宋世偉（中國(guó)天辰工程有限公司，天津 300400）

化工設(shè)計(jì)中的常用閥門選型策略探析

宋世偉（中國(guó)天辰工程有限公司，天津 300400）

化工領(lǐng)域的產(chǎn)品一般具有易燃易爆、高腐蝕性能、穩(wěn)定性不強(qiáng)等特點(diǎn)。在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，極易發(fā)生事故和問(wèn)題，一般采用封閉化的生產(chǎn)工藝。因此，化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程一般是在設(shè)計(jì)管路里進(jìn)行的，管路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于閥門選用。對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，一個(gè)高效的生產(chǎn)線就是介于閥門的選擇上。本文對(duì)化工管路中常見(jiàn)的閥門進(jìn)行了介紹，就不同類型閥門的選取進(jìn)行了分析，為常見(jiàn)閥門的選型提供了一些策略建議。

化工；閥門；選用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，化工產(chǎn)品的需求量逐年遞增。由于化工產(chǎn)品具有易燃易爆、有毒有害、不穩(wěn)定等特點(diǎn)，容易造成爆炸、污染水體空氣等重大事故?；ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)運(yùn)輸一般采用封閉管理，或者在管道里或是在特種車輛的儲(chǔ)油罐里。尤其在化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，化工管道的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，設(shè)計(jì)的好壞直接影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在化工管道的設(shè)計(jì)中，閥門的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵之關(guān)鍵。閥門的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)管道壓力流體的走向的控制基礎(chǔ)，決定了壓力流體是否可以通過(guò)此段管道，通過(guò)的流量、壓力是多少，達(dá)到一定壓力后該段管道是否通路等等。因此，閥門的選擇關(guān)系到管道設(shè)計(jì)的主旨和要求。下面就化工管道中經(jīng)常使用的閥門進(jìn)行闡述，分析一下閥門選擇的常用手段和方法。

1 常用閥門及選型簡(jiǎn)介

現(xiàn)在各種閥門設(shè)計(jì)已經(jīng)十分成熟，也基本適應(yīng)了化工管道使用的需求?，F(xiàn)代閥門的型號(hào)、適用范圍等都很多，產(chǎn)品質(zhì)量也是有不同的范圍。只有加以正確認(rèn)識(shí)常用閥門的使用范圍，型號(hào)類型，才能在設(shè)計(jì)管道中加以應(yīng)用。因此，下面介紹一下化工常用閥門的一些基本特點(diǎn)。

1.1 閘閥。它是一種利用閥芯直接開啟或關(guān)閉閥門通路的閥門。直接控制安裝閥門管路的通斷，其具有關(guān)閉時(shí)密閉性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易損壞，是最為常見(jiàn)的化工管道設(shè)計(jì)中的控制壓力流體通斷的閥門。這種閥門是化工管道設(shè)計(jì)的首選，可以應(yīng)用于粘稠度較高或是雜質(zhì)含量較多的壓力流體，一般對(duì)溫度要求不能是高溫。

1.2 球閥。該閥的閥芯是帶有貫通孔的球狀體。利用閥芯在閥體內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)管路的通斷。這次閥體的結(jié)構(gòu)也是比較簡(jiǎn)單，反映速度也是極快的，使用和維修起來(lái)比較方便。其選型的基本要求也是不易高溫，可以適用于粘稠度較大、壓力較大的管道設(shè)計(jì)中。整個(gè)管道設(shè)計(jì)中，只有一個(gè)球閥作為流量控制，是不行的。它只能適用于迅速截?cái)喙艿缐毫α黧w。對(duì)于一些需要快速關(guān)閉，密閉性要求較高的管路中，經(jīng)常出現(xiàn)氣化、操作困難、壓力流體具有腐蝕性等情況的管路設(shè)計(jì)中，可以使用球閥。

1.3 節(jié)流閥。該閥由于其閥芯的不同還有很多型號(hào)。其基本結(jié)構(gòu)類似于截止閥門。該閥的閥芯性狀不同，閥內(nèi)的空間大小是該閥的基本質(zhì)量好壞的主要參數(shù)。雖然調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)等特點(diǎn)決定了閥芯的腐蝕較快，精度不是很高。該閥適用于壓力流體溫度不高，壓力適應(yīng)于高壓。管路設(shè)計(jì)中需求流量控制時(shí)可以使用該閥，但一般不用于截止通路使用。

1.4 安全閥。它是一種自動(dòng)保護(hù)的閥，是整個(gè)管路設(shè)計(jì)的安全屏障。它是利用自身閥體的設(shè)計(jì)，當(dāng)管路的流體壓力超過(guò)一定上限之后，泄流降壓，使其恢復(fù)到安全上限之下，進(jìn)而保障了管路壓力流體的正常流動(dòng)。該種閥門的選擇一般是在特殊情況下使用。例如，由于各種事故可能造成的管路里壓力流體的瞬時(shí)壓力過(guò)高，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)管路里的壓力流體壓力過(guò)大，超出正常壓力范圍，這時(shí)可以考慮使用安全閥泄壓。該閥門的型號(hào)和實(shí)用范圍很多。不同的情況，選用不同的閥門。例如，壓力流體為氣態(tài)（液態(tài)），可以使用全啟（微啟）型。當(dāng)溫度過(guò)高，超過(guò)200度之后，可以使用具有散熱功能的。壓力流體具有高腐蝕性，可以選用螺紋型等。

1.5 減壓閥。該閥門的基本構(gòu)造是采用節(jié)流閥的設(shè)計(jì)。利用閥芯的控制，實(shí)現(xiàn)管道里壓力流體的壓力流量控制。這種控制不僅僅限于對(duì)管道壓力流量的降低，還有就是當(dāng)管道中的壓力流體壓力流量不穩(wěn)定時(shí)，利用自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)穩(wěn)壓力，使得管路壓力穩(wěn)定，減少對(duì)管路中其他元件的影響。通常的減壓式的閥門進(jìn)出口壓力比大于2倍以上?？梢詫?duì)85%到110%的壓力波動(dòng)，進(jìn)行有效調(diào)節(jié)控制。一旦出現(xiàn)超范圍工作，不僅性能降低，損壞元器件，還可能導(dǎo)致由于壓力不穩(wěn)定造成的安全問(wèn)題。該閥門的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以適用于氣液狀態(tài)的壓力流體。可以使用在一些高壓的流體等。例如，壓力較低的氣態(tài)流體可以使用螺紋式的?；钊降目梢赃m應(yīng)于不同壓強(qiáng)狀態(tài)，不同直徑、使用的溫度范圍也是很廣，一般流體溫度較高時(shí)，就可以使用該型號(hào)的閥門。當(dāng)壓力敏感度要求較高時(shí)，可以使用彈簧型等。

2 選取策略

化工管理中常用閥門的基本了解是進(jìn)行選型策略探討的基礎(chǔ)和依據(jù)。閘閥是化工管路設(shè)計(jì)中最為常見(jiàn)的。因?yàn)樵诨て髽I(yè)中該閥門的使用范圍最廣，可以適用于包括高溫氣體在內(nèi)的很多壓力流體。這是該閥門最大的優(yōu)點(diǎn)。球閥應(yīng)用領(lǐng)域沒(méi)有閘閥廣，但是也是較為常用的閥門，在選取的過(guò)程中，其內(nèi)部的閥芯的貫通孔的直徑是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，如果選擇不當(dāng)，流進(jìn)期間的壓力流體對(duì)閥芯的沖擊可能降低該閥門的使用壽命。節(jié)流閥是流量和壓力的控制元器件，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能將該閥當(dāng)做截止閥使用。安全閥是一種自動(dòng)控制管道壓力的卸載閥。對(duì)其選擇應(yīng)該注意其工作壓力，這是它的主要性能參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)。減壓閥的主要技術(shù)參數(shù)與安全閥相同。

3 結(jié)語(yǔ)

閥門選擇是化工管路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，加強(qiáng)對(duì)常用閥門的性能掌握是選型的基礎(chǔ)。只有科學(xué)合理的選擇適合的閥門類型和型號(hào)，才能使得管路運(yùn)行的成本有效降低，效率不斷提高。

［1］中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）下冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

［2］王懷義主編.石油化工管道安裝設(shè)計(jì)便查手冊(cè)（第二版）［M］.北京：中國(guó)石化出版社，2007.