化碳脫脂處理,相對沒有油脂和污物,不致引起靜電起火。該閥適用于冶金系統的氧氣管路,在其他行業的氧氣管路上也適用。

      1. 石油液化氣截止閥

      該閥專為石油液化氣的管路或裝置設計。結構上注意了防火要求。填料采用聚四氟乙烯,密封可靠、相對物外漏。密封副材料采用聚四氟乙烯或尼龍對閥體本體材料,為軟密封,密封可靠。該閥適用于液化石油氣管路系統,作為啟閉裝置,也適用于其他溫度≤80℃的管路。

      1. 上螺紋閥桿截止閥

      該類截止閥的閥桿不與工作介質直接接觸。根據殼體材料、密封副材料、填料材料、閥桿材料不同,適用于不同的工況。若閥體、閥蓋材料為碳素鋼,密封副材料為合金鋼,填料為柔性石墨,閥桿材料為Cr13系不銹鋼,適用于水、蒸汽、油品管路;若閥體和閥蓋材料為1Cr18Ni9或0Cr18Ni9,密封副材料為閥體本身材料或硬質合金,填料為聚四氟乙烯,閥桿材料為Cr17Ni2,適用于以硝酸為基的腐蝕性介質管路或裝置上;若閥體閥蓋材料為1Cr18Ni12Mo2Ti或0Cr18Ni12Mo2Ti,密封副材料為閥體本身材料或硬質合金,填料為聚四氟乙烯,閥桿材料為1Cr18Ni12Mo2Ti,適用于以醋酸為基的腐蝕性介質管路或裝置上。不過該類截止閥的大公稱通徑為200mm,200以上的截止閥要設旁通閥或設計上設置內旁通結構。一般,DN≥200mm的截止閥的進口端都在閥瓣的上方,即高進低出,這是為了防止關閉時太費力和閥桿過粗的緣故。
      10、下螺紋閥桿截止閥
      該類截止閥阿的閥桿螺紋直接與工作介質接觸,直接受介質的侵蝕,使閥桿螺紋易銹蝕、造成啟閉費力。此種結構的截止閥其公稱通徑都比較小,一般在6~50mm之間,大部分用在儀表閥和取樣閥。
      11、API602鍛鋼截止閥
      該類截止閥按美國石油協會標準API602進行設計,閥體和閥蓋碳鋼或不銹鋼鍛造而成,閥體和閥蓋連接有螺栓連接、螺紋連接加焊接,有上螺紋閥桿和下螺紋閥桿之分,密封副材料為Cr13鋼、不銹鋼酸鋼對STL硬質合金,填料為柔性石墨或聚四氟乙烯,連接方式有法蘭、螺紋、承插焊和對接焊,壓力等級為CL150~CL1500,公稱通徑為1/4~2in。廣泛地應用于石油化工、電力、化工等部門地裝置和管路上,工作介質為蒸汽、油品,腐蝕性介質。結構長度按ASME B16.10,法蘭連接尺寸按ASME/ANSI B16.5a,焊端尺寸符合ASME B16.25,承插焊孔尺寸符合ANSI B16.11,螺紋連接端尺寸符合ANSI B1.20.1。
      12、柱塞截止閥
      該類柱塞閥屬徑向密封,由套在磨光柱塞上地兩個彈性密封圈來實現。兩個彈性密封圈用一個套環隔離開,并通過閥體與閥蓋地連接螺栓施加在閥蓋上地載荷把柱塞周圍地彈性密封圈壓牢,保證密封。該閥地材料組合為殼體用碳鋼,柱塞用Cr13不銹鋼,密封圈用柔性石墨,可用于水、蒸汽、油品地管路;若殼體用不銹耐酸鋼,柱塞用不銹耐酸鋼,密封圈用聚四氟乙烯,適用于酸、堿類腐蝕性介質。該閥地優點是密封可靠,壽命比較長,維修簡便;缺點是啟閉速度慢。該類閥門廣泛應用于城建系統,城市供熱中的水、蒸汽管路上。
      選 用 原 則
      截止閥是應用廣的閥類之一,隨著球閥和蝶閥的發展,截止閥應用的場合被取代一部分,但從截止閥本身的特點來看,球閥、蝶閥是不能替代的,其選用原則是:

      1. 高溫、高壓介質的管路或裝置上宜選用截止閥。如火電廠、核電站,石油化工系統的高溫、高壓管路上選用截止閥為宜。
      2. 管路上對流阻要求不嚴的管路上。即對壓力損失考慮不大的地方。
      3. 小型閥門可選用截止閥,如針閥、儀表閥、取樣閥、壓力計閥等。
      4. 有流量調節或壓力調節,但對調節精度要求不高,而且管路直徑又比較小,如公稱通徑≤50mm的管路上,宜選用截止閥或節流閥。
      5. 合成工業生產中的小化肥和大化肥宜選用公稱壓力PN160公稱壓力16MPa或PN320公稱壓力32MPa的高壓角式截止閥或高壓角式節流閥。
      6. 氧化鋁拜耳法生產中的脫硅車間、易結焦的管路上,易選用閥體分開式、閥座可去處的、硬質合金密封副的直流式截止閥或直流式節流閥。
      7. 城市建設中的供水、供熱工程上,公稱通徑較小的管路,可選用截止閥、平衡閥或柱塞閥,如公稱通徑小于150mm的管路上。
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