化工設計中的常用閥門選型策略探析

宋世偉（中國天辰工程有限公司，天津 300400）

化工設計中的常用閥門選型策略探析

宋世偉（中國天辰工程有限公司，天津 300400）

化工領域的產品一般具有易燃易爆、高腐蝕性能、穩定性不強等特點。在企業生產過程中，極易發生事故和問題，一般采用封閉化的生產工藝。因此，化工企業生產過程一般是在設計管路里進行的，管路設計的關鍵在于閥門選用。對于化工企業來說，一個高效的生產線就是介于閥門的選擇上。本文對化工管路中常見的閥門進行了介紹，就不同類型閥門的選取進行了分析，為常見閥門的選型提供了一些策略建議。

化工；閥門；選用

隨著我國經濟的迅速發展，化工產品的需求量逐年遞增。由于化工產品具有易燃易爆、有毒有害、不穩定等特點，容易造成爆炸、污染水體空氣等重大事故。化工產品的生產運輸一般采用封閉管理，或者在管道里或是在特種車輛的儲油罐里。尤其在化工企業生產過程中，化工管道的設計尤為關鍵，設計的好壞直接影響產品生產質量和效率。在化工管道的設計中，閥門的設計是關鍵之關鍵。閥門的設計是實現管道壓力流體的走向的控制基礎，決定了壓力流體是否可以通過此段管道，通過的流量、壓力是多少，達到一定壓力后該段管道是否通路等等。因此，閥門的選擇關系到管道設計的主旨和要求。下面就化工管道中經常使用的閥門進行闡述，分析一下閥門選擇的常用手段和方法。

1 常用閥門及選型簡介

現在各種閥門設計已經十分成熟，也基本適應了化工管道使用的需求。現代閥門的型號、適用范圍等都很多，產品質量也是有不同的范圍。只有加以正確認識常用閥門的使用范圍，型號類型，才能在設計管道中加以應用。因此，下面介紹一下化工常用閥門的一些基本特點。

1.1 閘閥。它是一種利用閥芯直接開啟或關閉閥門通路的閥門。直接控制安裝閥門管路的通斷，其具有關閉時密閉性強，結構簡單，不易損壞，是最為常見的化工管道設計中的控制壓力流體通斷的閥門。這種閥門是化工管道設計的首選，可以應用于粘稠度較高或是雜質含量較多的壓力流體，一般對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。利用閥芯在閥體內的轉動，實現管路的通斷。這次閥體的結構也是比較簡單，反映速度也是極快的，使用和維修起來比較方便。其選型的基本要求也是不易高溫，可以適用于粘稠度較大、壓力較大的管道設計中。整個管道設計中，只有一個球閥作為流量控制，是不行的。它只能適用于迅速截斷管道壓力流體。對于一些需要快速關閉，密閉性要求較高的管路中，經常出現氣化、操作困難、壓力流體具有腐蝕性等情況的管路設計中，可以使用球閥。

1.3 節流閥。該閥由于其閥芯的不同還有很多型號。其基本結構類似于截止閥門。該閥的閥芯性狀不同，閥內的空間大小是該閥的基本質量好壞的主要參數。雖然調節能力較強，但因為結構等特點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，壓力適應于高壓。管路設計中需求流量控制時可以使用該閥，但一般不用于截止通路使用。

1.4 安全閥。它是一種自動保護的閥，是整個管路設計的安全屏障。它是利用自身閥體的設計，當管路的流體壓力超過一定上限之后，泄流降壓，使其恢復到安全上限之下，進而保障了管路壓力流體的正常流動。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壓力過高，導致短時間內管路里的壓力流體壓力過大，超出正常壓力范圍，這時可以考慮使用安全閥泄壓。該閥門的型號和實用范圍很多。不同的情況，選用不同的閥門。例如，壓力流體為氣態（液態），可以使用全啟（微啟）型。當溫度過高，超過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。該閥門的基本構造是采用節流閥的設計。利用閥芯的控制，實現管道里壓力流體的壓力流量控制。這種控制不僅僅限于對管道壓力流量的降低，還有就是當管道中的壓力流體壓力流量不穩定時，利用自身結構進行調穩壓力，使得管路壓力穩定，減少對管路中其他元件的影響。通常的減壓式的閥門進出口壓力比大于2倍以上。可以對85%到110%的壓力波動，進行有效調節控制。一旦出現超范圍工作，不僅性能降低，損壞元器件，還可能導致由于壓力不穩定造成的安全問題。該閥門的應用領域很廣，可以適用于氣液狀態的壓力流體。可以使用在一些高壓的流體等。例如，壓力較低的氣態流體可以使用螺紋式的。活塞式的可以適應于不同壓強狀態，不同直徑、使用的溫度范圍也是很廣，一般流體溫度較高時，就可以使用該型號的閥門。當壓力敏感度要求較高時，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行選型策略探討的基礎和依據。閘閥是化工管路設計中最為常見的。因為在化工企業中該閥門的使用范圍最廣，可以適用于包括高溫氣體在內的很多壓力流體。這是該閥門最大的優點。球閥應用領域沒有閘閥廣，但是也是較為常用的閥門，在選取的過程中，其內部的閥芯的貫通孔的直徑是一個關鍵參數，如果選擇不當，流進期間的壓力流體對閥芯的沖擊可能降低該閥門的使用壽命。節流閥是流量和壓力的控制元器件，在設計過程中不能將該閥當做截止閥使用。安全閥是一種自動控制管道壓力的卸載閥。對其選擇應該注意其工作壓力，這是它的主要性能參數和技術指標。減壓閥的主要技術參數與安全閥相同。

3 結語

閥門選擇是化工管路設計的關鍵，加強對常用閥門的性能掌握是選型的基礎。只有科學合理的選擇適合的閥門類型和型號，才能使得管路運行的成本有效降低，效率不斷提高。

［1］中國石化集團上海工程有限公司.化工工藝設計手冊（第三版）下冊［M］.北京：化學工業出版社，2007.

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