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阀门的选用

选用阀门首先掌握介质的性能、流量特性,以及温度、压力、流速、流量等性能,然后,结合工艺、操作、安全诸因素,选用相应类型、结构形式、型号规格的阀门。阀门的选用可参照表2-1。

表2-1阀门的选用

阀门
类别
流速调节形式 介质
型式 截止 节流 换向
分流
无颗粒 带悬浮颗粒 粘滞性 滑沽
带磨蚀性 无磨蚀性




直通式 可用 可用   可用        
角式 可用 可用   可用 特殊用 也是用    
斜截式 可用 可用   可用 特殊用      
多通式     可用 可用        
柱塞式 可用 可用   可用 可用 特殊用    


平行闸板形 普通式 可用     可用        
带沟槽闸门式 可用     可用 可用 可用    
楔型闸板式 可用 特殊用   可用 可用 可用    
楔式闸板形 底部有凹槽 可用     可用        
底部无凹槽 可用 适当可用   可用 可用      
橡胶 闸板 可用     可用     可用  
阀座


旋塞形 非润滑的 可用 适当可用 可用 可用       可用
润滑的 可用   可用 可用 可用 可用    
偏心旋塞 可用 适当可用   可用 可用   可用  
提升旋塞 可用   可用 可用 可用   可用  
球形 可用 适当可用 可用 可用 可用      
蝶形 可用 可用 特殊用 可用 可用     可用
挠曲式 夹紧式 可用 可用 特殊用 可用 可用 可用 可用 可用
隔膜形                
堰式 可用 可用   可用 可用   可用 可用
直通式 可用 适当可用   可用 可用   可用 可用

一、根据流量特性选用阀门

阀门启闭件及阀门流道的形状使阀门具备一定的流量特性。在选择阀门时,必须考虑到这一点。
1.截断和接通介质用阀门
通常选择流阻较小、流道为直通式的阀门。这类阀门有闸阀、截止阀、柱塞阀。向下闭合式阀门,由于流道曲折,流阻比其它阀门高,故较少选用。但是,在允许有较高流阻的场合,也可选用闭合式阀门。
2.控制流量用的阀门
通常选择易于调节流量的阀门。如调节阀、节流阀、柱塞阀,因为它的阀座尺寸与启闭件的行程之间成正比例关系。旋转式(如旋塞阀、球阀、蝶阀)和挠曲阀体式(夹管阀、隔膜阀)阀门也可用于节流控制,但通常仅在有限的阀门口径范围内适用。在多数情况下,人们通常采用改变截止阀的阀瓣形状后作节流用。应该指出,用改变闸阀或截止阀的开启高度来实现节流作用是极不合理的。因为,管路中介质在节流状态下,流速很高,密封面容易被冲刷磨损,失去切断密封作用,同理,用节流阀作为切断装置也是不合理的。
3.换向分流用阀门
根据换向分流需要,这种阀可有三个或者更多的通道,适宜于选用旋塞阀和球阀。大部分换向分流用的阀门都选用这类阀门。在某些情况下,其它类型的阀门,用两只或更多只适当地相互连接起来,也可用作介质的换向分流。
4.带有悬浮颗粒的介质用阀门
如果介质带有悬浮颗粒,适于采用其启闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门。如平板闸阀。

二、根据连接形式选用阀门返回页首

阀门与管路的连接形式有多种,其中最主要的螺纹、法兰及焊接连接。
1.螺纹连接
这种连接通常是将阀门进出口端部加工成锥管或直管螺纹,使之旋入锥管的螺纹接头或管道上。由于这种连接可能出现较大的泄漏沟道,故可用密封剂、密封胶带或填料来堵塞这些沟道。如果阀体的材料是可以焊接的,螺纹连接后还可进行密封焊。如果连接部件的材料是允许焊接,但膨胀系数差异很大,或者工作温度的变化幅度较大,螺纹连接部必须仅密封焊, 螺纹连接的阀门主要是公称通径在50mm以下的阀门。如果通径尺寸过大,连接部的安装和密封十分困难。
为了便于安装和拆卸螺纹连接的阀门,在管路系统的适当位置可用管接头。公称通径在50mm以下的阀门可使用管套节作为管接头,管套节的螺纹将连接的两部连在一起。
2.法兰连接
法兰连接的阀门,其安装和拆卸都比较方便,但是比螺纹连接的笨重,相应价格也高。故可适用于各种通径和压力的管道连接。但是,当温度超过350℃时,由于螺栓、垫片和法兰蠕变松弛,会明显地降低螺栓的负荷,对受力很大的法兰连接就可能产生泄漏。
3.焊接连接
这种连接适用于各种压力和温度,在较苛刻的条件下使用时,比法兰连接更为可靠。但是焊接连接的阀门拆卸和重新安装都比较困难,所以它的使用限于通常能长期可靠地运行,或使用条件苛刻、温度较高的场合。如火力发电站、核能工程、乙烯工程的管道上。
公称通径在50mm以下的焊接阀门通常具有焊接插口来承接带平面端的管道。由于承插焊在插口与管道间形成缝隙,因而有可能使缝隙受到某些介质的腐蚀,同时管道的振动会使连接部位疲劳,因此承插焊接的使用受到一定的限制。
在公称条件较大,使用条件苛刻,温度较高的场合,阀体常采用坡口对焊连接,同时,对焊缝有严格要求。

三、根据介质性能选用阀门返回页首

许多介质都有一定的腐蚀性;同一种介质,随着温度、压力和浓度的变化,其腐蚀性也不同。因此,应根据材料耐腐蚀性能,选择适宜于该介质的阀门。
1.铸铁阀门
⑴灰铸铁阀门
适用于水、蒸汽、石油产品、氨能在绝大多数的醇、醛、醚、酮、脂等腐蚀性较低的介质中工作。它不适于盐酸、硝酸等介质。但能用于浓硫酸中,这是因为浓硫酸能对其金属表面产生一层钝化膜。以阻止浓硫酸对铸铁的腐蚀。
⑵球墨铸铁阀门
耐蚀性较强,能在一定浓度的硫酸、硝酸、硫酸、酸性盐中工作。但是不耐氟酸、强碱、盐酸和三氯化铁热溶液的腐蚀。使用时要避免骤热、骤冷,否则会破裂。
⑶镍铸铁阀门
耐碱性能比灰铸铁、球墨铸铁阀门强;用于稀硫酸、稀盐酸和苛性碱中,镍铸铁是一种理想的阀用材料。
2.碳素钢阀门
碳素钢阀门的耐蚀性能与灰铸铁相近,稍逊于灰铸铁。
3.不锈钢阀门
不锈钢阀门耐大气性优良,能耐硝酸和其它氧化性介质,也能耐碱、水、盐、有机酸及其它有机化合物的腐蚀。但不耐硫酸、盐酸等非氧化性酸的腐蚀,也不耐干燥的氯化氢、氧化性的氯化物和草酸、乳酸等有机酸。
含钼2%~4%的不锈钢,如Cr18Ni12Mo2Ti等,其耐蚀性能比铬镍不锈钢更为优越,它在非氧化性酸和热的有机酸、氯化物中的耐酸性能比铬镍不锈钢好,抗孔蚀性也好。
含钛或铌的不锈钢对晶间腐蚀有较强的抗力。
含高铬、高镍的不锈钢,其耐蚀性能比普通不锈钢更高,可用于处理硫酸、硫酸、混酸、亚硫酸、有机酸、碱、盐溶液、硫化氢等,甚至可用于某些浓度下的高温场合。但不耐浓或热的盐酸、湿的氟、氯、溴、碘、王水等的腐蚀。
4.铜阀门
铜阀门对水、海水、多种盐溶液、有机物有良好的耐蚀性能。对不含有氧或氧化剂的 硫酸、磷酸、醋酸、稀盐酸等有较好的耐蚀性,同时对碱有很好的抗力。但不耐硝酸、浓硫酸等氧化性酸的腐蚀,也不熔融金属、硫和硫化物的腐蚀。切忌与氨接触,它能使铜及铜合金产生应力腐蚀破裂。选用时应注意,铜合金的牌号不同,其耐腐蚀性有一定的差异。
5.铝阀门
对强氧化性的浓硝酸的耐蚀性好,能耐有机酸和溶剂。但在还原性介质、强酸、强碱中不耐蚀。铝的纯度越高,耐蚀性越好,但强度随之下降,只能用作压力很低的阀门或阀门衬里。
6.钛阀门
钛是活性金属,在常温下能生成耐蚀性很好的氧化膜。它能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、湿氯、氧化性酸、有机酸、碱等的腐蚀。但它不耐较纯的还原性酸,如硫酸、盐酸的腐蚀,切耐含有氧化剂的硝酸腐蚀。钛阀门对孔蚀有良好的抗力。但在红发烟硝酸、氯化物、甲醇等介质中会产生应力腐蚀。
7.锆阀门
锆也属于活性金属,它能生成紧密的氧化膜,它对硝酸、铬酸、碱液、熔液、盐液、尿素、海水等有良好的耐蚀性能,但不耐氢氟酸、浓硫酸、王水的腐蚀,也不耐湿氯和氧化性金属氯化物的腐蚀。
8.陶瓷阀门
以二氧化硅为主熔化烧结制成的阀门,如氧化锆、氧化铝、氮化硅等,除有极高的耐磨、耐温。隔热性能外,还具有很高的耐蚀能力,除不耐氧氟酸、氟硅酸和强碱外,能耐热浓硝酸、硫酸、盐酸、王水、盐溶液和有机溶剂等介质。这类阀门如使用了其它材料,选用时,应考虑其它材料的耐蚀性能。
9.玻璃阀门
以二氧化硅为主熔化烧结制成的阀门,其耐蚀性能与陶瓷阀门相同。
10.搪瓷阀门
以二氧化硅为主熔化并烧搪在黑色金属制品上,其耐蚀性能与陶瓷阀门相同。
11.玻璃钢阀门
玻璃钢的耐蚀性能,是随着它的胶粘剂而异。环氧树脂玻璃钢能在盐酸、磷酸、稀硫酸和一些有机酸中使用;酚醛玻璃钢的耐蚀性能较好;呋喃玻璃钢有较好的耐碱、耐酸以及综合性耐蚀性能。
12.塑料阀门
塑料具有一定的耐蚀性能,随着塑料种类的不同,其耐蚀性差异较大。
⑴ 尼龙
又称聚酰胺,它是热塑性塑料,有良好的耐蚀性。能耐稀酸、盐、碱的腐蚀。对烃、酮、醚、脂、油类有良好的耐蚀性。但不耐强酸、氧化性酸、酚和甲酸的腐蚀。
⑵ 聚氯乙烯
聚氯乙烯是热塑性塑料,有良好的耐蚀性。能耐酸、碱、盐、有机物。不耐浓硝酸、发烟硫酸、醋酐、酮类、卤代类、芳烃等的腐蚀。
⑶ 聚乙烯
聚乙烯有优良的耐蚀性能,它对盐酸、稀硫酸、氢氟酸等非氧化性酸以及稀硝酸、碱、盐溶液和在常温下的有机溶剂都有良好的耐蚀性。但不耐浓硝酸、浓硫酸和其它强氧化剂的腐蚀。
⑷ 聚丙烯
聚丙烯是热塑性塑料,其耐蚀性与聚乙烯相似,稍优于聚乙烯。它能耐大多数有机酸、无机酸、碱、盐。但对浓硝酸、发烟硫酸、氯磺酸等强氧化性酸的耐蚀能力差。
⑸ 酚醛塑料
能耐盐酸、稀硫酸、磷酸等非氧化性酸、盐类溶液的腐蚀。但不耐硝酸、铬酸等强氧化酸、碱和一些有机溶剂的腐蚀。
⑹ 氯化聚醚
又称聚氯醚,是线型、高结晶度的热塑性塑料。它具有优良的耐蚀性能,仅次于氟塑料。它能耐浓硫酸、浓硝酸外的各种酸、碱、盐和大多数有机溶剂的腐蚀,但不耐液氯、氟、溴的腐蚀。
⑺ 聚三氟氯乙烯
它与其它氟塑料一样,具有优异的耐蚀性能和其它性能,耐蚀性能稍低于聚四氟乙烯。它对有机酸、无机酸、碱、盐、多种有机溶剂等有良好的耐蚀性能。在高温下含有卤素和氧的某些溶剂,能使其溶胀。它不耐高温的氟,氟化物、熔碱、浓硝酸、芳烃、发烟硝酸、熔融碱金属等。
⑻ 聚四氟乙烯
聚四氟乙烯具有非常优异的耐蚀性能,它除了熔融金属锂、钾、钠、三氟化氯、高温下的三氟化氧、高流速的液氧外,几乎能耐所有化学介质的腐蚀。
⑼塑料衬里阀门
由于塑料强度低,很多阀门采用金属衬里做外壳体,用塑料做衬里。塑料衬里阀门,随着衬里塑料的不同,其耐蚀性也不相同。塑料衬里的耐蚀性与上述塑料阀门中的相应塑料相同。但选用时,应考虑塑料衬里阀门中使用的其它材料的耐蚀性能。
⑽橡胶衬里阀门
橡胶较软,因此很多阀门采用橡胶做衬里,以提高阀门的抗蚀性能和密封性能。随橡胶种类的不同,其耐蚀性差异较大。经过硫化的天然橡胶能耐非氧化性酸、碱、盐的腐蚀,但不耐强氧化剂,如硝酸、铬酸、浓硫酸