發(fā)布時間:2019-07-04 16:57:51 瀏覽次數(shù):
閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有導(dǎo)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(dá)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(qiáng)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(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，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)?、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。
二、選擇閥門的步驟
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。選擇閥門的種類：閉路閥門、調(diào)節(jié)閥門、安全閥門等確定閥門的型式：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)品三、選擇閥門的依據(jù)
所選用閥門的用途、使用工況條件和操縱控制方式工作介質(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。)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(diǎn)。
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(yùn)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(dāng)，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(yán)重質(zhì)量問題造成的責(zé)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(xué)爆炸。據(jù)檢測該閥門有多項(xiàng)指標(biāo)不符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外，這兩種均為以水、蒸汽和油類為介質(zhì)的閥門，非可燃?xì)怏w專用閥門，設(shè)計(jì)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(yùn)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(yùn)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?yàn)殚y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(yùn)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(hù)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(biāo)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(jì)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(jià)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(jī)械產(chǎn)品一樣，也是需要維護(hù)保養(yǎng)的。這項(xiàng)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(hù)保養(yǎng)
保管維護(hù)
保管維護(hù)的目的，是不讓閥門在保管中損壞，或降低質(zhì)量。而實(shí)際上，保管不當(dāng)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(hù)閥門不致碰壞由于保管和搬運(yùn)不當(dāng)，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(xué)腐蝕，損壞閥桿對剛進(jìn)庫的閥門，要進(jìn)行檢查，如在運(yùn)輸過程中進(jìn)了雨水或污物，要擦試干凈，再予存放閥門進(jìn)出口要用蠟紙或塑料片封住，以防進(jìn)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(hù)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(hù)
使用維護(hù)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(diǎn)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(hù)套，以防雨、雪、塵土銹污如閥門系機(jī)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?yàn)閴m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(hù)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(qiáng)維護(hù)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(zhǔn)。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(dāng)使用數(shù)月后，應(yīng)及時加入相應(yīng)的潤滑油脂，當(dāng)發(fā)現(xiàn)填料需要增補(bǔ)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?，對閥門的傳動部位應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)缺油應(yīng)及時補(bǔ)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
閥門注脂時的維護(hù)保養(yǎng)
閥門注脂時，常常忽視注脂量的問題。注脂槍加油后，操作人員選擇閥門和注脂聯(lián)結(jié)方式后，進(jìn)行注脂作業(yè)。存在著二種情況：一方面注脂量少注脂不足，密封面因缺少潤滑劑而加快磨損。另一方面注脂過量，造成浪費(fèi)。在于沒有根據(jù)閥門類型類別，對不同的閥門密封容量進(jìn)行精確的計(jì)算。可以以閥門尺寸和類別算出密封容量，再合理的注入適量的潤滑脂閥門注脂時，常忽略壓力問題。在注脂操作時，注脂壓力有規(guī)律地呈峰谷變化。壓力過低，密封漏或失效，壓力過高，注脂口堵塞、密封內(nèi)脂類硬化或密封圈與閥球、閥板抱死。通常注脂壓力過低時，注入的潤滑脂多流入閥腔底部，一般發(fā)生在小型閘閥。而注脂壓力過高，一方面檢查注脂嘴，如是脂孔阻塞判明情況進(jìn)行更換；另一方面是脂類硬化，要使用清洗液，反復(fù)軟化失效的密封脂，并注入新的潤滑脂置換。此外，密封型號和密封材質(zhì)，也影響注脂壓力，不同的密封形式有不同的注脂壓力，一般情況硬密封注脂壓力要高于軟密封閥門注脂時，注意閥門在開關(guān)位的問題。球閥維護(hù)保養(yǎng)時一般都處于開位狀態(tài)，特殊情況下選擇關(guān)閉保養(yǎng)。其他閥門也不能一概以開位論處。閘閥在養(yǎng)護(hù)時則必須處于關(guān)閉狀態(tài)，確保潤滑脂沿密封圈充滿密封槽溝，如果開位，密封脂則直接掉入流道或閥腔，造成浪費(fèi)閥門注脂時，常忽略注脂效果問題。注脂操作中壓力、注脂量、開關(guān)位都正常。但為確保閥門注脂效果，有時需開啟或關(guān)閉閥門，對潤滑效果進(jìn)行檢查，確認(rèn)閥門閥球或閘板表面潤滑均勻注脂時，要注意閥體排污和絲堵泄壓問題。閥門打壓試驗(yàn)后，密封腔閥腔內(nèi)氣體和水分因環(huán)境溫度升高而升壓，注脂時要先進(jìn)行排污泄壓，以利于注脂工作的順利進(jìn)行。注脂后密封腔內(nèi)的空氣和水分被充分置換出來。及時泄掉閥腔壓力，也保障了閥門使用安全。注脂結(jié)束后，一定要擰緊排污和泄壓絲堵，以防意外發(fā)生注脂時，要注意出脂均勻的問題。正常注脂時，距離注脂口最近的出脂孔先出脂，然后到低點(diǎn)，最后是高點(diǎn)，逐次出脂。如果不按規(guī)律或不出脂，證明存在堵塞，及時進(jìn)行清通處理注脂時也要觀察閥門通徑與密封圈座平齊問題。例如球閥，如果存在開位過盈，可向里調(diào)整開位限位器，確認(rèn)通徑平直后鎖定。調(diào)整限位不可只追求開或關(guān)一方位置，要整體考慮。如果開位平齊，關(guān)不到位，會造成閥門關(guān)不嚴(yán)。同理，調(diào)整關(guān)到位，也要考慮開位相應(yīng)的調(diào)整。確保閥門的直角行程注脂后，一定封好注脂口。避免雜質(zhì)進(jìn)入，或注脂口處脂類氧化，封蓋要涂抹防銹脂，避免生銹。以便下一次操作時應(yīng)用注脂時，也要考慮在今后油品順序輸送中具體問題具體對待。鑒于柴油與汽油不同的品質(zhì)，應(yīng)考慮汽油的沖刷和分解能力。在以后閥門操作，遇到汽油段作業(yè)時，及時補(bǔ)充潤滑脂，防止磨損情況發(fā)生注脂時，不要忽略閥桿部位的注脂。閥軸部位有滑動軸套或填料，也需要保持潤滑狀態(tài)，以減小操作時的摩擦阻力，如不能確保潤滑，則電動操作時扭矩加大磨損部件，手動操作時開關(guān)費(fèi)力有些球閥閥體上標(biāo)有箭頭，如果沒有附帶英文FIOW字跡，則為密封座作用方向，不作為介質(zhì)流向參考，閥門自泄方向相反。通常情況下，雙座密封的球閥具有雙向流向閥門維護(hù)時，也要注意電動頭及其傳動機(jī)構(gòu)中進(jìn)水問題。尤其在雨季滲入的雨水。一是使傳動機(jī)構(gòu)或傳動軸套生銹，二是冬季凍結(jié)。造成電動閥操作時扭矩過大，損壞傳動部件會使電機(jī)空載或超扭矩保護(hù)跳開無法實(shí)現(xiàn)電動操作。傳動部件損壞，手動操作也無法進(jìn)行。在超扭矩保護(hù)動作后，手動操作也同樣無法開關(guān)，如強(qiáng)行操作，將損壞內(nèi)部合金部件閥門維護(hù)保養(yǎng)要以科學(xué)的態(tài)度對待，才能使閥門維護(hù)工作達(dá)到應(yīng)有的效果和應(yīng)用的目的。要想使生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少停車、增加經(jīng)濟(jì)效益，在閥門這一方面，必須做好這三點(diǎn)。
