閥門選型

【學(xué)員問題】淺談?wù)婵障到y(tǒng)的閥門選型？

【解答】1、球閥：

這類閥門的冷工作壓力應(yīng)該為600psi，兩件式鑄青銅閥體，聚四氟乙烯閥座，標(biāo)準(zhǔn)流道，分離式包裝螺母，配置可調(diào)節(jié)閥桿填料，防吹出閥桿和鍍鉻黃銅/青銅球體。在需要關(guān)注壓降的地方，需要采用不縮徑全流道球閥或類似結(jié)構(gòu)的閥門。閥門連接端口應(yīng)該具有足夠深度的美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會ANSI螺紋，或加長焊接端口，并按照美國閥門和管件制造商標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會MSS-SP110標(biāo)準(zhǔn)制造。

（1）可采用的標(biāo)準(zhǔn)流道閥門：美國尼伯科T-580-70球閥（螺紋）；S-580-70球閥（焊接）

（2）可采用的不縮徑全流道閥門：美國尼伯科T-585-70球閥（螺紋）；S-585-70球閥（焊接）

2、止回閥：

通徑DN65以下的止回閥應(yīng)該采用Y形旋啟式結(jié)構(gòu)，并按照美國閥門和管件制造商標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會MSS-SP80標(biāo)準(zhǔn)制造，工作壓力125磅級，符合美國材料試驗協(xié)會ASTMB62標(biāo)準(zhǔn)的青銅閥體，配置聚四氟乙烯閥座閥瓣，或配置彈性閥座的彈簧驅(qū)動升降式止回閥。閥門連接方式應(yīng)該是螺紋或焊接。

可采用的閥門：

（1）125磅級美國尼伯科T-413-Y止回閥（螺紋）；S-413-Y（焊接）

（2）美國尼伯科T-480-Y彈簧驅(qū)動升降式止回閥（螺紋）；S-480-Y（焊接）

（3）通徑DN65以上的管線控制閥

3、蝶閥：

這類閥門應(yīng)該是凸耳或國際管道標(biāo)準(zhǔn)I.P.S.管狀連接端口閥體，并按照美國閥門和管件制造商標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會MSS-SP67標(biāo)準(zhǔn)制造；通徑DN50～DN300額定工作壓力是200psi非沖擊冷水，DN350以上是150psi.用于保溫隔熱盡緣的閥體具有2英寸的加長管徑，材質(zhì)是鑄鐵或球墨鑄鐵。蝶板材質(zhì)是電鍍球墨鑄鐵或鋁青銅合金，配置丁納橡膠-N閥座和密封；或丁納橡膠-N涂層蝶板，配置聚合物涂層閥體。閥桿應(yīng)該是400系列不銹鋼，不能將閥桿暴露在蝶板緊固件上。通徑DN65至DN150應(yīng)該配置具有10個位置節(jié)流板的操縱手柄；通徑DN200以上的蝶閥應(yīng)該配置齒輪操縱機(jī)構(gòu)。凸耳結(jié)構(gòu)和管狀結(jié)構(gòu)蝶閥應(yīng)該能夠用作隔斷閥，而且不需要下游法蘭也可以在全壓力下用在管道終端。手柄操縱閥門應(yīng)該適用于鎖定在開啟或封閉位置。

可采用的閥門：

（1）凸耳閥體，電鍍球墨鑄鐵蝶板的美國尼伯科LD3110-3蝶閥（手柄操縱機(jī)構(gòu)）；LD3110-5蝶閥（齒輪操縱機(jī)構(gòu)）

（2）凸耳閥體，鋁青銅蝶板的美國尼伯科LD2100-3蝶閥（手柄操縱機(jī)構(gòu)）；LD2100-5蝶閥（齒輪操縱機(jī)構(gòu)）

（3）管狀閥體，橡膠涂層蝶板的美國尼伯科GD4775-3蝶閥（手柄操縱機(jī)構(gòu)）；GD4775-5蝶閥（齒輪操縱機(jī)構(gòu)）

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

閥門的主要功能為啟閉、節(jié)流、調(diào)節(jié)流量、隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、防止介質(zhì)倒流、調(diào)節(jié)和排泄壓力等。閥門也是管路中最復(fù)雜的元件，它一般由多個零部件裝配而成，技術(shù)含量高。如閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、球閥等的選型方法。

一、閥門選型的要點

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)的性質(zhì)、工作壓力、工作溫度和操縱控制方式等。

2、正確選擇閥門的類型

閥門型式的正確選擇是以設(shè)計者對整個生產(chǎn)工藝流程、操作工況的充分掌握為先決條件的，在選擇閥門類型時，設(shè)計人員應(yīng)首先掌握每種閥門的結(jié)構(gòu)特點和性能。

3、確定閥門的端部連接

在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中，前兩種最常用。螺紋連接的閥門主要是公稱通徑在50mm以下的閥門，如果通徑尺寸過大，連接部的安裝和密封十分困難。法蘭連接的閥門，其安裝和拆卸都比較方便，但是較螺紋連接的閥門笨重，價格較高，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期可靠地運行，或使用條件荷刻、溫度較高的場合。

4、閥門材質(zhì)的選擇

選擇閥門的殼體、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（有無固體顆粒），除此之外，還要參照國家和使用部門的有關(guān)規(guī)定。正確合理的選擇閥門的材質(zhì)可以獲得閥門最經(jīng)濟(jì)的使用壽命和最佳的使用性能。閥體材料選用順序為：鑄鐵-碳鋼-不銹鋼，密封圈材料選用順序為：橡膠-銅-合金鋼-F4。

5、其它

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

與國外閥門相比，國內(nèi)閥門行業(yè)起步晚，發(fā)展水平低，產(chǎn)品技術(shù)含量低。但國外的閥門產(chǎn)品也有不足之處：價格高，其價格可能高出國內(nèi)同等產(chǎn)品2~3倍，有的甚至更高；其次，維修也不方便。國外閥門產(chǎn)品究竟有何優(yōu)勢？針對國內(nèi)閥門市場，我們應(yīng)該如何做到最好的選型呢？

國外閥門究竟有何優(yōu)勢？

1.工藝不同

從一定程度上說：國外的閥門產(chǎn)品確實比國內(nèi)的略勝一籌。

國外閥門行業(yè)的管理理念也與我們的大有不同，他們追求品質(zhì)而不是數(shù)量，我們一些行業(yè)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家到國外考察后發(fā)現(xiàn)：國外閥門產(chǎn)品的質(zhì)量和管理確實無可挑剔，他們的加工設(shè)備是一流的，研發(fā)水平是一流的，好的材料和好的設(shè)備制造出的產(chǎn)品肯定也是一流的。這就造就了國外閥門產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)良。

據(jù)了解，國外閥門優(yōu)良之處，主要在于他們的加工工藝與我們有所不同，從而形成了他們自己產(chǎn)品的優(yōu)良品質(zhì)。如為滿足核級閥門的密封材料抗輻射的要求，在焊接工藝上，德國KSB公司已廣泛采用特殊焊粉進(jìn)行無鈷焊接，方法是將焊粉燒結(jié)，焊后熱處理。閥門產(chǎn)品根據(jù)使用工況要求設(shè)計，高溫高壓閘閥多采用平行雙閘板結(jié)構(gòu)。

實例分析

法國威蘭閥門公司將焊前預(yù)熱、自動焊接、焊后處理在同一設(shè)備或同一條加工生產(chǎn)線上完成，無論焊前、焊中、焊后處理，溫度都可以實現(xiàn)自動控制，保證焊接質(zhì)量、簡化焊接工藝、提高焊接效率，尤其對于相對復(fù)雜的焊縫（如直線與曲線連接實現(xiàn)自動焊），實現(xiàn)了自動焊接。

2.控制手段齊全

國外閥門品質(zhì)質(zhì)量一流也與他們加強(qiáng)質(zhì)量管理及設(shè)備管理有著密切的關(guān)系，據(jù)了解：國外閥門產(chǎn)品質(zhì)量一般都能達(dá)到API、JIS、BS等標(biāo)準(zhǔn)的要求，并且鑄造毛坯的內(nèi)在質(zhì)量高、精度也高，他們的毛坯不用整修即可上專機(jī)加工，外表美觀，所鑄商標(biāo)字跡清晰，密封性能好，填料和墊片的品種規(guī)格多，能滿足不同工況的要求。自動控制閥門性能參數(shù)穩(wěn)定，充分保證在使用中不泄漏，調(diào)節(jié)精度準(zhǔn)確。通用閥門的使用壽命均能達(dá)到1~2個檢修期，甚至更長。

由于國外閥門公司質(zhì)量控制手段齊全、先進(jìn)，熱態(tài)、冷態(tài)實驗設(shè)備齊全，又使用先進(jìn)座標(biāo)測量儀，各種探傷設(shè)備嚴(yán)格檢查，保證每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量都到位，每個零件在任何過程中一目了然，記錄非常詳盡，責(zé)任明確，表面質(zhì)量也好，包括鍛造質(zhì)量、表面打磨、焊縫質(zhì)量，幾乎杜絕了磕碰劃傷，從而確保了國外閥門產(chǎn)品的優(yōu)良性能。

實例解讀

如法國伯納德電動裝置公司2005年銷售額3億元，出口占銷售的70%，建立了全球性的銷售網(wǎng)絡(luò)，我國的冶金和油氣管線大量采用該公司的電裝產(chǎn)品。在核電領(lǐng)域，他們的供貨量在全球排名第二。據(jù)說我國的秦山二期、大亞灣、田灣核電站，核裝中80%也由他們供貨，他們的管理十分到位，公司的零件加工記錄單隨零件一起流轉(zhuǎn)，生產(chǎn)場地整齊、整潔，兩條裝配流水線在有序地工作。他們絲桿加工采用滾壓的方式，效率高，零件表面光潔度高，加工后的零件清潔處理及時，工位器具應(yīng)用得當(dāng)，如每根軸上套一個塑料袋，很簡單，但卻很實用，避免了零件之間的碰撞劃傷。零件的涂裝方式與國內(nèi)差不多，但由于毛坯本身光滑平整及油漆的質(zhì)量過硬，噴漆以后的產(chǎn)品，外觀效果和質(zhì)量相當(dāng)好。

3.流程先進(jìn)

幾乎所有產(chǎn)品零部件都是在數(shù)控設(shè)備上完成的，加工精度、加工效率也非常高。員工在數(shù)控加工設(shè)備的操作臺上可調(diào)閱零件加工圖和零件加工程序，只需按加工工藝要求將工件裝夾到數(shù)控設(shè)備上，啟動加工程序，就可以自動完成車、鉆、銑、鏜等加工工序。當(dāng)一臺設(shè)備的加工程序啟動后，再去裝夾另外一臺，同時在設(shè)備操作屏幕上可以監(jiān)控其他設(shè)備的加工情況，直至整個零件加工完成，經(jīng)檢驗合格后送裝配車間。

而員工在每個零件加工完成后，將零件跟蹤卡在自己附近的讀卡機(jī)刷一次，將該零件的狀態(tài)，加工信息反饋到相關(guān)部門，以便有關(guān)部門掌握加工進(jìn)度、統(tǒng)計工人工作量及質(zhì)量追蹤。并有非常先進(jìn)和完善的檢測設(shè)備，能進(jìn)行高精度的三維尺寸檢測，以及動平衡試驗、高低溫試驗。他們的庫房管理非常先進(jìn)，實行立體化計算機(jī)管理，庫管人員只需將生產(chǎn)指令、數(shù)量輸入電腦，系統(tǒng)會自動將所需零部件從貨架上取出來，然后分類包裝，送往裝配車間。這樣認(rèn)真按流程程序加工后的產(chǎn)品，質(zhì)量肯定達(dá)標(biāo)。

國外的閥門產(chǎn)品清潔度高，處理得也好，每道工藝都嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，包括車間文明生產(chǎn)和環(huán)境衛(wèi)生。防塵、防銹，產(chǎn)品零部件各個環(huán)節(jié)毛刺，飛邊清理打磨、清潔，以及到裝配前清洗、干燥各個環(huán)節(jié)都做得到位，不留一點痕跡。員工也敬業(yè)認(rèn)真，一絲不茍。

實例分析

據(jù)小七了解到意大利新比隆公司生產(chǎn)流程特點是：接到訂單后，由設(shè)計開發(fā)中心轉(zhuǎn)化，提供產(chǎn)品的設(shè)計圖樣，外協(xié)外購明細(xì)、機(jī)械加工程序等技術(shù)文件，通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁飨嚓P(guān)部門，生產(chǎn)部門根據(jù)技術(shù)要求和銷售訂單組織生產(chǎn)。

毛坯零部件進(jìn)廠后，庫管人員會根據(jù)生產(chǎn)計劃將坯件及其他部分階段送往各加工、裝配場地，他們并非全部自己生產(chǎn)，很多也是采購。

國內(nèi)閥門如何選型？

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。

面對眾多的閥門品種和復(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。小七認(rèn)為：首先應(yīng)了解閥門的特性，其次選擇閥門的步驟和依據(jù)更是非常重要，在這個過程中，我們還應(yīng)遵循選擇閥門的原則。

1.閥門的特性有哪些？

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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；閥門傳動方式等。

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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)?、螺紋圈、堆焊、噴焊、閥體本體）；閥桿結(jié)構(gòu)形式（旋轉(zhuǎn)桿、升降桿）等。

2.選擇閥門，走對步驟很重要

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、電動、電磁、氣動或液動、電氣聯(lián)動或電液聯(lián)動等

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、球墨鑄鐵、碳素鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼等

5.確定閥門的型式

?閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥等

6.確定閥門的參數(shù)

?對于自動閥門，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

3.必須了解的選型依據(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.對閥門流體特性的要求

?流阻、排放能力、流量特性、密封等級等等。

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.對閥門產(chǎn)品的可靠性、使用壽命和電動裝置的防爆性能等的附加要求

?在選定參數(shù)時應(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、正常流動的壓力降、關(guān)閉時的壓力降、閥門的最大和最小進(jìn)口壓力。

總結(jié)

根據(jù)上述選擇閥門的依據(jù)和步驟，合理、正確地選擇閥門時還必須對各種類型閥門的內(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必須考慮到這一點。

4.要想閥門選的好，這些技巧要知道

1.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合，可選用閉合式閥門。

2.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，因為它的閥座尺寸與關(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圓形閥座口做橫切運動，它只有在接近關(guān)閉位置時，才能較好地控制流量，故通常不用于流量控制。

3.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，只要把兩個或更多個閥門適當(dāng)?shù)叵嗷ミB接起來，也可作換向分流用。

4.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，最適于采用其關(guān)閉件沿密封面的滑動帶有擦拭作用的閥門。

如果關(guān)閉件對閥座的來回運動是豎直的，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。