在流體管道系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是控制元件，其投資約占管道工程費(fèi)用的30%～50%。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(gè)零部件裝配而成，技術(shù)含量高。隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，運(yùn)行工況較復(fù)雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開(kāi)工周期長(zhǎng)，閥門一旦出現(xiàn)故障，輕者導(dǎo)致介質(zhì)泄漏，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟(jì)損失，重者導(dǎo)致裝置停工停產(chǎn)，甚至造成惡性事故。因而，在管道設(shè)計(jì)中，科學(xué)合理地選擇閥門既能降低裝置的建設(shè)費(fèi)用，又保證生產(chǎn)安全運(yùn)行。文章主要介紹了各種常用閥門如安全閥、閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、球閥、隔膜調(diào)節(jié)閥等的選型方法。

    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。

     閥門型式的正確選擇是以設(shè)計(jì)者對(duì)整個(gè)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(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先掌握每種閥門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能。

     在螺紋連接、法蘭連接、焊接端部連接中，前兩種最常用。螺紋連接的安全閥閥門主要是公稱通徑在50mm以下的閥門，如果通徑尺寸過(guò)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(jià)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(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，或使用條件荷刻、溫度較高的場(chǎng)合。

     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(wú)固體顆粒），除此之外，還要參照國(guó)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?yàn)椋鸿T鐵-碳鋼-不銹鋼，密封圈材料選用順序?yàn)椋合鹉z-銅-合金鋼-F4。

     除此之外，還應(yīng)確定流經(jīng)閥門流體的流量及壓力等級(jí)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。

閥門種類多、品種復(fù)雜，主要有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、旋塞閥、球閥、電動(dòng)閥、隔膜閥、止回閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥和緊急切斷閥等，其中常用的有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥。

     一般情況下，工業(yè)閥門在使用時(shí)不做強(qiáng)度試驗(yàn)，但修補(bǔ)過(guò)后閥體和閥蓋或腐蝕損傷的閥體和閥蓋應(yīng)做強(qiáng)度試驗(yàn)。對(duì)于安全閥，其整定壓和回座壓力及其他試驗(yàn)應(yīng)符合其說(shuō)明書和有關(guān)規(guī)程的規(guī)定。閥門安裝之彰應(yīng)作強(qiáng)度和密封性試驗(yàn)。低壓閥門抽查20%，如不合格應(yīng)100%的檢查;中、高壓閥門應(yīng)100%的檢查。閥門試壓常用的介質(zhì)有水、油、空氣、蒸汽、氮?dú)獾?，各類工業(yè)閥門含氣動(dòng)閥門的試壓方法如下：

氣動(dòng)球閥的強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)在球體半開(kāi)狀態(tài)下進(jìn)行。

     ①浮動(dòng)式球閥密封性試驗(yàn)：將閥處于半開(kāi)狀態(tài)，一端引入試驗(yàn)介質(zhì)，另一端封閉；將球體轉(zhuǎn)動(dòng)幾次，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)打開(kāi)封閉端檢查，同時(shí)檢查填料和墊片處密封性能，不得有滲漏現(xiàn)象。然后從另一端引入試驗(yàn)介質(zhì)，重復(fù)上述試驗(yàn)。

     ②固定式球閥密封性試驗(yàn)：在試驗(yàn)前將球體空載轉(zhuǎn)動(dòng)幾次，固定式球閥處于關(guān)閉狀態(tài)，從一端引人試驗(yàn)介質(zhì)至規(guī)定值；用壓力表檢查引入端密封性能，使用壓力表精度0．5～1級(jí)，量程為試驗(yàn)壓力的1．5倍。在規(guī)定時(shí)問(wèn)內(nèi)，沒(méi)有降壓現(xiàn)象為合格；再?gòu)牧硪欢艘朐囼?yàn)介質(zhì)，重復(fù)上述試驗(yàn)。然后，將閥門處于半開(kāi)狀態(tài)，兩端封閉，內(nèi)腔充滿介質(zhì)，在試驗(yàn)壓力下檢查填料和墊片處，不得有滲漏。

     ③三通球閥應(yīng)在各個(gè)位置上進(jìn)行密封性試驗(yàn)。

止回閥試驗(yàn)狀態(tài)：升降式止回閥閥瓣軸線處于與水平垂直的位置；旋啟式止回閥通道軸線和閥瓣軸線處于與水平線近似平行的位置。

強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，從進(jìn)口端引入試驗(yàn)介質(zhì)至規(guī)定值，另一端封閉，看閥體和閥蓋無(wú)滲漏為合格。

密封性試驗(yàn)從出口端引入試驗(yàn)介質(zhì)，在進(jìn)口端檢查密封面處，填料和墊片處無(wú)滲漏為合格。

     ①減壓閥的強(qiáng)度試驗(yàn)一般以單件試驗(yàn)后組裝，亦可組裝后試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間：DN<50mm的lmin；DN65～150mm的大于2min；DN>150mm的大于3min。波紋管與組件焊接后，應(yīng)用減壓閥后最高壓力的1．5倍、用空氣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。

     ②密封性試驗(yàn)時(shí)按實(shí)際工作介質(zhì)進(jìn)行。用空氣或水試驗(yàn)時(shí)，以公稱壓力的1．1倍進(jìn)行試驗(yàn)；用蒸汽試驗(yàn)時(shí)，以工作溫度下允許的最高工作壓力進(jìn)行。進(jìn)口壓力與出口壓力之差要求不小于0.2MPa。試驗(yàn)方法為：進(jìn)口壓力調(diào)定后，逐漸調(diào)節(jié)該閥的調(diào)節(jié)螺釘，使出口壓力在最大與最小值范圍內(nèi)能靈敏地、連續(xù)地變化，不得有停滯、卡阻現(xiàn)象。對(duì)蒸汽減壓閥，當(dāng)進(jìn)口壓力調(diào)走后，關(guān)閉閥后截?cái)嚅y，出口壓力為最高和最低值，在2min內(nèi)，其出口壓力的升值應(yīng)符合表4.176—22中規(guī)定，同時(shí)，閥后管道容積符合表4.18中規(guī)定為合格；對(duì)水、空氣減壓閥，當(dāng)進(jìn)口壓力調(diào)定后，出口壓力為零時(shí)，關(guān)閉減壓閥進(jìn)行密封性試驗(yàn)，在2min內(nèi)無(wú)泄漏為合格。

     氣動(dòng)蝶閥的強(qiáng)度試驗(yàn)與截止閥一樣。蝶閥的密封性能試驗(yàn)應(yīng)從介質(zhì)流人端引入試驗(yàn)介質(zhì)，蝶板應(yīng)開(kāi)啟，另一端封閉，注入壓力至規(guī)定值；檢查填料和其他密封處無(wú)滲漏后，關(guān)閉蝶板，打開(kāi)另一端，檢查蝶板密封處無(wú)滲漏為合格。作為調(diào)節(jié)流量用的蝶閥可不做密封性能試驗(yàn)。

     ①旋塞閥進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，介質(zhì)從一端引入，封閉其余通路，將塞子依次旋轉(zhuǎn)到全開(kāi)的各工作位置進(jìn)行試驗(yàn)，閥體未發(fā)現(xiàn)滲漏為合格。

     ②密封性試驗(yàn)時(shí)，直通式旋塞應(yīng)保持腔內(nèi)與通路壓力相等，將塞子旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置，從另一端進(jìn)行檢查，然后將塞子旋轉(zhuǎn)180°重復(fù)上述試驗(yàn)；三通式或四通式旋塞閥應(yīng)保持腔內(nèi)與通路一端壓力相等，將塞子依次旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置，壓力從直角端引入，從其他端同時(shí)進(jìn)行檢查。

     旋塞閥試驗(yàn)前允許在密封面上涂一層非酸性稀潤(rùn)滑油，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滲漏和擴(kuò)大的水滴為合格。旋塞閥試驗(yàn)時(shí)間可短一些，一般按公稱通徑規(guī)定為l～3min。

     煤氣用的旋塞閥應(yīng)以1．25倍工作壓力進(jìn)行空氣密封性試驗(yàn)。

     隔膜閥強(qiáng)度試驗(yàn)從任一端引入介質(zhì)，開(kāi)啟閥瓣，另一端封閉，試驗(yàn)壓力升至規(guī)定值后，看閥體和閥蓋無(wú)滲漏為合格。然后降壓至密封性試驗(yàn)壓力，關(guān)閉閥瓣，打開(kāi)另一端進(jìn)行檢查，無(wú)滲漏為合格。

     截止閥和節(jié)流閥的強(qiáng)度試驗(yàn)，通常將組裝好的閥門放在試壓架中，打開(kāi)閥瓣，注入介質(zhì)至規(guī)定值，檢查閥體和閥蓋是否冒汗和滲漏。也可單件進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。密封性試驗(yàn)只做截止閥。試驗(yàn)時(shí)截止閥的閥桿成垂直狀態(tài)，閥瓣開(kāi)啟，介質(zhì)從閥瓣底下一端引入至規(guī)定值，檢查填料和墊片處；待合格后關(guān)閉閥瓣，打開(kāi)另一端檢查是否有滲漏。如果閥門強(qiáng)度和密封性試驗(yàn)都要做時(shí)，可先做強(qiáng)度試驗(yàn)，然后降壓至密封性試驗(yàn)規(guī)定值，檢查填料和墊片處；再關(guān)閉閥瓣，打開(kāi)出口端檢查密封面是否滲漏。

      閘閥的強(qiáng)度試驗(yàn)與截止閥一樣。閘閥的密封性試驗(yàn)有兩種方法。

      ①閘板開(kāi)啟，使閥內(nèi)壓力升至規(guī)定值；然后關(guān)閉閘板，立即取出閘閥，檢查閘板兩側(cè)密封處有否滲漏或者直接往閥蓋上的堵頭內(nèi)注入試驗(yàn)介質(zhì)至規(guī)定值，檢查閘板兩側(cè)密封處。以上方法叫做中間試壓。這種方法不宜在公稱通徑DN32mm以下的閘閥做密封試驗(yàn)。

      ②另一種方法是將閘板開(kāi)啟，使閥門試驗(yàn)壓力升至規(guī)定值；然后關(guān)閘板，打開(kāi)一端盲板，檢查密封面是否滲漏。再倒頭，作以上重復(fù)試驗(yàn)至合格為止。

      氣動(dòng)閘閥填料和墊片處密封性試驗(yàn)應(yīng)在閘板密封性試驗(yàn)之前進(jìn)行。

      ①安全閥的強(qiáng)度試驗(yàn)與其他閥門一樣，是用水作試驗(yàn)的。試驗(yàn)閥體下部時(shí)，壓力從進(jìn)I=I端引入，密封面封閉；試驗(yàn)閥體上部和閥蓋時(shí)，壓力從出El端引入，其他端封閉。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)閥體和閥蓋無(wú)滲漏現(xiàn)象為合格。

      ②密封性試驗(yàn)和定壓試驗(yàn)，一般使用介質(zhì)是：蒸汽用安全閥以飽和蒸汽為試驗(yàn)介質(zhì)；氨或其他氣體用閥以空氣為試驗(yàn)介質(zhì)；水和其他非腐蝕性液體用閥以水為試驗(yàn)介質(zhì)。對(duì)于一些重要位置的安全閥常用氮?dú)鉃樵囼?yàn)介質(zhì)。

      密封試驗(yàn)以公稱壓力值為試驗(yàn)壓力進(jìn)行試驗(yàn)，其次數(shù)不少于兩次，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)滲漏為合格。驗(yàn)漏方法有兩種：一是將安全閥各連接處密封，用黃油把薄紙封貼在出El法蘭上，薄紙鼓起為漏，不鼓起為合格；二是用黃油把薄塑料板或其他板封貼在出口法蘭下部，灌水封住閥瓣，檢驗(yàn)水中不冒泡為合格。安全閥定壓和回座壓力試驗(yàn)次數(shù)不少于3次，符合規(guī)定為合格。安全閥的各項(xiàng)性能試驗(yàn)見(jiàn)GB／T12242–1989安全閥性能試驗(yàn)方法》。

閥門選型總結(jié)

      通過(guò)以上分析可知，一般情況下，應(yīng)首選閘閥。

      截止閥適用于對(duì)流體阻力要求不嚴(yán)的管路上，以及高溫、高壓介質(zhì)的管路或裝置，不宜用于粘度較大和含有顆粒的介質(zhì)，也不宜作放空閥及低真空系統(tǒng)的閥門。

      球閥適用于低溫、高壓、粘度大的介質(zhì)，通常用在密封性能嚴(yán)格、磨損、縮口通道、啟閉動(dòng)作迅速、壓差大、低噪音、有氣化現(xiàn)象、操作力矩小、流體 阻力小的管路中。

      節(jié)流閥適用于介質(zhì)溫度較低、壓力較高的場(chǎng)合，不適用于粘度大和含有固體顆粒的介質(zhì)，不宜作隔斷閥。

     旋塞閥適用于要求快速啟閉的場(chǎng)合，一般不適用于蒸汽及溫度較高的介質(zhì)，用于溫度較低、粘度大的介質(zhì)，也適用于帶懸浮顆粒的介質(zhì)。

     蝶閥一般用于溫度≤80℃、壓力≤1.0MPa的水、油品和壓縮空氣等介質(zhì)；由于蝶閥相對(duì)于閘閥、球閥壓力損失比較大，故蝶閥適用于壓力損失要求不嚴(yán)的管路系統(tǒng)中。

      止回閥一般適用于清凈介質(zhì)，不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質(zhì)。

隔膜閥適用于工作溫度小于200℃、壓力小于1.0MPa的油品、水、酸性介質(zhì)和含懸浮物的介質(zhì)，不適用于有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑介質(zhì)。

       在石油、化工及其它行業(yè)的管道系統(tǒng)，閥門應(yīng)用、操作頻率和服務(wù)千變?nèi)f化，要控制或杜絕低微的泄漏，最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備是閥門。合理的選擇閥門能夠降低裝置的建設(shè)費(fèi)用、保證生產(chǎn)安全運(yùn)行。