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閥門的基礎(chǔ)知識 |
瀏覽次數(shù)：0 發(fā)布時間：2010年7月1日 |
閥門的基礎(chǔ)知識
本篇文章詳細介紹了閥門的基礎(chǔ)知識，讓您對閥門的選型、閥門的維護保養(yǎng)都有了一個全面的認識。閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有導流、截流、調(diào)節(jié)、節(jié)流、防止倒流、分流或溢流泄壓等功能。閥門作為管道的重要控制元件。管道系統(tǒng)選擇最適合的閥門很重要，關(guān)系到管道的安全、流量損失、成本等，一定要熟悉閥門的特性及選擇閥門的步驟和依據(jù)。目前，我國閥門行業(yè)已能生產(chǎn)種類齊全的閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、節(jié)流閥、旋塞閥、隔膜閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥和特種閥門等12 大類；最高工作壓力為600MPa，最大公稱通徑達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。并且能夠配套生產(chǎn)各種液動、氣動、電動閥門驅(qū)動裝置。面對如此眾多的閥門品種和如此復雜的各種工況，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。
• 一、閥門的特性有使用特性和結(jié)構(gòu)特性 使用特性 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。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)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。
• 二、選擇閥門的步驟
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：鑄鋼、碳素鋼、不銹鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、銅合金等。
5. 選擇閥門的種類：閉路閥門、調(diào)節(jié)閥門、安全閥門等
6. 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
7. 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
8. 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
9. 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?shù)拈y門產(chǎn)品
• 三、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
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
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、正確地選擇閥門時還必須對各種類型閥門的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行詳細了解，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)的流向方式，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。
正確選用閥門的意義
正確選用閥門，對保證裝置安全生產(chǎn)，提高閥門使用壽命，滿足裝置長周期運行是至關(guān)重要的。許多閥門事故的主要原因是閥門選用不當，如在寒冷地區(qū)使用了鑄鐵閥門，因油中含水積于閥體中，冬季結(jié)冰很容易凍裂閥門。在一些泵體出口閥門中，由于某些原因，所需流程較低而用泵功率較大的場合，常常采用管小閘閥來調(diào)節(jié)流量的方法，由于閘閥板局部打開，產(chǎn)生振動，加速了閘板與閥座密封表面的磨損，很容易造成閥門的泄露。另外，閥門質(zhì)量的好壞對生產(chǎn)使用也有很大影響。
如某化肥廠發(fā)生特大爆炸事故，事故原因查明，是一起由閥門存在嚴重質(zhì)量問題造成的責任事故。爆炸原因是：二段出口閥門承受不住正常工作壓力突然爆裂，止回閥失靈，系統(tǒng)內(nèi)0.75MPa的半水煤氣迅速溢出，與周圍空氣混合形成爆炸性氣體空間，發(fā)生氣體化學爆炸。據(jù)檢測該閥門有多項指標不符合國家有關(guān)標準。另外，這兩種均為以水、蒸汽和油類為介質(zhì)的閥門，非可燃氣體專用閥門，設(shè)計部門選型也是錯誤的。因此，正確選擇閥門對裝置生產(chǎn)、安全、長周期運行，提高效率都顯得非常重要。
選用閥門的原則
• 石油化工生產(chǎn)裝置用閥門應(yīng)滿足以下基本原則
可靠性
石油化工生產(chǎn)要求連續(xù)、平穩(wěn)、長周期運行。因此，要求采用的閥門應(yīng)有高的可靠性，安全系數(shù)大，不能因為閥門故障造成重大生產(chǎn)安全及傷亡事故；滿足裝置長周期運行的要求，長周期連續(xù)生產(chǎn)就是效益；另外，減少或避免由于閥門引起的“跑、冒、滴、漏”，創(chuàng)建清潔、文明工廠、推行HSE管理。
滿足工藝生產(chǎn)要求
閥門應(yīng)滿足操作介質(zhì)、壓力溫度及用途需要，這也是閥門選用最基本的要求。例如需要閥門起超壓保護作用，排放多余介質(zhì)的，應(yīng)選用安全閥、溢流閥；需要防止操作過程中介質(zhì)回流的，應(yīng)采用止回閥；需要自動排出蒸汽管道和設(shè)備中不斷產(chǎn)生的冷凝水、空氣及其他不可冷凝性氣體，同時又要阻止蒸汽逸出，應(yīng)選用疏水閥。另外，對有腐蝕介質(zhì)，應(yīng)選用耐腐蝕材料閥體等。
操作、安裝、檢修維修方便
閥門安全好后，應(yīng)能使操作人員正確識別閥門方向、開度標志、指示信號，便于及時果斷地處理各種應(yīng)急故障。同時，所選閥門類型結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，安裝和檢修維修方便。
經(jīng)濟性
注意節(jié)約投資，降低裝置成本，今天的投資就是明天的成本。對于一般場合，國內(nèi)生產(chǎn)能滿足使用要求，應(yīng)選用國產(chǎn)閥門；幾種不同閥門類型都能滿足使用要求的，應(yīng)選用價格低廉的、結(jié)構(gòu)簡單的閥門；普遍材質(zhì)能滿足使用要求的，不應(yīng)該選用較高等級的材質(zhì)，如Cr-Mo鋼、不銹鋼、巴氏合金等。閥門與其他機械產(chǎn)品一樣，也是需要維護保養(yǎng)的。這項工作做的好，可以延長閥門的使用壽命，下文將介紹閥門的維護保養(yǎng)
保管維護
* 保管維護的目的，是不讓閥門在保管中損壞，或降低質(zhì)量。而實際上，保管不當是閥門損壞的重要原因之一
* 閥門保管，應(yīng)該井井有條，小閥門放在貨架上，大閥門可在庫房地面上整齊排列，不能亂堆亂垛，不要讓法蘭連接面接觸地面。這不僅為了美觀，主要是保護閥門不致碰壞
* 由于保管和搬運不當，手輪打碎，閥桿碰歪，手輪與閥桿的固定螺母松脫丟失等等，這些不必要的損失，應(yīng)該避免
* 對短期內(nèi)暫不使用的閥門，應(yīng)取出石棉填料，以免產(chǎn)生電化學腐蝕，損壞閥桿
* 對剛進庫的閥門，要進行檢查，如在運輸過程中進了雨水或污物，要擦試干凈，再予存放
* 閥門進出口要用蠟紙或塑料片封住，以防進去臟東西
* 對能在大氣中生銹的閥門加工面要涂防銹油，加以保護
* 放置室外的閥門，必須蓋上油氈或苫布之類防雨、防塵物品。存放閥門的倉庫要保持清潔干燥
使用維護
* 使用維護的目的，在于延長閥門壽命和保證啟閉可靠
* 閥桿螺紋，經(jīng)常與閥桿螺母摩擦，要涂一點黃干油、二硫化鉬或石墨粉，起潤滑作用
* 不經(jīng)常啟閉的閥門，也要定期轉(zhuǎn)動手輪，對閥桿螺紋添加潤滑劑，以防咬住
* 室外閥門，要對閥桿加保護套，以防雨、雪、塵土銹污
* 如閥門系機械待動，要按時對變速箱添加潤滑油
* 要經(jīng)常保持閥門的清潔
* 要經(jīng)常檢查并保持閥門另部件完整性。如手輪的固定螺母脫落，要配齊、不能湊合使用，否則會磨園閥桿上部的四方，逐漸失去配合可靠性，乃至不能開動
* 不要依靠閥門支持其它重物，不要在閥門上站立
* 閥桿，特別是螺紋部分，要經(jīng)常擦拭，對已經(jīng)被塵土弄臟的潤滑劑要換成新的，因為塵土中含有硬雜物，容易磨損螺紋和閥桿表面，影響使用壽命
填料的維護保養(yǎng)
* 填料直接關(guān)系著閥門開關(guān)時是否發(fā)生外漏的關(guān)鍵密封 件，如果填料失效，造成外漏，閥門也就等于失效，特別是尿素管線的閥門，因其溫度比較高腐蝕比較利害，填料容易老化。加強維護則可以延長填料的壽命
* 閥門在出廠時，為了保證填料的彈性，一般以靜態(tài)下試壓不漏為準。閥門裝入管線后，由于溫度等 因素的原因，可能會發(fā)生外滲，這時就要及時上緊填料壓蓋兩邊的螺母，只要不外漏即可，以后再出現(xiàn)外滲再緊，不要一次緊死，以免填料失去彈性，喪失密封性能
* 有的閥門填料里裝有二硫化鉬潤滑膏，當使用數(shù)月后，應(yīng)及時加入相應(yīng)的潤滑油脂，當發(fā)現(xiàn)填料需要增補時，應(yīng)及時增加相應(yīng)填料，以確保其密封性能
傳動部位保養(yǎng)
閥門在開關(guān)過程中，原加入的潤滑油脂會不斷流失，再加上溫度、腐蝕等因素的作用，也會使?jié)櫥筒粩嘣诟珊浴Ｒ虼耍瑢﹂y門的傳動部位應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)缺油應(yīng)及時補入，以防由于缺少潤滑劑而增加磨損，造成傳動不靈活或卡殼失效等故障
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